实用编译器构建指南（五）

实用编译器构建指南（五）

语义：从分析树到语法树（一）

在1-7章里，我们已经建立了一个编译器所需要的绝大部分环节：词法分析、语法分析、代码生成、代码执行。前两个阶段，将会生成分析树（Parse Tree）后两个阶段，则是用语法树生成的。我们多希望语法分析后的分析树，直接就能用作语法树啊！

从结构上看，分析树和语法树几乎是如出一辙的。只可惜，如果我们再仔细的观察会发现，从分析树到语法树有一条深深的鸿沟。是的，你猜得没错，这条鸿沟，就是语义。只要有了语义，我们就可以将我们的分析树，变成可以产生代码的语法树。

本质上讲，语法树（Syntax Tree）是含有语义的。仍然用A+B这个表达式的语法树来举例子。在这里，A和B都是一个Int32的常量，例如我们这里A是5，B是10。这个语法树里面A节点，它具有以下的语义：

• A是一个常量。
• A是一个整型值。
• A是5。

这些语义信息在语法树里面都具备，而在语法分析之后的分析树里面，只有“5”这样一个字符串。所以实际上，从分析树到语法树的建立，还需要经历一个附加语义的过程。

在一个常见的编译流程里，语义分析可以分为两个部分。其中一部分会跟随在词法和语法分析中，用于解析一些最基本的语义。例如输入的是不是关键字啦，是不是字面量啦，是不是运算符啦一类的信息，这些语义信息还可能用来指导后一阶段的语法分析。

还有一个部分就是例如类型推导、符号设置、函数签名分析一类的语义分析。这些分析的结果通常并不影响语法树的结构，而放在语法分析阶段又会增加分析的复杂度。这一类的语义分析，通常是在语法树建立好之后，再来对语法树进行进一步的分析，将语法树上的语义信息补完。

在SASL里，我们将语法树的建立分成三个步骤。

第一步，在词法分析和语法分析的同时，进行简单的语义解析。包括字面值、操作符、关键字的提取等。这些一方面是语义，一方面也是为了语法分析服务的。

第二步，我们将语法分析得出来的分析树，转换成我们需要的语法树的形式。我们的语法树上，拥有一些属性。通过这些属性可以给语法树节点上附加产生代码所必须的语义。

第三步，遍历语法树，填充语义，执行一些准备工作。

这样，我们就建立了一颗可以被代码生成工具所识别的语法树。

接下来，我们将运用Spirit.Lex和Spirit.Qi来完成我们前两步的工作。

第三部分，我们暂时还不需要，等需要的时候，咱们再来扩充。