语法分析和语义分析

Question

我希望你能翻译有关IT技术的内容。以下是需要翻译的内容：

我想知道语法分析和语义分析是怎样工作的。

我已经完成了解释器的词法分析和语法构建。

现在我打算为这个语法实现一个递归下降（自顶向下）解析器。

例如，我有以下语法：

<declaration>  ::=   <data_type> <identifier> ASSIGN <value>

所以我用 Java 编写了以下代码：

public void declaration(){
    data_type();
    identifier();
    if(token.equals("ASSIGN")){
        lexer();   //calls next token
        value();
    } else {
        error();
    }
}

假设我有三种数据类型：Int、String 和 Boolean。由于每个数据类型的值都不同（例如，布尔类型只有 true 或 false），我如何确定它是否正确地符合数据类型？我的代码的哪一部分会确定这一点？

我想知道我应该把代码放在哪里：

1.) call the semantic analysis part of my program. 
2.) store my variables into the symbol table.

语法分析和语义分析同时进行吗？还是我需要先完成语法分析，然后再进行语义分析？

我真的很困惑，请帮忙。

谢谢。

- newbie

Answer 1

您可以同时进行语法分析 (解析) 和语义分析 (例如，检查 <data_type> 和 <value> 之间的一致性)。例如，当声明 (declaration()) 调用数据类型(data_type()) 时，后者可能会返回一个指示所声明类型是 Int、String 还是 Boolean 的内容（称其为 DT）。同样，值(value()) 可以返回一个指示解析内容类型的内容（VT）。然后声明(declaration()) 将简单地比较 DT 和 VT，如果它们不匹配，则引发错误。(或者 value() 可以接受一个指示已声明类型的参数，并且它可以进行检查。)

但是，您可能会发现完全分离这两个阶段更容易。要这样做，通常可以将解析阶段构建成一个解析树(parse tree)（或抽象语法树）。因此，您的顶层代码将调用 program() 来解析整个程序，该函数将返回代表程序语法的树形结构，然后您将把该树传递给 semantic_analysis() 函数，该函数将遍历该树，提取相关信息并强制执行语义约束。

- Michael Dyck

Answer 2

简短的回答是：这取决于您所定义的编程语言。而且，由于您只指定了一个推导规则和三种本地类型，所以无法知道具体情况。例如，如果您的编程语言允许前向声明，就像下面的c++代码一样，那么处理函数声明（foo）的推导规则可以在不知道变量serial的类型的情况下完成。

class Tree {
public:
    int foo(void)
    {
        return serial;
    }
    int serial;
};

现代编译器将语法分析阶段与语义分析阶段分开。首先执行语法分析阶段，确保输入程序符合语言的上下文无关文法，并生成抽象语法树（AST）。请注意，AST和解析树之间的差异，如此SO帖子中所讨论的。然后，语义分析阶段遍历AST并检查类型不匹配等问题。尽管如此，玩具编程语言有时会将语义和语法分析耦合在一起。当使用递归下降解析器时，应该使相关的递归调用返回一个类型。

- OrenIshShalom