ZZZ语言的语义分析，第一步，解析Specifier（上）

1 语义分析的任务

　　我们的任务是检查我们的程序语言ZZZ的语义错误以及为后续的中间代码生成创造便利条件。其中很重要的内容是有关类型的检查。

首先，我们就得知道每个变量的类型，

　　要进行语义分析，首先就要知道每个变量的类型。我们采取解析语法树的办法，把遇到的变量和它的类型存入符号表，之后每次遇

到一个变量，都查看符号表，看变量在其作用域内的声明或定义是否存在，其类型是什么，之后才能进一步判断语义是否正确。

2 解析Specifier

　　ZZZ的语言支持的类型包括基本类型（double，int，bool），数组，结构体和它们的指针，加上我们的模板类(Template，模板类

只支持结构体)。要得到每个变量的类型，就必须解析语法树的Specifier节点。

2.1 表示类型的数据结构

　　首先，定义类型的数据结构。我在参考的实验攻略的基础上定义的表示类型的结构体如下：

//basic's value
#define BASIC_INT 0
#define BASIC_DOUBLE 1
#define BASIC_BOOL 2

enum kind_t{basic,array,structure,T};//T is a template mark,it will be replaced
// by basic or structure later

typedef struct Type_* Type;
typedef struct FieldList_* FieldList;

struct Type_{
char *name;
enum kind_t kind;
int isTempDec;//Is it a Template structure
int isPoint;//Is it a point type
union{
int basic;
struct {Type elem;int size;} array;
FieldList structure;//if (kind == structure && u.structure == NULL),it is the same with the struct who does have members
}u;

};

struct FieldList_{
char *name;
Type type;
FieldList next;
};

　　对上面的Type_的定义，有几点需要注意。

1）　其中kind表示这个类型是基本类型（basic），还是数组（array）还是结构体（structure），

　 它们分别对应联合体u的三个成员。

2 ） basic具体是什么，就用3个宏定义表示；

3） array是一个Type类型的链表，从头开始记录每一个维度的size，n维数组的前n－1个Type结点的kind都是array，最后一个结点的Type表示元素的类型。

4） 注意，kind_t.T表示的是当前类型就是泛型T，还没有具体类型。它只会出现在泛型结构体和泛型函数的参数，返回类型和局部变量中。此时

　 联合体u中没有对应的值；

5） isTempDec表示的是当前结构体是否为一个泛型结构体，当它为true时，此时它的kind一定为kind_t.structure（因为只有结构体类型有泛型，不要和kind.T混淆）。

该结构体成员依旧由FieldList structure链表连起来。只不过其成员有可能会有kind_t.T的类型。

2.2 解析Specifier

　　分析每个变量的类型，当然是根据语法树的结构，也就是对应的产生式进行解析。以下是Specifier的产生式：

Specifier          :    TYPE
|    StructSpecifier Temp
|    StructSpecifier
|    POINT StructSpecifier Temp
|    POINT StructSpecifier
|    T
|    POINT T
;

StructSpecifier     :    STRUCT OptTag LC DefList RC
|    STRUCT Tag
;

OptTag              :    ID
|     /*empty*/
;

Tag                 :     ID
;

BASICTYPE           :        INT
|        DOUBLE
|        BOOL

TYPE                :        BASICTYPE
|        POINT BASICTYPE
;

　　产生式的左边的非终结符就是语法树的父结点，右边每个终结符或非终结符都是子结点。

　　通过遍历语法树，我们每次碰到一个Specifier结点，就以此为参数，调用Type parse_specifier（node,isTempDec）函数来解析，函数返回指就是一个Type_的指针，

指向的是一个已经创建好了的Type_结点。

　　解析函数中，isTempDec被当作参数是因为，TempDec是与Specifier同层的结点，产生式如下：（其中，终结符只有INT DOUBLE BOOL POINT T TEMPLATE ID）

ExtDef                 :　　TempDec    Specifier ExtDecList SEMI
|　　TempDec    Specifier SEMI
　 |    TempDec    Specifier FunDec CompSt
　　  ;

TempDec                :    TEMPLATE
　　|   /*empty*/
　　;

读到这里,对于解析specifier的困难之处,读者乍一看可能看不出来.

其中的难点其实在structSpecifier:

StructSpecifier		:	STRUCT OptTag LC DefList RC

这个产生式中的DefList我还没列出来,DefList,顾名思义,就是定义列表.这里表示的就是结构体的成员定义.

其产生式如下:

DefList				　　　　　:	Def 	DefList
|	/*empty*/
;

Def					:	Specifier	DecList SEMI
;

DecList				　　　　　:	Dec
|	Dec COMMA DecList
;

Dec					:	VarDec
|	VarDec	ASSIGN	Exp
;

VarDec	 			　　　　　: 	ID
|	VarDec LB LINTEGER RB
;

DefList是一个递归的定义,表示可以有无穷多个Def,Def就是一个或者一组同类型变量定义,举个例子:

struct Spec0{
int a;
double d1,d2;
};

这里int a和double d1,d2;分别是2个Def.这里的主要任务有:

1） 对DecList的解析,要递归的生成一个链表,表中所有的类型都相同(都为Specifier,递归调用parse_specifier(),返回值被当作参数传入parse_decList()).最后

　返回FieldList的表头,连接到先前生成的成员链表的尾部;变量名 都必须不同;//查错点1

2 ）在解析VarDec的时候,生成的可能是数组,需要递归地连接数组的每一个维度;

3 ）结构体中变量不能初始化,(我们没有static机制),所以解析Dec的时候能够查VarDec ASSIGN Exp的语义错;//查错点2

4 ）每次返回一个解析完Def后的成员链表,都必须检查这个表与之前的整个结构体成员链表是否有重名的变量,如果有就报错;//查错点3

2.3 有关结构体和指针和泛型的事宜

这部分内容将在下一个博客中讨论。