編譯原理課件：Chapter-9 錯(cuò)誤處理

1、第九章 錯(cuò)誤處理9.1 概述9.2 錯(cuò)誤的分類(lèi)9.3 錯(cuò)誤的診察和報(bào)告9.4 錯(cuò)誤處理技術(shù)19.1 概述1. 錯(cuò)誤處理是編譯器的必備功能之一一般情況下，用戶開(kāi)發(fā)源程序都難免出現(xiàn)各種錯(cuò)誤。一般有語(yǔ)法和語(yǔ)義錯(cuò)誤，還有鍵入疏忽等。正確的源程序：通過(guò)編譯，生成目標(biāo)代碼。錯(cuò)誤的源程序：通過(guò)編譯，發(fā)現(xiàn)并指出錯(cuò)誤。 編譯程序?qū)τ谡Z(yǔ)法和語(yǔ)義正確的源程序要正確地編譯生成等價(jià)的目標(biāo)代碼；而對(duì)于錯(cuò)誤的源程序不能一發(fā)現(xiàn)就停止，而是要能檢查出錯(cuò)誤的性質(zhì)和出錯(cuò)位置，并使編譯能繼續(xù)下去，同時(shí)盡可能多而準(zhǔn)確地發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤和指出各種錯(cuò)誤。22. 編譯器的錯(cuò)誤處理能力(1) 診察錯(cuò)誤的能力。(2) 報(bào)錯(cuò)及時(shí)準(zhǔn)確（出錯(cuò)位置，錯(cuò)誤性質(zhì)）

2、。(3) 一次編譯找出錯(cuò)誤的多少。(4) 改正錯(cuò)誤的能力。(5) 遏制重復(fù)錯(cuò)誤信息的能力。用戶希望使用錯(cuò)誤處理能力強(qiáng)的編譯器，盡可能快地得到一個(gè)語(yǔ)法語(yǔ)義正確的源程序。39.2 錯(cuò)誤的分類(lèi)從編譯角度，將錯(cuò)誤分為兩類(lèi)：語(yǔ)法錯(cuò)誤和語(yǔ)義錯(cuò)誤。語(yǔ)義錯(cuò)誤：程序不符合語(yǔ)義規(guī)則或超越具體計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的限制。超越系統(tǒng)限制：（計(jì)算機(jī)系統(tǒng)和編譯系統(tǒng)）1. 數(shù)據(jù)溢出錯(cuò)誤，常數(shù)太大，計(jì)算結(jié)果溢出。2. 符號(hào)表、靜態(tài)存儲(chǔ)分配數(shù)據(jù)區(qū)溢出。3. 動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)分配數(shù)據(jù)區(qū)溢出。語(yǔ)法錯(cuò)誤：程序結(jié)構(gòu)不符合語(yǔ)法（包括詞法）規(guī)則的錯(cuò)誤。49.3 錯(cuò)誤的診察和報(bào)告錯(cuò)誤診察： 1. 違反語(yǔ)法和語(yǔ)義規(guī)則以及超過(guò)編譯系統(tǒng)限制的錯(cuò)誤。由編譯程序在語(yǔ)法和

3、語(yǔ)義分析過(guò)程中診察出來(lái)。（語(yǔ)義分析要借助符號(hào)表） 2. 下標(biāo)越界、計(jì)算結(jié)果溢出以及動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)區(qū)溢出等在目標(biāo)程序運(yùn)行時(shí)才能檢測(cè)，因此由目標(biāo)程序診察。 對(duì)此，編譯程序要生成相應(yīng)的目標(biāo)程序代碼進(jìn)行檢查并處理。5錯(cuò)誤報(bào)告：1. 出錯(cuò)位置：即源程序中出現(xiàn)錯(cuò)誤的位置。實(shí)現(xiàn)：設(shè)立行號(hào)計(jì)數(shù)器 line-no 設(shè)立單詞序號(hào)計(jì)數(shù)器 char-no一旦診察出錯(cuò)誤，當(dāng)前的計(jì)數(shù)器內(nèi)容就是出錯(cuò)位置。2. 出錯(cuò)性質(zhì)：可直接顯示文字信息可給出錯(cuò)誤編碼63. 報(bào)告錯(cuò)誤：（兩種方式）分析以后再報(bào)告（顯示或者打印） 編譯程序可設(shè)一個(gè)保存錯(cuò)誤信息的數(shù)據(jù)區(qū)（可用記錄型數(shù)組)，將語(yǔ)法語(yǔ)義分析所診斷到的錯(cuò)誤送數(shù)據(jù)區(qū)保存，待源程序分析完以

