a := b + c:

то можно отметить, что здесь выполняются две операции: одна операция сложения (или конкатенации, в зависимости от типов операндов) и одна операция присвоения результата. Соответствующим образом должен быть порожден и код результирующей программы.

Однако не все так очевидно просто, допустим, что где-то перед рассмотренным оператором мы имеем описание его операндов в виде:

Var

а : real;

b : integer;

c : double;

из этого описания следует, что а — вещественная переменная языка Pascal, b — целочисленная переменная, с — вещественная переменная с двойной точностью. Тогда смысл рассмотренного оператора с точки зрения входной программы существенным образом меняется, поскольку в языке Pascal нельзя напрямую выполнять операции над операндами различных типов. Существуют правила преобразования типов, принятые для данного языка. Кто выполняет эти преобразования?

Это может сделать разработчик программы — но тогда преобразования типов в явном виде будут присутствовать в тексте входной программы (в рассмотренном примере это не так). В другом случае это делает код, порождаемый компилятором, когда преобразования типов в явном виде в тексте программы не присутствуют, но неявно предусмотрены семантическими соглашениями языка. Для этого в составе библиотек функции, доступных компилятору, должны быть функции преобразования типов Вызовы этих функции как раз и будут встроены в текст результирующей программы для удовлетворения семантических соглашении о преобразованиях типов во входном языке, хотя в тексте программы в явном виде они не присутствуют. Чтобы это произошло, эти функции должны быть встроены и во внутреннее представление программы в компиляторе. За это также отвечает семантический анализатор.

С учетом предложенных типов данных, в рассмотренном пример будут не две, а четыре операции: преобразование целочисленной переменной b в формат вещественных чисел с двойной точностью; сложение двух вещественных чисел двойной точностью; преобразование результата в вещественное число с одинарной точностью; присвоение результата переменной c. Количество операций возросло вдвое, причем добавились нетривиальные функции преобразования типов. Преобразование типов — эго только один вариант операций, неявно добавляемых компилятором в код программы на основе семантических соглашении. Другим примером такого рода операций могут служить операции вычисления адреса, когда происходит обращение к элементам сложных структур данных. Существуют и другие варианты такого рода операций.

Таким образом, и здесь действия, выполняемые семантическим анализатором, существенным образом влияют на порождаемый компилятором код результирующей программы.

Проверка элементарных смысловых норм языков программирования, напрямую не снизанных с входным языком, — это сервисная функция, которую предоставляют большинство современных компиляторов. Эта функция обеспечивает проверку компилятором некоторых соглашений, применимых к большинству современных языков программирования, выполнение которых связано со смыслом как всей входной программы и целом, так и отдельных её фрагментов.

Идентификация лексических единиц языков программирования

Идентификация переменных, типов, процедур, функций и других лексических единиц языков программирования – это установление однозначного соответствия между данными объектами и их именами в тексте исходной программы. Идентификация лексических единиц языка чаще всего выполняется на этапе семантического анализа.

Как правило, большинство языков программирования требуют, чтобы в исходной программе имена лексических единиц не совпадали как между собой, так и с ключевыми словами синтаксических конструкций языка. Однако, чаще всего этого бывает недостаточно, чтобы установить однозначное соотношение между лексическими единицами и их именами, поскольку существуют дополнительные смысловые ограничения, накладываемые языком на употребление эти имен.

Например локальные переменные в большинстве языков программирования имею область видимости, которая ограничивает употребление имени переменной рамками того блока исходной программы, где эта переменная описана. Это значит, что с одной стороны, такая переменная не может быть использована вне пределов своей области видимости. С другой стороны, имя переменной может быть не уникальным, поскольку в двух различных областях видимости допускается существование двух различных переменных с одинаковыми именами. Полный перечень таких ограничений зависит от семантики конкретного языка программирования. Все они четко заданы в описании языка и не могут допускать неоднозначности в толковании, но не могут быть полностью определены на этапе лексического разбора, а потому требуют от компилятора дополнительных действий на этапах синтаксического разбора и семантического анализа. Общая направленность этих действий такова, чтобы дать каждой лексической единице языка уникальное имя в пределах всей исходной программы и потом использовать это имя при синтезе результирующей программы.

Можно дать примерный перечень действий компиляторов для идентификации переменных, констант, функций, процедур и других лексических единиц языка:

• имена локальных переменных дополняются именами тех блоков (функций, процедур), в которых эти переменные описаны;

• имена внутренних переменных и функций модулей исходной программы дополняются именем самих модулей, причем это касается только внутренних имен и не должно происходить, если переменная или функция доступна извне модуля;

• имена процедур и функций, принадлежащих объектам (классам), в объектно-ориентированных языках программирования дополняются наименованием типа объекта (класса), которому они принадлежат;

• имена процедур и функций модифицируются в зависимости от типов их формальных аргументов.

Конечно, это далеко не полный перечень возможных действий компилятора, каждая реализация компилятора может предполагать свои набор действий. То, какие из них будут использоваться и как они будут реализованы на практике, зависит от языка исходной программы и разработчиков компилятора.

Как правило, уникальные имени, которые компилятор присваивает лексическим единицам языка, используются только во внутреннем представлении исходной программы компилятором, и человек, создавший исходную программу, не сталкивается с ними. Но они могут потребоваться пользователю в некоторых случаях – например, при отладке программы, при порождении текста результирующей программы на языке ассемблера или при использовании библиотеки, созданной версией компилятора для одного языка программирования и другом языке (или даже просто в другой версии компилятора). Тогда пользователь должен знать, по каким правилам компилятор порождает уникальные имена для лексических единиц исходной программы.

Во многих современных компиляторах (и обрабатываемых ими входных языках) предусмотрены специальные настройки и ключевые слова, которые позволяют отключить процесс порождения компилятором уникальных имен для лексических единиц языка. Эти слова учтены в специальных синтаксических конструкциях языка (как прилило, это конструкции, содержащие слона export пли external). Если пользователь использует эти средства, то компилятор не применяет механизм порождения уникальных имен для указанных лексических единиц. В этом случае разработчик программы сам отвечает за уникальность имени данной лексической единицы в пределах всей исходной программы или даже в пределах всего проекта, Если требование уникальности не будет выполняться, могут возникнуть синтаксические или семантические ошибки па стадии компиляции либо же другие ошибки на более поздних этапах разработки программного обеспечения. Поскольку наиболее широко используемыми лексическими единицами в различных языках программирования являются, как правило, имена процедур и функций, то этот вопрос, прежде всего, касается именно их.

Список использованных источников

1. Серебряков – Языки программирования: http://infonet.cherepovets.ru/citforum/programming/theory/serebryakov

2. Свободная энциклопедия – Википедия http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%80%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BB%D1%8F%D1%82%D0%BE%D1%80