編譯原理學習筆記 9.4 錯誤處理技術

前言

參考課上PPT内容。 該學習筆記目前僅打算個人使用。

後續會進一步整理，包括添加筆記内容，标明參考資料。

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目錄

• 一、錯誤處理方法
• 二、錯誤改正
• 三、錯誤局部化處理
• • 一般原則
  • 錯誤局部化處理的實作（遞歸下降分析法）
  • 提高錯誤局部化程度的方法
  • LL分析的錯誤恢複——補充（第四章内容！）

一、錯誤處理方法

發現錯誤後，在報告錯誤的同時還要對錯誤進行處理，以便編譯能繼續進行下去。

目前有兩種處理辦法：

• 錯誤改正
• 錯誤局部化處理

二、錯誤改正

指編譯診察出錯誤以後，根據語言的文法和對程式意圖作某種猜測，進行錯誤改正。

例：

A[i, j := B + * C
           

• 編譯可根據 A 的定義（聲明），查符号表知道 A 是二維資料，是以應加上“ ] ”；
• 根據表達式定義去掉

  *

  （但也有可能去掉

  +

  ）

但不是總能做到改正錯誤

例：

• 多一個右括号還是少一個左括号？
• 若是少了左括号，少在何處？

是以，要正确地改寫錯誤是很困難的。

三、錯誤局部化處理

指當編譯程式發現錯誤後，盡可能将把錯誤的影響限制在一個局部的範圍，避免錯誤擴散和影響程式其它部分的分析。

一般原則

當診斷到錯誤以後，就暫停對後面符号的分析，跳過錯誤所在的文法成分（一旦跳過就認為該文法成分是正确的）然後繼續往下分析。

詞法分析：

• 發現不合法字元，顯示錯誤，并跳過該辨別符（單詞）繼續往下分析。

文法語義分析：

• 跳過所在的文法成分（短語或語句），一般是跳到語句右界符，然後從新語句繼續往下分析。

錯誤局部化處理的實作（遞歸下降分析法）

CX：全局變量，存放錯誤資訊。

• 用遞歸下降分析時，如果發現錯誤，便将有關錯誤資訊（字元串或者編号）送CX，然後轉出錯誤處理程式；
• 出錯程式先列印或顯示出錯位置以及出錯資訊，然後跳出一段源程式，直到跳到語句的右界符（如

  end

  、

  ;

  ），或正在分析的文法成分的合法後繼符号為止，然後再往下分析。

例：條件語句分析

有如下分析程式:

void if_statement()
{
    nextsym(); // 讀下個單詞符号
    B();       // 調用布爾表達式處理程式
    if (class ! = thensy)
    {
        cx = 錯誤'缺then'的編号;  // 錯誤性質送cx
        error();                  // 調用出錯處理程式
    }
    else
    {
        nextsym();
        statement(); // 調用語句分析程式
    }
    if (class == elsesy)
    {
        nextsym();
        statement();
    }
} // end of if_statement()
           

局部化處理的出錯程式為:

void error()
{
    printf("%d, %d, %d\n", cx, 源程式行号, 序号);
    do
    {
        nextsym();
    }
    until(class == semicolon || class == endsy || class == elsesy)

} //end of error()
           

可以看出，如發現錯誤就立即跳到語句結尾處（語句右界符 end , ; 等）。這樣的處理比較粗糙，将跳過太多。上例中缺then，就将跳過整個條件語句，使得then後面的語句都被跳過而不分析，其中若有錯誤就發現不了。

例：ALGOL說明

real x, 1a, a, bed, 2fg;
           

文法分析時，可發現第二個辨別符有錯，按上述處理辦法則跳到該語句的右界符

;

，這導緻最後一個辨別符的錯誤未檢查出來，且因為正确說明的辨別符 a 、 bed 未進

行分析，則後面對這兩個辨別符 的引用都将被判定為未 聲 明 。

提高錯誤局部化程度的方法

設：

• S1：合法後繼符号集 （某文法成分的後繼符号）
• S2：停止符号（跳讀必須停止的符号集）

當發現錯誤時：error( S1, S2 )

procedure error( S1, S2 )
	begin
		write( line-no, char-no, cx);
		repeat
			nextsym
		until( class in S1 or class in S2 );
	end error;
           

上面例題中的 if 語句中，若<B>有錯，則可跳到then；

若statement有錯，則可跳到 else。

LL分析的錯誤恢複——補充（第四章内容！）

當符号棧頂的終結符和下一個輸入符号不比對，或棧頂是非終結符A，輸入符号a，而M [A , a]為空白（即error）時，則分析發現錯誤。

錯誤恢複的基本思想是：跳過一些輸入符号，直到期望的同步符号之一出現為止。

同步符号（可重新開始繼續分析的輸入符号）集合通常可按以下方法确定：

1. 把FOLLOW(A)的所有符号加入A的同步符号集。如果我們跳讀一些輸入符号直到出現FOLLOW(A)的符号，之後把 A 從棧中彈出，繼續往下分析即可。
2. 隻用FOLLOW(A)作為非終結符A的同步符号集是不夠的(容易造成跳讀過多，如輸入串中缺少語句結束符分号時)。此時可将作為語句開頭的關鍵字加入它的同步符号集，進而避免這種情況的發生。
3. 把FIRST(A)的符号加入非終結符A的同步符号集中。
4. 如果非終結符A可以産生空串，那麼推導ε的産生式可以作為預設的情況。這樣做可以推遲某些錯誤檢查，但不會漏過錯誤。
5. 如果終結符在棧頂而不能比對，則可彈出該終結符并發出一條資訊後繼續分析。這好比把所有其他符号均作為該符号的同步集合元素。

1. 目标程式運作時錯誤檢測與處理

   對于這類錯誤，要正确地報告出錯誤位置很難，因為目标程式與源程式之間難以建立位置上的對應關系。

   在編譯時生成檢測該類錯誤的代碼。

   • 下标變量下标值越界

   • 計算結果溢出

   • 動态存儲配置設定資料區溢出

   一般處理辦法:

   當目标程式運作檢測到這類錯誤時，就調用異常處理，列印錯誤資訊和運作現場（寄存器和存儲器中的值）等，然後停止程式運作。