Syntaxbasierte Programmierwerkzeuge by Lothar Schmitz

By Lothar Schmitz

Gegenstand dieses Buchs sind die theoretischen Grundlagen, die guy braucht, um Compiler-Compiler sinnvoll einsetzen und die Leistungsfähigkeit solcher Werkzeuge richtig beurteilen zu können. Dazu gehören neben attributierten Grammatiken als Beschreibungsmittel die heute verwendeten Syntaxanalyse- und Attributauswertungsverfahren. Das sind die LL(1)-Analyse und die verschiedenen Varianten oder LR-Analyse sowie dynamische, statische und inkrementelle Attributauswerter. Besonders ausführlich wird das Schreiben attributierter Grammatiken behandelt: Dabei müssen Probleme in korrekte und verarbeitungsgerechte Formulierungen umgesetzt werden. Die Theorie wird weitgehend informell motiviert und an vielen Beispielen dargestellt. Zu zentralen oder methodisch interessanten Sachverhalten findet guy vollständige Beweise. Damit soll ein tieferes Verständnis für die Arbeitsweise praktischer Systeme wie LEX/ YACC gefördert und die Leser angeregt werden, sich noch eingehender mit deren mathematischen Grundlagen zu beschäftigen. Ein größeres Beispiel aus dem Bereich der Dokumentenverarbeitung illustriert die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von attributierten Grammatiken: Ob es um die Formatierung einer TeX-Quelldatei geht oder um die enlargement darin vorhandener Makros und Referenzen, ob die Quelle auf gewisse Eigenschaften hin geprüft oder das Ergebnis graphisch angezeigt werden soll, in all diesen Fällen läßt sich die Aufgabe mit einer geeigneten Attributierung adäquat lösen.

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Eine Nachfolgermenge N(A) von A heißt komplett, wenn jede Ableitung A ~* x von der Form A ~* ß ~* x ist für irgendein ß aus N. 1 Sei N(A) eine endliche, komplette Nachfolgermenge von A und B -t AAp eine Produktionsregel von G. Eine zu G äquivalente Grammatik G' entsteht, wenn man in G die Produktionsregel B -t AAp ersetzt durch die Regelmenge { B -t Aßp I ß E N(A) }. 62 2 Beschreibung von Sprachen Beweis: G' ist eine kontextfreie Grammatik, weil mit N(A) auch die resultierende Regel menge endlich ist.

Geben Sie einen regulären Ausdruck "EchteRömischeZahl" an mit der Eigenschaft L ( EchteRömischeZahl ) = L ( RömischeZahl ) - {e}. , die jeweils das leer Wort nichtenthalten. Mit regulären Ausdrücken lassen sich nur verhältnismäßig einfache Sprachen beschreiben. a. die Sprachen der arithmetischen Ausdrücke und der Palindrome (vgl. Aufgabe 2). Für solche Sprachen benötigt man Grammatiken als mächtigeres Beschreibungsmittel. 2 haben wir die Regeln einer Grammatik "Rechtecke" hergeleitet. Hier klären wir begrifflich, was eine Grammatik ist und aus weichen Teilen sie besteht.

Da manche arithmetische Ausdrücke überhaupt keine Klammern enthalten, ist das leere Wort ein Klammergebirge. Aus dem arithmetischen Ausdruck 13*(7+4)+(3*(12+1 » entsteht das Klammergebirge " ( ) ( ( ) ) ". Eine Grammatik zur Beschreibung von Klammergebirgen ist € I (S) ~ € I (S)S}, S ). GKI1 = ( { S}, { (, ) }, {S ~ I SS}, S ), eine andere ist GKI2 = ( {S }, { (, ) }, {S Die Regeln von G KI1 besagen, daß Klammergebirge leer sind oder durch Schachtelung oder durch Nebeneinandersteilen entstehen.

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