1 Compiladores. Gua 5

Tema: Generacin de analizadores con YACC

En esta gua se expondr la forma de generar el

analizador lxico y sintctico a travs de la

herramienta de YACC y LEX.

Aprender a utilizar la herramienta de YACC para la generacin de analizadores sintcticos.

Conocer la sintaxis de LEX y YACC para la generacin de analizadores lxicos y sintcticos.

Gua de Laboratorio N 5.

Parser Generator http://www.bumblebeesoftware.com/.

Libro Construccin de compiladores de Kenneth C. Louden.

YACC: Generacin de analizadores sintcticos LR

Un generador de analizadores sintcticos es un programa que

toma como su entrada una especificacin de la sintaxis de un

lenguaje en alguna forma, y produce como su salida un

procedimiento de anlisis sintctico para ese lenguaje.

Histricamente los generadores de analizadores sintcticos

fueron llamados compiladores de compilador, debido a que

todos los pasos de compilacin eran realizados de manera

tradicional como acciones incluidas dentro del analizador

Introduccin Terica

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Gua 4

fa

Facultad: Ingeniera

Escuela: Computacin

Asignatura: Compiladores

Contenido

Objetivos Especficos

Material y Equipo

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sintctico. La visin moderna es considerar al analizador

como solo una parte del proceso de compilacin, de modo que

este trmino se volvi obsoleto.

Un generador de analizadores sintcticos ampliamente

utilizado que incorpora el algoritmo de anlisis sintctico

LR(1) se conoce como Yacc (Yet Anoter Compiler- Compiler es

decir, otro compilador de compilador mas en ingles).

Fundamentos de YACC

YACC toma un archivo de especificacin (por lo regular con

sufijo .y) y produce un archivo de salida compuesto del

cdigo fuente en C para el analizador sintctico (por lo

general con sufijo .tab.c). Un archivo de especificacin de

YACC tiene el formato bsico

%%

%%

De este modo existen tres secciones separadas mediante lneas

que contienen doble signo de porcentaje.

La seccin de definiciones contiene informacin acerca de los

tokens, tipos de datos y reglas gramaticales que YACC

necesita para construir el analizador sintctico. Tambin

incluye cualquier cdigo en C que debera ir directamente en

el archivo de salida a su inicio (sobre todo directivas

#include de otros archivos de cdigo fuente). Esta seccin

del archivo de especificacin puede estar vaca.

La seccin de reglas contiene reglas gramaticales en una

forma BNF modificada, junto con acciones en cdigo C que se

ejecutaran siempre que se reconozca la regla gramatical

asociada. Las convenciones de meta smbolos utilizadas en

reglas gramaticales son de la manera siguiente. Como es

habitual, la barra vertical se utiliza para las alternativas

(las alternativas tambin se pueden escribir por separado).

El smbolo flecha que hemos empleado para separar el lado

izquierdo y derecho de una regla gramatical se reemplaza en

YACC por un signo de dos puntos. Tambin un signo de punto y

coma debe finalizar cada regla gramatical.

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La tercera seccin, de rutinas auxiliares, contiene

declaraciones de procedimientos y funciones que de otra

manera pueden no estar disponibles a travs de archivos

#include y que son necesarias para completar el analizador

sintctico y/o el compilador.

Esta seccin puede estar vaca, y si este es el caso se puede

omitir el segundo meta smbolo de porcentaje doble del

archivo de especificacin. De esta manera, un archivo de

especificacin mnimo de YACC consistira solo de %% seguidos

por reglas gramaticales y acciones (las acciones tambin se

pueden omitir si solo tratamos de analizar la gramtica).

YACC tambin permite insertar comentarios al estilo de C en

el archivo de especificacin en cualquier punto donde no

interfieran con el formato bsico.La primera seccin que

incluye las directivas #include se encierra entre los

smbolos %{ y %} ntese que los signos de porcentaje se

anteponen a las llaves.

Para definir un token se realiza as: %token nombreToken

Si se desea inicializar como una variable deber colocarse el

valor numrico a continuacin del nombre del token.

