属性文法与语法制导翻译原理与应用

"自顶向下的翻译是编程语言编译器设计中的一个重要概念，它涉及到属性文法与语法制导翻译。在自顶向下的翻译过程中，使用翻译模式来构建解析器，通常采用递归下降的方法。为了使这种方法有效，需要消除翻译模式中的左递归并提取公共左因子，这是为了确保分析过程的正确性和效率。在改写基本文法时，也要考虑到属性值的计算。 属性文法是语法制导翻译的基础，它扩展了上下文无关文法，为每个文法符号分配了属性，这些属性可以是文法结构的各个方面，如变量的类型、表达式的值等。语义规则定义了属性之间的计算关系，使得在解析的同时能进行语义分析。1968年由Knuth首次提出属性文法的概念。 属性分为两种主要类型：综合属性（Synthetic Attributes）和继承属性（Inherited Attributes）。综合属性由产生式右部计算得到，通常代表了生成的语法结构的属性；而继承属性则由其子节点的属性计算得出，反映了结构的上下文信息。 S-属性文法和L-属性文法是属性文法的两种不同形式。S-属性（Static Attributes）是后读属性，它们在生成抽象语法树（AST）时被计算，而L-属性（Left-to-right Attributes）是前读属性，它们在扫描文法符号序列时按顺序计算。这两种类型的属性文法提供了不同的计算策略，适应不同的语义分析需求。 翻译模式是语法制导翻译的核心，它们是文法符号到目标代码或中间表示的映射规则。在LR或LL语法分析器中，这些模式指导着从输入符号流生成抽象语法树，然后通过树的遍历计算属性并生成最终的输出，如目标代码或中间代码。 递归下降翻译器是一种基于自顶向下分析的实现方式，它利用递归函数来模拟上下文无关文法的产生式，逐层解析输入的符号流。在设计这样的翻译器时，需要处理好递归结构，避免左递归，因为左递归可能导致无限递归和分析失败。 自顶向下的翻译通过属性文法和语法制导的方法，结合语法分析和语义分析，实现了从源代码到目标代码的转换。这个过程中，消除左递归、提取公共左因子以及合理定义和计算属性是关键步骤，它们确保了编译器能够正确理解和生成程序的语义。"