Bài giảng Chương trình dịch - Chương 5: Kiểm tra kiểu
CHƯƠNG V
Kiểm tra kiểu
Mục tiêu:
• Nắm được cách định nghĩa hệ thống kiểu
trong các ngôn ngữ lập trình
• Cách kiểm tra kiểu trong quá trình biên dịch
1
Biểu thức kiểu
• Kiểu của một ngôn ngữ lập trình được kí hiệu
bởi các biểu thức kiểu (type expression).
• Biểu thức kiểu được định nghĩa như sau:
1. Kiểu cơ sở là một biểu thức kiểu: boolean,
char, integer, real, type_error, void
2. Một tên kiểu là một biểu thức kiểu
3. Mỗi kiểu dữ liệu có cấu trúc là một biểu thức
kiểu, các cấu trúc bao gồm:
2
a. Mảng (array): Nếu T là một biểu thức kiểu thì
array(I, T) là một biểu thức kiểu. Một mảng
có tập chỉ số I và các phần tử có kiểu T
b. Tí ch (product): Nếu T1, T2 là biểu thức kiểu thì
tích Đề- các T1* T2 là biểu thức kiểu
c. Bản ghi (record): Là cấu trúc bao gồm một bộ
các tên trường, kiểu trường
d. Con trỏ (pointer): Nếu T là một biểu thức kiểu thì
pointer(T) là một biểu thức kiểu T
e. Hàm (function): Hàm là một ánh xạ các phần tử
của tập xác định (domain) D lên tập giá trị
(range) R. Một hàm là một biểu thức kiểu D → R
3
Đặc tả một bộ kiểm tra kiểu đơn giản
• Trong phần này chúng ta mô tả một bộ kiểm tra
kiểu cho một ngôn ngữ đơn giản trong đó kiểu
của mỗi một định danh được khai báo trước khi
sử dụng
• Bộ kiểm tra kiểu (type checker) là một lược đồ
dịch, nó tổng hợp kiểu của mỗi biểu thức từ kiểu
của các biểu thức con của nó
4
• Định nghĩa một ngôn ngữ đơn giản: Văn phạm sau
sinh ra một chương trình, biểu diễn bởi một ký hiệu
chưa kết thúc P chứa một chuỗi các khai báo D và
một biểu thức đơn giản E
P → D ; E
D → D ; D | id : T
T → char | integer | array[num] of T | T
E → literal | num | id | E mod E | E [E] | E
Ví dụ 5.1: Chương trình sau sinh bởi văn phạm trên
key: integer;
key mod 1999
5
• Ta có lược đồ dịch để lưu trữ kiểu của một định danh
P → D ; E
D → D ; D
D → id : T
T → char
T → integer
T → T1
{addtype(id.entry, T.type) }
{T.type := char }
{T.type := integer }
{T.type := pointer(T1.type) }
T → array[num] of T1 {T.type := array(1...num.val, T1.type) }
6
Kiểm tra kiểu của các biểu thức
• Lược đồ dịch cho kiểm tra kiểu của biểu thức:
E → literal
E → num
{E.type := char }
{E.type := integer }
E → id
{E.type := lookup(id.entry) }
E → E1 mod E2
{E.type := if E1.type = integer
and E2.type = integer
then integer else type_error }
E → E1[E2]
E → E1
{E.type := if E2.type =integer
and E1.type = array(s,t)
then t else type_error }
{ E.type := if E1.type = pointer(t)
then t else type_error }
7
Kiểm tra kiểu của các câu lệnh
• Các câu lệnh cấu tạo lên ngôn ngữ không có giá
trị, do đó ta gán cho chúng kiểu void
• Lược đồ dịch cho kiểm tra kiểu của các lệnh:
S → id := E
{ S.type := if id.type = E.type
then void else type_error }
S → if E then S1
{S.type := if E.type = boolean
then S1.type else type_error }
S → while E do S1 {S.type := if E.type = boolean
then S1.type else type_error }
S → S1 ; S2
{S.type := if S1.type = void
and S2.type = void then void
else type_error }
8
Kiểm tra kiểu của các hàm
• Việc ghép một hàm với một đối (argument) có
thể diễn đạt bởi luật sinh: E → E ( E )
• Lược đồ dịch kiểm tra kiểu cho một hàm:
E → E1 (E2) {E.type := if E2.type = s
and E1.type = s -> t then t
else type_error }
• Nếu có nhiều đối có kiểu tương ứng T1, T2,..., Tn
được coi như một đối duy nhất có kiểu
T1*T2*...*Tn
9
Chuyển đổi kiểu
• Xét biểu thức x + i trong đó x có kiểu real và i có
kiểu integer. Trình biên dịch có thể thực hiện việc
chuyển đổi kiểu để hai toán hạng có cùng kiểu khi
phép toán cộng xảy ra
• Bộ kiểm tra kiểu trong trình biên dịch có thể thêm
các phép toán biến đổi kiểu vào trong biểu diễn
trung gian của chương trình nguồn
• Chẳng hạn ký hiệu hậu tố của x + i có thể
là: x i inttoreal real+ (inttoreal đổi số nguyên i
thành số thực, real+ thực hiện phép cộng các số
thực)
10
• Ép kiểu (coercion): Việc chuyển một kiểu dữ liệu
sang một kiểu khác được gọi là ẩn (implicit) nếu
nó được làm tự động bởi compiler và được gọi
là hiện (explicit) nếu được giải quyết bởi người
lập trình
Ví dụ 5.2: Hàm ord() trong pascal chuyển kiểu kí
tự sang số nguyên, phép chuyển đổi là hiện
Lệnh a:=b; trong đó a kiểu real, b kiểu integer
khi thực hiện compiler sẽ thực hiện ép kiểu biến
b sang kiểu real trước khi thực hiện lệnh gán,
phép chuyển đổi là ẩn
11
11 trang
13/04/2022
4780
Bạn đang xem tài liệu "Bài giảng Chương trình dịch - Chương 5: Kiểm tra kiểu", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- bai_giang_chuong_trinh_dich_chuong_5_kiem_tra_kieu.ppt
