como construir um compilador utilizando ferramentas java · esse tipo de grafo é muito útil para...

Como construir um compilador utilizandoferramentas Java

Aula 10 – Exibição da árvore sintática

Prof. Marcio [email protected]

Como construir um compilador utilizando ferramentas Java – p. 1/29

Por que visualisarVerificar se nossa implementação da árvore sintáticaestá correta.



Introdução às demais fases do nosso compilador.




Não utilizaremos mais o arquivo .jj para fazermosnossas implementações.





A exibição da árvore sintática é efetuada por umconjunto de métodos que analisam os nós da árvore eadotam as ações necessárias para exibi-los.






Para cada tipo de nó, existe um método correspondente.






Para cada tipo de nó, existe um método correspondente.

A análise semântica e a geração de código seprocessam exatamente da mesma forma.


Como vamos exibir

Forma textual.


Como vamos exibir

Forma textual.

Cada nó é numerado.


Como vamos exibir

Forma textual.


Filhos são numerados (visita em profundidade)


Como vamos exibir

Forma textual.


Filhos são numerados (visita em profundidade)

Exibe-se para cada nó: seu número, tipo, número dosnós filhos


Exemplo

class a {string b;

constructor(int c){

b = c + "";}

int m(){

print "b: " + b;}

}


Exemplo(1)ListNode

(2)ClassDeclNode

Token: a (3)ClassBodyNode

(4)ListNode (8)ListNode (22)ListNode

(5)VarDeclNode (9)ConstructDeclNode (23)MethodDeclNode

Token: string (6)ListNode (10)MethodBodyNode Token: int Token: m (24)MethodBodyNode

(7)VarNode (11)ListNode (15)BlockNode (25)BlockNode

Token: b (12)VarDeclNode (16)ListNode (26)ListNode

Token: int (13)ListNode (17)AtribNode (27)PrintNode

(14)VarNode (18)VarNode (28)AddNode

Token: c Token: b (19)AddNode (29)StringConstNode Token: + (30)VarNode

(20)VarNode Token: + (21)StringConstNode Token: ”b: ” Token: b

Token: c Token: ” ”


Exemplo1: ListNode (ClassDeclNode) ===> 2 null

2: ClassDeclNode ===> a null 3

3: ClassBodyNode ===> null 4 8 22

4: ListNode (VarDeclNode) ===> 5 null

5: VarDeclNode ===> string 6

6: ListNode (VarNode) ===> 7 null

7: VarNode ===> b

8: ListNode (ConstructDeclNode) ===> 9 null

9: ConstructDeclNode ===> 10

10: MethodBodyNode ===> 11 15

11: ListNode (VarDeclNode) ===> 12 null

12: VarDeclNode ===> int 13

13: ListNode (VarNode) ===> 14 null

14: VarNode ===> c

15: BlockNode ===> 16

16: ListNode (StatementNode) ===> 17 null

17: AtribNode ===> 18 19

18: VarNode ===> b

19: AddNode ===> 20 + 21

20: VarNode ===> c


Observações

Token não é numerado.


Observações


Junto com um ListNode é exibido o tipo do nó contidona lista.


Observações



Quando algum dos filhos não existe, utiliza-se “null” naexibição.


Observações



Quando algum dos filhos não existe, utiliza-se “null” naexibição.

Pequenas modificações devem ser feitas no métodomain no arquivo .jj


Argumento na chamada

for (i = 0; i < args.length - 1; i++){

. . .if (args[i].equals("-print_tree") )

print_tree = true;. . .

}


Exibiçãoif ( parser.token_source.foundLexError()

+ parser.contParseError == 0 &&

print_tree)

{

PrintTree prt = new PrintTree();

prt.printRoot(root);

}


ClassePrintTreeDentro do pacote syntacticTree

Nessa única classe estão os métodos para numerar eexibir cada tipo de nó.

Um método para numerar ClassDeclNode, um paranumerar ClassbodyNode, um para cada tipo deListNode, etc.

O mesmo para exibir.

O ponto de entrada na classe é o método printRootque recebe um ListNode que é a raiz da árvoresintática.


Básicos da classepublic class PrintTree {

int kk;

public PrintTree() {

kk = 1; // inicializa contador de n os

}

public void printRoot(ListNode x) {

if ( x == null )

System.out.println("Empty syntatic tree.");

else {

numberClassDeclListNode(x);

printClassDeclListNode(x);

}

System.out.println();

}


Métodos que numeram

atribuir ao nó que lhe foi passado como argumento ovalor da variável kk;




incrementar kk;




incrementar kk;

chamar os métodos para numeração, passando comoargumento os filhos do nó que lhe foi passado comoargumento.




incrementar kk;

chamar os métodos para numeração, passando comoargumento os filhos do nó que lhe foi passado comoargumento.

Como armazenar o número do nó?


GeneralNodepackage syntacticTree;

import Token;

abstract public class GeneralNode {public Token position;public int number;

public GeneralNode(Token x) {position = x;number = 0;

}

}


ClassBodyNodepublic void numberClassBodyNode(ClassBodyNode{

if ( x == null ) return;x.number = kk++;numberClassDeclListNode(x.clist);numberVarDeclListNode(x.vlist);numberConstructDeclListNode(x.ctlist);numberMethodDeclListNode(x.mlist);

}


Especial:ListNodepublic void numberListNode(ListNode x){

if ( x == null ) return;// numera x.nodenumberListNode(x.next);

}


Especial:ListNode

Ao visitarmos um nó desse tipo, queremos visitar cadaelemento que compõe a lista.