En la segunda seccin, las reglas gramaticales se colocan

as: expresin: expresin trminos

Cuando se reconoce una regla gramatical, cada smbolo en la

regla posee un valor, que se supone es un entero a menos que

sea cambiado por el programador.

Esos valores se conservan en una pila de valor mediante Yacc,

la cual se mantiene paralela a la pila de anlisis

sintctico. Se puede hacer referencia a cada valor de smbolo

en la pila utilizando una pseudo variable que comience con el

signo $. $$ representa el valor del no terminal que se

acaba de reconocer, es decir, el smbolo en el lado izquierdo

de la regla gramatical. Las pseudo variables $1, $2, $3 y as

sucesivamente, representan los valores de cada smbolo en

sucesin en el lado derecho de la regla gramatical.

Yacc no es directamente un analizador sino un generador de

analizadores. A partir de un fichero fuente en yacc, se

genera un fichero fuente en C que contiene el analizador

sintctico. Sin embargo, un analizador sintctico de yacc no

Procedimiento

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puede funcionar por s solo, sino que necesita un analizador

lxico externo para funcionar.

Dicho de otra manera, el fuente en C que genera yacc contiene

llamadas a una funcin yylex() que debe estar definida y debe

devolver el tipo de lexema encontrado. Adems, es necesario

incorporar tambin una funcin yyerror(), que ser invocada

cuando el analizador sintctico encuentre un smbolo que no

encaja en la gramtica.

La estructura general de un programa en YACC es la siguiente:

%%

%%

Tabla 1

Ejemplo 1

Construir un analizador sintctico que reconozca la gramtica

para una calculadora simple, con las operaciones suma, resta,

multiplicacin y divisin con la herramienta Yacc.

Abra y ejecute el programa Parser Generator y abra un nuevo

texto, luego digite el cdigo de la tabla 2.

Figura 1: Ambiente de Parser Generator.

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Gramtica para la calculadora simple:

exp -> exp opsuma term | term

opsuma -> + | -

term -> term opmult factor | factor

opmult -> *

factor -> (exp) | numero

Figura 2: Creando un archivo para introducir el texto de la

tabla 2.

/*Seccin de definicin*/

%token NUMBER

%{

#include

#include

#define YYSTYPE double /* double type para pila YACC */

%}

/*La seccion de codigo de c de la definicion debe estar entre

los delimitadores %{ y %}*/

%%

/*Fin de la seccion de definiciones e inicio de la seccion de

reglas de derivacion para el analizador sintactico*/

lines : lines expr '\n' { printf("%g\n", $2);

}

| lines '\n'

| /* e */

| error '\n' { yyerror("reenter

last line:"); yyerrok(); }

;

expr : expr '+' term { $$ = $1 + $3; }

| expr '-' term { $$ = $1 - $3; }

| term

;

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/*Los smbolos $$ indican el valor introducido en la pila de

valor manejada por YACC, es el no terminal que se ha

reconocido en ese momento del lado izquierdo de la expresin,

y los smbolos $1, $2, etc. indican el valor de las

pseudovariables que vaya encontrando en ese orden hacia la

derecha*/

/*pseudovariables term=$1 '*'=$2 factor=$3 */

term : term '*' factor { $$ = $1 * $3; }

| term '/' factor { $$ = $1 / $3; }

| factor

;

factor : '(' expr ')' { $$ = $2; }

| '(' expr error { $$ = $2;

yyerror("missing ')'"); yyerrok(); }

| '-' factor { $$ = -$2; }

| NUMBER

;

%%

/*Fin de la seccion de reglas y adicion de rutinas auxiliares

en c*/

int main(void)

{

yyparse();

/*Invocacion de la funcion del analizador sintactico*/

return 0;

}

/*Definicin del analizador lxico*/

int yylex(void)

{

int c;

while ((c = getchar()) == ' ');

/*Elimina los espacios en blanco*/

if (c == '.' || isdigit(c)) {

/*El character . indica que se termino el programa*/

ungetc(c, stdin);

scanf("%lf", &yylval);

return NUMBER;

}

return c;

}

Tabla 2

Ahora procederemos a guardar nuestro archivo para generar el

analizador sintctico.

