Syntaxbasierte Programmierwerkzeuge

ISBN-13: 9783519021407 / Niemiecki / Miękka / 1995 / 304 str.

Lothar Schmitz; Lothar Schmitz

Opis

Viele der ursprunglich fur den Compilerbau entwickelten Methoden und Werkzeuge haben sich auch in anderen Einsatzgebieten als ausgesprochen nutzlich erwiesen: Wer z. B. komplex strukturierte, grosse Datenmengen systematisch in ein anderes For mat bringen mochte oder wer zur Handhabung eines Programmsystems eine nichttri vi ale Kommandosprache benotigt, der kann die erforderlichen Programme effizient und sicher mit Hilfe sogenannter Compiler-Compiler erzeugen. Auf diese Weise gene rierte Programmbausteine lassen sich leichter an veranderte AufgabensteIlungen an passen als von Hand erstellte. Allerdings sind solide Grundkenntnisse in den Gebieten "Syntaxanalyse" und "Attributauswertung" Voraussetzung fur die Beurteilung solcher Werkzeuge und ihre angemessene oder gar innovative Verwendung. Die einschlagige Lehrbuchliteratur zerfallt in drei Kategorien: Am umfassendsten sind die Compilerbaubucher. Die darin enthaltene Theorie ist aber meist so stark mit dem Hauptanwendungsbereich, der Ubersetzung von Programmiersprachen, verwoben, dass Leser nur mit grossem Aufwand die fur andere Anwendungen benotigten Grundla gen herauslosen und ubertragen konnen. In die zweite Kategorie fallen Bucher, wei che die Theorie formaler Sprachen und der Syntaxanalyse behandeln. Hier liegt das Gewicht auf einer umfassenden und systematischen Darstellung: Praktisch bedeutsa me Verfahren und Varianten stehen gleichrangig neben solchen, die nur von histori schem Interesse sind. Auffallend wenig lehrbuchartiges Material gibt es zur Theorie attributierter Grammatiken und Attributauswertungsverfahren. Die dritte Kategorie be steht aus Buchern, die einzelne Werkzeuge beschreiben. Darin werden jeweils die Handhabung und die Eigenschaften eines Produkts detailliert dargestellt, theoretische Grundlagen nur soweit, wie sie fur das Verstandnis des Werkzeugs benotigt werd

Spis treści

1. Einführung.- 1.1. Was sind und wozu dienen „Syntaxbasierte Programmierwerkzeuge“?.- 1.2. Ein Anwendungsbeispiel.- 1.3. Aufbau des Buchs.- I Beschreibungsmittel.- 2. Beschreibung von Sprachen.- 2.1. Formale Sprachbeschreibungen.- 2.2. Wie schreibt man Grammatiken?.- 2.3. Korrektheit von Grammatiken.- 2.4. Nützliche Informationen und Transformationen.- 3. Attributierte Grammatiken.- 3.1. Definitionen und Beispiele.- 3.2. Wie attributiert man Grammatiken?.- 3.3. Attributabhängigkeiten.- 3.4. Zyklenfreiheit.- II Abarbeitungsmechanismen.- 4. Lexikalische Analyse.- 4.1. Endliche Automaten.- 4.2. Analyse mit regulären Ausdrücken.- 4.3. Praktische Erwägungen.- 5. Syntaxanalyse.- 5.1. Ein gemeinsamer Ansatz.- 5.2. Die LL(1)-Analyse.- 5.3. LR-Analyse ohne Vorschau.- 5.4. LR-Analyse mit Vorschau.- 5.5. Grammatiken analysegeeignet formulieren.- 5.6. Praktische Erwägungen.- 6. Attributauswertung.- 6.1. Allgemeine Attributauswerter.- 6.2. Attributauswertung während der Syntaxanalyse.- 6.3. Geordnete attributierte Grammatiken.- 6.4. Inkrementelle Attributauswertung.- 6.5. Praktische Gesichtspunkte.- III Anwendungen.- 7. Beispiel Dokumentenbearbeitung.- 7.1. Umfeld und Problemstellung.- 7.2. Festlegung der Syntax.- 7.3. Die Attributierungen.- 8. Eine Auswahl von Werkzeugen.- 8.1. UNIX-Filterprogramme.- 8.2. Compiler-Compiler.- 8.3. Attributierungs-basierte Systeme.- A. Informationsquellen.- B. Graphentheoretische Verfahren.- C. Ausgewählte Beweise.- C.1 Beweise in Ergänzung zu Kapitel 2.- C.2 Beweise in Ergänzung zu Kapitel 5.- Stichwortverzeichnis.

Blurb

Gegenstand dieses Buchs sind die theoretischen Grundlagen, die man braucht, um Compiler-Compiler sinnvoll einsetzen und die Leistungsfähigkeit solcher Werkzeuge richtig beurteilen zu können. Dazu gehören neben attributierten Grammatiken als Beschreibungsmittel die heute verwendeten Syntaxanalyse- und Attributauswertungsverfahren. Das sind die LL(1)-Analyse und die verschiedenen Varianten oder LR-Analyse sowie dynamische, statische und inkrementelle Attributauswerter. Besonders ausführlich wird das Schreiben attributierter Grammatiken behandelt: Dabei müssen Probleme in korrekte und verarbeitungsgerechte Formulierungen umgesetzt werden. Die Theorie wird weitgehend informell motiviert und an vielen Beispielen dargestellt. Zu zentralen oder methodisch interessanten Sachverhalten findet man vollständige Beweise. Damit soll ein tieferes Verständnis für die Arbeitsweise praktischer Systeme wie LEX/ YACC gefördert und die Leser angeregt werden, sich noch eingehender mit deren mathematischen Grundlagen zu beschäftigen. Ein größeres Beispiel aus dem Bereich der Dokumentenverarbeitung illustriert die verschiedenen Einsatzmöglichkeiten von attributierten Grammatiken: Ob es um die Formatierung einer TeX-Quelldatei geht oder um die Expansion darin vorhandener Makros und Referenzen, ob die Quelle auf gewisse Eigenschaften hin geprüft oder das Ergebnis graphisch angezeigt werden soll, in all diesen Fällen läßt sich die Aufgabe mit einer geeigneten Attributierung adäquat lösen.