VPG/Otto Knudsen 1

VPR - Repetition

Trådning Distribueret Programmering Sprogteori Grafer

VPG/Otto Knudsen 2

Sproghistorie

Syntaks (struktur) Semantik (Indhold)

VPG/Otto Knudsen 3

Sproghistorie

Sprog Lavniveau (maskinkode) Højniveau (C#, Java, Pascal, osv.)

Maskinuafhængig kode, som omsættes til maskinkode via kompilering, fortolkning eller en mellemting af disse

VPG/Otto Knudsen 4

Sprogteori – Kompiler

Kompiler Kildekode –> Kompiler –> Binær kode

VPG/Otto Knudsen 5

Sprogteori – Kompiler

Kompilertyper Single Pass Multi Pass Load and go Debugging Optimering

VPG/Otto Knudsen 6

Sprogteori – Kompiler

Kompiler Analyse (nedbryde)

Leksikalsk analyseScanning, Tokenizing

Syntaksanalyse – ParsingHierarkisk analyse,

Semantisk analyse Syntese (sammensætte)

VPG/Otto Knudsen 7

Sprogteori – EBNF

BNF Backus-Naur-Form

EBNF Extended Backus-Naur-Form

Udvidet med { } og [ ] Findes i flere varianter

VPG/Otto Knudsen 8

Sprogteori - Analyse

Leksikalsk analyse Opsplitning af input i brikker

Syntaksanalyse – Parsing Samling af brikker til sætninger, som

opfylder en velbeskrevet struktur (mønster)

VPG/Otto Knudsen 9

EBNF – Elementer

En EBNF-grammatik består af Terminaler Nonterminaler Startsymbol Produktionsregler

VPG/Otto Knudsen 10

EBNF – Produktionsregler

Produktionsregler Afsluttes med punktum | betegner valgmuligheder { } betegner nul eller flere

gentagelser [ ] betegner nul eller én forekomst ( ) anvendes til at samle enheder

VPG/Otto Knudsen 11

EBNF – Eksempel

Medlemsliste-EBNF

medlemsliste = medlem {medlem}. medlem = navn fødselsår [kategori] ";". navn = bogstav {bogstav}. fødselsår = ciffer, ciffer, ciffer, ciffer. kategori = "junior"|"senior". bogstav = "a"|...|"å"|"A"...|"Å". ciffer = "0"|...|"9"|.

VPG/Otto Knudsen 12

EBNF

EBNF-grammatikken Syntaktiske regler

Beskriver, hvordan ”byggeklodserne” sammensættes

Semantiske reglerBeskriver hvilke sammensætninger, der giver mening

VPG/Otto Knudsen 13

EBNF Semantiske krav i EBNF-grammatikken

Kan komplicere i unødig grad Undgå derfor:

at inddrage semantiske krav, hvis det går ud over overskueligheden

at rense helt for semantiske krav, hvis det går ud over forståeligheden

Balancér overskuelighed og forståelighed!

VPG/Otto Knudsen 14

Syntaksstyret indlæsning

Syntaksstyret indlæsning Kontrol af, hvorvidt inddata

overholder de syntaktiske krav beskrevet i EBNF-grammatikken

2 metoder Regelstyret indlæsning Tabelstyret indlæsning

Single Symbol Lookahead

VPG/Otto Knudsen 15

Syntaksstyret indlæsning Metode:

Indlæsning af brikker Haves:

Abstrakt beskrivelse af, hvorledes inddata skal se ud (EBNF)

Konkret inddata-strøm Mål:

Kontrol af overensstemmelse mellem konkret inddata og abstrakt beskrivelse (EBNF)

Strategi: Konkretisér EBNF’en og abstrahér over inddata

VPG/Otto Knudsen 16

Syntaksstyret indlæsning

Begreber Brik: Udeleligt sprogelement. Følge af

tegn, som har selvstændig betydning i forhold til inddata

Leksem: Den originale streng, som indeholder en brik. Det er som regel det længste leksem, der afgør en brik

VPG/Otto Knudsen 17

Syntaksstyret indlæsning

Konkretisering af EBNF Fjern alle produktionsregler, hvor en

brik findes på venstresiden Fjern derved overflødiggjorte

produktionsregler Indsæt de valgte brikker på pladserne

svarende til terminalerne

VPG/Otto Knudsen 18

EBNF – Eksempel 1Medlemsliste-EBNFmedlemsliste = medlem {medlem}. medlem = navn fødselsår [kategori] ";". navn = bogstav {bogstav}. fødselsår = ciffer, ciffer, ciffer, ciffer. kategori = "junior"|"senior". bogstav = "a"|...|"å"|"A"...|"Å". ciffer = "0"|...|"9"|.

Konkretiseret EBNFmedlemsliste = medlem {medlem}. medlem = navn fødselsår [kategori] semikolon. kategori = junior|senior.

Valgte brikkersemikolon, navn, fødselsår, junior, senior, andet, slut

VPG/Otto Knudsen 19

EBNF – Eksempel 2Talfølge-EBNFtalfølge = tal {"," tal}. tal = [fortegn] ciffer {ciffer} ["." ciffer {ciffer}]. ciffer = "0" | ... | "9". fortegn = "+" | "-".

Konkretiseret EBNFtalfølge = tal {komma tal}. tal = [fortegn] heltal [punktum heltal]. fortegn = plus | minus.

