Compilers - Using Lex and YACC

1. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Ferramentas Lex & YACC Compiladores Ailton Felix :: Bruno Normande :: Michel Alves Universidade Federal de Alagoas, Campus A. C. Simões Tabuleiro do Martins - Maceió - AL, CEP: 57072-970 Docente Responsável: Prof. Msc. Alcino Dall’Igna Júnior 11 de Dezembro 2010 Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

2. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Sumário Tópicos Centrais da Explanação Lex/Flex. YACC/Bison. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

5. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Lex/Flex Gerador de Analisadores Léxicos Ferramentas no estilo Lex utilizam uma especificação baseada em expressões regulares. A partir dessa definição, Lex gera automaticamente um programa que simula o comportamento de autômatos equivalentes às expressões fornecidas. O programa lê uma entrada e verifica se essa entrada está no formato especificado. Enquanto verifica a entrada, pode executar algumas ações (trechos de programa) desejadas. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

10. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Lex/Flex Principais Utilizações Transformações simples e extração de padrões em textos. Separação da entrada em unidades léxicas, como preparação para um analisador sintático. Os exemplos utilizados nesta apresentação seguirão o formato do programa Flex. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

14. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Lex - Fontes Um texto fonte para LEX é composto de: Lista de expressões regulares; Fragmentos de programa associados a cada expressão. Quando o fonte é submetido ao LEX, um programa é automaticamente gerado. Esse programa: Lê um arquivo de entrada; Particiona a entrada em cadeias que “casam” com as expressões regulares deﬁnidas; Executa os fragmentos de programa associados às expressões “casadas” e escreve no arquivo de saída. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

21. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Lex - Funcionamento Esquema de Funcionamento Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

22. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Lex - Exemplo com Flex Um Exemplo Usando o Gerador Flex O fonte é dividido em três seções separadas por “%%”: deﬁnições, regras e subrotinas. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

23. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Lex - Exemplo com Flex Um Exemplo Usando o Gerador Flex O fonte é dividido em três seções separadas por “%%”: deﬁnições, regras e subrotinas. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

24. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC/Bison Geradores de Analisadores Sintáticos O YACC/BISON serve para gerar automaticamente programas para análise sintática (usualmente em “C”) de códigos fonte de uma linguagem especíﬁca qualquer. Estas ferramentas possuem como entrada uma descrição de uma gramática, que especiﬁca uma determinada linguagem, e gera como saída um programa em C ou C++ que será o parser desta linguagem. O parser gerado pelo YACC/BISON permite realizar apenas a validação do código fonte, indicando se está correto sintaticamente ou não. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

28. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC/Bison Flex & Bison Integrados Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

29. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Yet Another Compiler-of-Compilers Produz um parser bottom-up para uma dada gramática; Usado para produzir compiladores para Pascal, C, C++ entre outras; Além disso, foi usado no desenvolvimento de: bc(calculadora); eqn & pic; veriﬁcador de sintaxe SQL(minisql); Lex. bison: Versão GNU. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

38. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Sequência Básica Operacional Arquivo contendo gramática desejada no formato yacc. Programa yacc. Programa fonte C criado pelo yacc. Compilador C. Programa executável que faz a análise sintática da gramática descrita em parse.y. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

44. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Exemplo de Uso expr ::= expr + term | term term ::= term * factor | factor factor ::= ’(’ expr ’)’ | num | id Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

45. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Exemplo de Uso expr ::= expr + term | term term ::= term * factor | factor factor ::= ’(’ expr ’)’ | num | id Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

46. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Formato do Arquivo {Deﬁnições} %% {Regras} %% {Código Suplementar} Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

47. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Formato do Arquivo {Deﬁnições} %% {Regras} %% {Código Suplementar} Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

48. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Seção de Regras Normalmente escrita como segue: expr : expr ’+’ term | term ; term : term ’*’ factor | factor ; factor : ’(’ expr ’)’ | ID | NUM ; Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

51. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Seção de Deﬁnições Normalmente escrita como segue: %{ #include <stdio.h> #include <stdlib.h> %} %token ID NUM %start expr Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

54. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Observações lex/ﬂex produz uma função yylex(); yacc produz uma função yyparse(); yyparse() espera chamar uma yylex(); Como obter yylex()? Escrever sua própria! Usar lex/ﬂex Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

61. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Construindo yylex() Normalmente escrita como segue: int yylex() { if(it’s a num) return NUM; else if(it’s an id) return ID; else if(parsing is done) return 0; else if(it’s an error) return -1; } Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

64. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Lex & YACC Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

65. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Lex & YACC - Exemplo de Uso Suponha um arquivo lex scanner.l e um arquivo yacc chamado decl.y. Passos a serem feitos: yacc -d decl.y lex scanner.l gcc -c lex.yy.c y.tab.c gcc -o parser lex.yy.o y.tab.o -ll (Nota) scanner deve incluir na seção de deﬁnições: #include "y.tab.h" Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

69. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC Em Relação as Regras As regras podem ser recursivas; As regras não podem ser ambíguas; A ferramenta usa um parser bottom-up Shift/ Reduce; Solicita um token Empilha Redução? Sim: reduz usando a regras correspondentes Não: pega outro token yacc -v gram.y gera a tabela de estados, em y.output Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

79. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões YACC A Volta do Atributo Cada símbolo tem um valor associado (atributo) Pode ser uma quantidade numérica no caso de um número (Ex.:42) Pode ser um ponteiro para um string ("Hello, World!") Pode ser um ponteiro para uma tabela de símbolos. Ao usarmos lex junto com o YACC, o valor é colocado em yylval Em situações complexas, yylval é uma union. Típico código lex: [0-9]+ {yylval = atoi(yytext); return NUM} Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

87. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Conclusões Balanço Geral da Experiência O Que Foi Aprendido? Escrever um compilador é difícil: requer tempo e esforço! Scanners e parsers podem ser construídos por métodos automáticos. Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

91. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Agradecimentos Grato Pela Atenção! Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

92. Universidade Federal do Estado de Alagoas Instituto de Computação - Campus A. C. Simões Contatos Como Contactar o Grupo? Ailton Felix - afdlf2@gmail.com Bruno Normande - normandelins@gmail.com Michel Alves - michel.mas@gmail.com Bacharelado em Ciência da Computação Disciplina: Compiladores

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