Precisamos saber qual é o tipo do nó filho.

Sáo assim saberemos qual método chamar.

Solução: um método para cada tipo possível de lista.

Por exemplo: numberClassDeclListNode


numberClassDeclListNodepublic void numberClassDeclListNode(ListNode x)

{

if(x == null) return;

x.number = kk++;

numberClassDeclNode((ClassDeclNode)x.node);

numberClassDeclListNode(x.next);

}


Sete listasnumberClassDeclListNode (lista deClassDeclNode)

numberVarDeclListNode (lista de VarDeclNode)

numberVarListNode (lista de VarNode)

numberConstructDeclListNode (lista deConstructDeclNode)

numberMethodDeclListNode (lista deMethodDeclNode)

numberStatementListNode (lista destatementNode)

numberExpreListNode (lista de ExpreNode).


Especial II: StatementNode

public void numberMethodBodyNode(MethodBodyNode x)

{if (x == null) return;x.number = kk++;numberVarDeclListNode(x.param);numberStatementNode(x.stat);

}


Especial II: StatementNode

O que deve fazer numberStatementNode?

Descobrir qual é o tipo real do nó.

Redirecionar para o método correto como:numberBlockNode, numberIfNode, numberForNode,numberPrintNode, etc


Especial II: StatementNodepublic void

numberStatementNode(StatementNode x) {

if (x instanceof BlockNode)

numberBlockNode( (BlockNode) x);

else

if (x instanceof VarDeclNode)

numberVarDeclNode( (VarDeclNode) x);

else

if (x instanceof AtribNode)

numberAtribNode( (AtribNode) x);

else

if (x instanceof IfNode)

numberIfNode( (IfNode) x);

else


Especial III: ExpreNode

O mesmo problema acontece quando um ExpreNodeaparece como filho de um nó como, por exemplo, o IfNode.Existe um numberExpreNode que redireciona a chamadapara o método correto, de acordo com o tipo real do nó.


Especial III: ExpreNodepublic void numberExpreNode(ExpreNode x) {

if (x instanceof NewObjectNode)

numberNewObjectNode( (NewObjectNode) x);

else

if (x instanceof NewArrayNode)

numberNewArrayNode( (NewArrayNode) x);

else

if (x instanceof RelationalNode)

numberRelationalNode( (RelationalNode) x);

else

if (x instanceof AddNode)

numberAddNode( (AddNode) x);

else


Exibição dos nós

Aplica-se quase tudo que comentamos em relação asua numeração.

Para cada tipo de nó, temos um, ou em alguns casos,alguns métodos que tratam desse tipo de nó.

A diferença reside nas ações que são tomadas.

Queremos mostrar qual é o tipo de nó e quais são osseus filhos.


Exemplo: ClassBodyNodepublic void printClassBodyNode(ClassBodyNode x)

{

if ( x == null ) return;


System.out.print(x.number + ": ClassBodyNode ===> " +

(x.clist == null ? "null" : String.valueOf(x.clist.number ))

+ " " +

(x.vlist == null ? "null" : String.valueOf(x.vlist.number ))

+ " " +

(x.ctlist == null ? "null" : String.valueOf(x.ctlist.numb er))

+ " " +

(x.mlist == null ? "null" : String.valueOf(x.mlist.number )) );

printClassDeclListNode(x.clist);

printVarDeclListNode(x.vlist);

printConstructDeclListNode(x.ctlist);

printMethodDeclListNode(x.mlist);

}


Exibição: Token

Como esses nós não possuem numeração, quandoaparecem na árvore sintática, exibimos diretamente seuconteúdo junto com o seu pai, ou seja, o conteúdo da suavariável image que mostra qual foi o símbolo consumido naentrada e que originou o token.


Exemplo: printClassDeclNodepublic void printClassDeclNode(ClassDeclNode x)

{

if ( x == null ) return;


System.out.print(x.number + ": ClassDeclNode ===> " +

x.name.image + " " +

(x.supername == null ? "null": x.supername.image) + " " +

(x.body == null ? "null": String.valueOf(x.body.number)) );

printClassBodyNode(x.body);

}


Outras operações

Programa de “pretty-print” que produz como saída oprograma-fonte formatado de acordo com algumasregras de indentação.

Construção do grafo de fluxo de controle do programa.Esse tipo de grafo é muito útil para a atividade de teste,principalmente quando a este se associa informaçãosobre a utilização das variáveis.

Cálculo da complexidade do programa, como número delinhas de código, complexidade ciclomática,complexidade de Halstead etc.


Exercício

Faça o download dos arquivos do capítulo 7 do livro.

Procure na Internet e faça o download do programaGraphViz.

Determine como o GraphViz pode ser usado paragerar uma saída gráfica da árvore sintática.

Crie uma nova classe PrintGraphTree que gera umarquivo no formato que possa ser processado pelaGraphViz

Adicione no seu compilador uma opção -graph_tree quehabilita a geração desse arquivo.


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