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Figura 3: De click sobre el icono del disket Save,

seleccionar nombre y ubicacin y guardamos el archivo como

calculadora.

Figura 4: Clic en el men Project y luego LibBuilder para

construir el YACC y las libreras de LEX.

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Figura 5: Se construyeron las libreras, se muestran 0

errores, en la ventana LibBuilder de clic en el botn

Close.

Figura 6: Procedemos a travs del asistente a convertir el

cdigo YACC, para ello dar clic en el men Project y a

continuacin dar clic sobre la opcin ParseWizard.

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Figura 7: A continuacin colocamos el nombre del proyecto, la

ubicacin donde se colocarn los archivos de resultado y

luego el lenguaje objetivo en nuestro caso C++, por ultimo

escogemos el compilador del lenguaje objetivo y escogemos

Microsoft Visual C++ de 32 bits.

Figura 8: Escogemos a continuacin de los tipos de archivos a

generar de forma intermedia YACC and Lex file.

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Figura 9: Escogemos los nombres de los archivos YACC,

colocamos calculadora.y y calculadora respectivamente.

Figura 10: Escogemos el nombre de los archivos del analizador

lxico, ingrese calculadoralex.l y calculadoralex en las

cajas correspondientes.

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Figura 11: Archivo calculadoralex.l que se utilizara como

analizador lxico escrito en lenguaje Lex aun.

Figura 12: Archivo calculadora que se utilizara como

analizador sintctico escrito en lenguaje YACC.

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Figura 13: Procedemos ahora compilar ambos archivos del

proyecto calculadora, para ello damos clic en el men

Project luego clic sobre la opcin Compile File.

Figura 14: Ventana de resultados donde nos dice que no hubo

ningn error en la generacin de los archivos C++ a partir de

los archivos Lex y YACC.

Al terminar esta operacin, en la carpeta que usted ha

escogido como carpeta destino se deben visualizar los

archivos calculadoralex.h y calculadoralex.cpp, ambos

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escritos con lenguaje C++ y estn listos para ser usados en

un compilador que reconozca el lenguaje de la calculadora

bsica.

Figura 15: Archivos generados por Parser Generator para el

proyecto de la calculadora.

Anlisis de resultados

Construya un analizador sintctico ascendente con la

herramienta Parser Generator para la gramtica del lenguaje

Micro C.

Investigacin complementaria

Responda:

Que es un analizador semntico

Cul es su funcin principal

Algoritmo para desarrollarlo

Cul es su dependencia con el analizador sintctico

Qu es una tabla de smbolos

Cules son los tipos de comprobaciones realizadas por un analizador semntico.

Que es un rbol de sintaxis abstracta.

Que es un AST decorado.

Bibliografa

Construccin de Compiladores. Principios y practica, Kenneth C. Louden.

Compiladores. Principios tcnicas y Herramientas. Sethi Ullman. Pearson Education.

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EVALUACION

% 1-4 5-7 8-10 Nota

CONOCIMIENTO

Del 20

al 30%

Conocimie

nto

deficient

e de los

fundament

os

tericos

Conocimiento

y explicacin

incompleta de

los

fundamentos

tericos

Conocimiento

completo y

explicacin

clara de los

fundamentos

tericos

APLICACIN

DEL

CONOCIMIENTO

Del 40%

al 60%

ACTITUD

Del 15%

al 30%

No tiene

actitud

proactiva

.

Actitud

propositiva y

con

propuestas no

aplicables al

contenido de

la gua.

Tiene actitud

proactiva y sus

propuestas son

concretas.

TOTAL 100%

Mquina No:

Mquina No:

Alumno:

Alumno: Docente:

Docente:

GL:

GL:

Fecha:

Gua 5: Generacin de analizadores

con YACC

Tema: Presentacin del programa

Hoja de cotejo:

Docente:

Mquina No:

GL:

a

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