Valgte brikkerkomma, heltal, punktum, plus, minus, andet, slut

VPG/Otto Knudsen 20

EBNF – Produktionsregler

Typer af produktionsregler Rekursiv

Regel, der beskrives vha. sig selv Regulær

Regel med gentagelser { } Simpel

Alle andre regler

VPG/Otto Knudsen 21

EBNF-grammatikker Typer af EBNF-grammatikker

Direkte rekursivGramatik, der indeholder en rekursiv produktionsregel

Indirekte rekursivGrammatik, der indeholder en produktionsregel, der anvender en non-terminal, der andetsteds direkte eller indirekte refererer til reglen

RegulærEj-rekursiv grammatik, der indeholder regulære produktionsregler

SimpelAlle andre grammatikker

VPG/Otto Knudsen 22

Regelstyret indlæsning

Betegnelser f, f1, f2, … , fn betegner en følge af

brikker og non-terminaler n betegner en non-terminal b betegner en brik s betegner en non-terminal eller en brik betegner den tomme mængde betegner den tomme følge

VPG/Otto Knudsen 23

Regelstyret indlæsning

first Mængden af brikker, som følgen kan starte

med

follow Mængden af brikker, som kan efterfølge en

given non-terminal eller brik

VPG/Otto Knudsen 24

first

first(b) = {b} first() =

n = f1f2 first(n) = first(f1f2) = first(f1), f ≠ first(n) = first(f1f2) = first(f1) first(f2)

n = f1|f2 first(n) = first(f1|f2) = first(f1) first(f2)

n1 = [f1] first(n1) = first(|f1) = first(f1)

n2 = [f1] first(n2) = first(|f1n2) = first(f1)

VPG/Otto Knudsen 25

firstButtom-up-strategi

first(navn) = {navn}

... osv. med alle brikkerne

first(kategori) = first(junior|senior) = first(junior) first(senior) = {junior, senior}

first(medlem) = first(navn fødselsår [kategori] semikolon) = first(navn) = {navn}

first(medlemsliste) = first(medlem {medlem}) = first(medlem) = {navn}

VPG/Otto Knudsen 26

follow

follow(startsymbol) =

n = f1sf2

n = f1[s]f2

n = f1{s}f2 follow(s) indeholder first(f2) follow(s) indeholder follow(n), hvis f2 kan være

n = f1{s} follow(s) indeholder first(s)

VPG/Otto Knudsen 27

followTop-down-strategi

follow(medlemsliste) =

follow(medlem) = first({medlem}) = first(medlem) = {navn} follow(medlem) = follow(medlemsliste) =

follow(medlem) = {navn}

follow(navn) = first(fødselsår) = {fødselsår}

follow(fødselsår) = first([kategori] semikolon) = {junior, senior, semikolon}

follow(kategori) = first(semikolon) = {semikolon}

follow(semikolon) = follow(medlem) = {navn}

follow(junior) = follow(kategori) = {semikolon} follow(senior) = follow(kategori) = {semikolon}

VPG/Otto Knudsen 28

Eksempel – first/follow Sportsklub-EBNF

sportsklub = medlem {medlem}. medlem = navn junior semikolon | navn senior semikolon.

Brikker: navn, junior, senior, semikolon

Bottom-up:first(navn) = {navn}first(junior) = {junior}first(senior) = {senior}first(semikolon) = {semikolon}first(medlem) = {navn}first(sportsklub) = {navn}

Top-down:follow(sportsklub) = Øfollow(medlem) = {navn}follow(navn) = {junior, senior}follow(junior) = {semikolon}follow(senior) = {semikolon}follow(semikolon) = {navn}

VPG/Otto Knudsen 29

Krav til EBNF-grammatikken Krav 1

Ladn = f1|f2

så må der gælde, at first(f1) first(f2) =

En EBNF opfylder krav 1, hvis alle produktionsregler med valgmuligheder opfylder krav 1

VPG/Otto Knudsen 30

Krav til EBNF-grammatikken Krav 2

Hvisn kan være den tomme følge

så må der gælde, at first(n) follow(n) =

En EBNF opfylder krav 2, hvis alle produktionsregler , der kan være tomme opfylder krav 2

VPG/Otto Knudsen 31

Krav til EBNF-grammatikken

Hvis krav 1 og 2 ikke er opfyldte Omskriv EBNF’en vha.

venstrefaktorisering Lav ny EBNF

VPG/Otto Knudsen 32

Venstrefaktorisering Givet

n = ff1 | ff2| ... | ffn | andet(valgmulighed med fælles præfix f)

Erstat n med følgende:n = f tmp | andettmp = f1 | f2 | ... | fn

Gentag indtil alle produktionsregler er renset for valgmuligheder med fælles præfix

Bemærk, at produktionsregler med { } og [ ] implicit indeholder en valgmulighed

VPG/Otto Knudsen 33

Regelstyret indlæsning

Baserer sig på 7 regler: Erklær en metode for hver

produktionsregel/non-terminal [ ] medfører en if-sætning { } medfører en while-sætning | medfører en if-elseif-konstruktion

Kan håndtere rekursive grammatikker

VPG/Otto Knudsen 34

Tabelstyret indlæsning Tabelstyret indlæsning

Tilstandstabel Indeholder tilstandsovergange Tilstandsovergange beskriver, hvilke

tilstande der efterfølger den aktuelle tilstand ved givent inddata

Aktionstabel Indeholder aktioner Aktioner beskriver, hvad programmet skal

udføre i en given tilstand ved givent inddata