4、后，統(tǒng)一顯示或打印錯(cuò)誤信息。例：Ax , y :=B+*C源程序行號(hào) 錯(cuò)誤序號(hào) 錯(cuò)誤性質(zhì) x x 6 缺少“ ” x x 10 表達(dá)式語(yǔ)法錯(cuò)誤7(2) 邊分析邊報(bào)告在分析一行源程序時(shí)若發(fā)現(xiàn)有錯(cuò)，可以立即輸出該行源程序，并在其下輸出錯(cuò)誤信息。Line-no Ax , y :=B + *C缺“”or n錯(cuò)誤編號(hào)表達(dá)式語(yǔ)法錯(cuò) m錯(cuò)誤編號(hào)8例如有ALGOL程序段：begin . i := 1 step 1 until n do .end有時(shí)報(bào)錯(cuò)不一定十分準(zhǔn)確（位置和性質(zhì)），需進(jìn)一步分析。99.4 錯(cuò)誤處理技術(shù)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，在報(bào)告錯(cuò)誤的同時(shí)還要對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行處理，以方便編譯能繼續(xù)進(jìn)行下去。目前有兩種處理辦法：

5、1. 錯(cuò)誤改正：指編譯診察出錯(cuò)誤以后，根據(jù)文法進(jìn)行錯(cuò)誤改正。如：A i , j :=B + * C編譯可根據(jù) A 的定義（聲明），查符號(hào)表知道 A 是二維數(shù)據(jù)，所以應(yīng)加上“ ”；根據(jù)表達(dá)式定義去掉“ * ”（但也有可能去掉“ + ”）但不是總能做到，如：A := B C * D + E ) 是多一個(gè)右括號(hào)還是少一個(gè)左括號(hào)？ 如果是少了左括號(hào)，應(yīng)該少在何處？所以，要正確地改寫(xiě)錯(cuò)誤時(shí)很困難的！102. 錯(cuò)誤局部化處理：指當(dāng)編譯程序發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤后，盡可能將把錯(cuò)誤的影響限制在一個(gè)局部的范圍，避免錯(cuò)誤擴(kuò)散和影響程序其它部分的分析。(1) 一般原則(2) 錯(cuò)誤局部化處理的實(shí)現(xiàn)(3) 提高錯(cuò)誤局部化程度的方法1

6、1(1) 一般原則 當(dāng)診斷到錯(cuò)誤以后，就暫停對(duì)后面符號(hào)的分析，跳過(guò)錯(cuò)誤所在的語(yǔ)法成分（一旦跳過(guò)就認(rèn)為該語(yǔ)法成分是正確的）然后繼續(xù)往下分析。詞法分析：發(fā)現(xiàn)不合法字符，顯示錯(cuò)誤，并跳過(guò)該標(biāo)識(shí)符（單詞）繼續(xù)往下分析。語(yǔ)法語(yǔ)義分析：跳過(guò)所在的語(yǔ)法成分（短語(yǔ)或語(yǔ)句），一般是跳到語(yǔ)句右界符，然后從新語(yǔ)句繼續(xù)往下分析。12(2) 錯(cuò)誤局部化處理的實(shí)現(xiàn)（遞歸下降分析法）CX：全局變量，存放錯(cuò)誤信息。 用遞歸下降分析時(shí)，如果發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，便將有關(guān)錯(cuò)誤信息（字符串或者編號(hào)）送CX，然后轉(zhuǎn)出錯(cuò)誤處理程序； 出錯(cuò)程序先打印或顯示出錯(cuò)位置以及出錯(cuò)信息，然后跳出一段源程序，直到跳到語(yǔ)句的右界符（如end、; ），或正在分析的

7、語(yǔ)法成分的合法后繼符號(hào)為止，然后再往下分析。13例：條件語(yǔ)句分析if then else ;有如下分析程序:procedure if statement; begin nextsym; /*讀下個(gè)單詞符號(hào)*/ B;/*調(diào)用布爾表達(dá)式處理程序*/ if not class = then then begin cx := 缺then;/*錯(cuò)誤性質(zhì)送cx*/ error; /*調(diào)用出錯(cuò)處理程序*/ end; else begin nextsym; statement; end; if class = else then begin nextsym; statement; end; end if st

8、atement; 14局部化處理的出錯(cuò)程序?yàn)?procedure error; begin write( cx, 源程序行號(hào), 序號(hào)) repeat nextsym; until class = ; or class = end or class = else end error;可以看出，如發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤就立即跳到語(yǔ)句結(jié)尾處（語(yǔ)句右界符 end , ; 等）。這樣的處理比較粗糙，將跳過(guò)太多。上例中缺then，就將跳過(guò)整個(gè)條件語(yǔ)句，使得then后面的語(yǔ)句都被跳過(guò)而不分析，其中若有錯(cuò)誤就發(fā)現(xiàn)不了。15(3) 提高錯(cuò)誤局部化程度的方法設(shè) S1: 合法后繼符號(hào)集 （某語(yǔ)法成分的后繼符號(hào)） S2: 停止符號(hào)（跳讀必須停止的符號(hào)集）16當(dāng)發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤時(shí): 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(yǔ)句中，若有錯(cuò)，則可跳到then；若statement有錯(cuò)，則可跳到 else。if then else ;173. 目標(biāo)程序運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤檢測(cè)與處理 對(duì)于這類(lèi)錯(cuò)誤，要正確地報(bào)告出錯(cuò)誤位