Esquemas de traducción de un compilador

Los esquemas de traducción son una técnica utilizada en los compiladores para asociar acciones semánticas con las producciones de la gramática durante el análisis sintáctico. Estas acciones semánticas se encargan de realizar diversas tareas, como la construcción de árboles de sintaxis abstracta, la generación de código intermedio, la verificación de tipos, o la administración de tablas de símbolos. Son fundamentales en el proceso de análisis semántico, donde el compilador asegura que el código fuente tenga un significado lógico y coherente más allá de su estructura sintáctica.

Componentes de un Esquema de Traducción

Un esquema de traducción asocia acciones semánticas (también llamadas “acciones de traducción”) con las producciones de una gramática. Cada producción en la gramática puede tener una o más acciones semánticas asociadas, que se ejecutan cuando se reconoce esa producción durante el análisis sintáctico.

Elementos Claves

1. Producciones de la Gramática:

   • Son las reglas que definen cómo se construyen las expresiones en el lenguaje.
   • Ejemplo:

     <expresión> ::= <expresión> + <término>
     

2. Acciones Semánticas:

   • Son fragmentos de código o instrucciones que se ejecutan cuando una producción particular es reconocida.
   • Estas acciones pueden realizar varias funciones, como calcular valores, generar código intermedio, o actualizar una tabla de símbolos.
   • Ejemplo:

     { $$ = $1 + $3; }
     

   • Aquí, $$ representa el valor asociado con la parte izquierda de la producción, y $1, $2, $3, etc., representan los valores asociados con los componentes de la parte derecha de la producción.

3. Atributos Sintácticos:

   • Los elementos de una producción pueden tener atributos asociados, que contienen información semántica (como tipos, valores, etc.).
   • Estos atributos pueden ser sintetizados (calculados a partir de los atributos de los hijos en el árbol de derivación) o heredados (pasados desde los padres o hermanos en el árbol de derivación).

Ejemplo de un Esquema de Traducción

Consideremos un ejemplo simple de un esquema de traducción que calcula el valor de una expresión aritmética y también maneja la verificación de tipos:

Gramática y Esquema de Traducción

<expresión> ::= <expresión> + <término>   { $$ = $1 + $3; }
              | <término>                 { $$ = $1; }
 
<término>   ::= <término> * <factor>      { $$ = $1 * $3; }
              | <factor>                  { $$ = $1; }
 
<factor>    ::= ( <expresión> )           { $$ = $2; }
              | número                    { $$ = $1; }

Explicación

• <expresión> ::= <expresión> + <término> { $$ = $1 + $3; }

  • Esta producción maneja una suma. Cuando el parser reconoce esta estructura, la acción semántica asociada { $$ = $1 + $3; } se ejecuta, sumando los valores de la subexpresión y el término y asignando el resultado al valor de la expresión completa.

• <término> ::= <término> * { $$ = $1\ast$3; }

• Similarmente, esta producción maneja una multiplicación. La acción semántica { $$ = $1 * $3; } multiplica los valores del término y el factor.

• ::= número { $$ = $1; }

  • Aquí, cuando un número es reconocido como un factor, el valor del número se asigna directamente al valor del factor.