Recuperación de Errores

Transcripción

1 Recuperación de rrores 1 Rutinas de Manejo de rrores Ocupan gran parte de los compiladores Objetivos Informar con claridad, exactitud Recuperación rápida recuperación no es corrección No debe retrasar el procesamiento de programas sin errores No generar errores en cascada ej. eliminar identificador) Acciones posibles Detectar errores Informar de los errores Recuperar de los errores Corregir errores Necesidad actual de recuperación? Más rápido re-compilar que leer siguiente error 2

2 Tipos de rrores Tipos de errores Léxicos: escribir mal un identificador, número, Sintácticos: no poner un ; al final de una sentencia, estructura incorrecta Semánticos: multiplicar por una variable booleana Lógicos: bucle infinito Herramientas para disminuir el número de errores... Léxicos Si se utiliza alguna herramienta que complete palabras Sintácticos Si se utiliza algún editor basado en sintaxis colores) Semánticos Busca funciones/clases e indica tipos especificados 3 Recuperación rrores Sintácticos jemplo 1: análisis descendente Gramática: S::=a A S b A A::=c A d Tabla: a Σ N S aas ba A ca d ntrada: a b... stado del análisis cuando detecta el error: Pila ntrada S a b... SAa a b... SA b... rror: Se ha encontrado una b, cuando se esperaba una c o d Podría eliminarse b c d 4

3 rrores en Análisis LR jemplo 2: análisis ascendente Gramática 1. S::=A A 2. A::=x A 3. A::=y ntrada: xy x r3 r1 r2 acción y d4 d4 d4 r3 r2 acpt r3 r2 ir_a S A stado del análisis cuando detecta el error: Pila ntrada Se podría añadir un token y 0x3A6 0A2 0A2 5 strategias de Recuperación No hay una estrategia de aceptación universal Abundan técnicas heurísticas y ad hoc Principio general de recuperación Minimizar tokens eliminados/modificados Dejar el analizador listo para continuar procesando Principales estrategias de recuperación son: Modo de pánico/alarma Nivel de frase Producciones de error Corrección Global 6

4 Modo de Pánico Características Método más sencillo Lo pueden usar la mayoría de los AS No entra en lazos infinitos Adecuado para lenguajes en los que son raros múltiples errores en la misma proposición Funcionamiento general l AS desecha símbolos de la entrada, uno por uno, hasta encontrar un token de sincronización para continuar Delimitadores punto y coma, palabras clave como end) Inconvenientes Podrían omitirse gran cantidad de símbolos sin analizar 7 A nivel de frase Características Correcciones en la cadena de entrada Funcionamiento Descubierto el error se corrige localmente) la entrada por un prefijo que permite continuar el AS Sustituir una coma por un punto y coma, insertar un punto y coma, etc. Inconvenientes Dificultad para resolver situaciones en las que el error se produjo antes de la detección de éste Pueden producir lazos infinitos vitar insertar símbolos antes del símbolo actual en la entrada 8

5 Producciones de error Funcionamiento Conocidos los errores más comunes, se iende la gramática con producciones de error Reconocido el error, se dan diagnósticos precisos de la construcción errónea j.: -> op T ->T -> T //falta operador T->id num Inconvenientes Dificultad para ir más allá de los casos particulares más frecuentes Generación ambigüedades 9 Corrección Global Características Algoritmos que eligen una secuencia mínima de cambios para obtener una corrección global de menor costo j.: x=apq-br-s); -> apq)-br-s); ifa=b then sum=0; -> if a =b then sum=0; Inconvenientes Técnicas costosas en tiempo y espacio: métricas de distancias, búsqueda, optimización, 10

6 Recuperación en Analisis Descendente Predictivo Detección del error n un procedimiento, el token de preanálisis no es válido en esa situación Recuperación Modo pánico Si no encuentra token apropiado, buscar hasta tokens de sincronización Calcular los tokens de sincronización apropiados en cada situación Conjunto siguiente del no terminal Conjunto primero, después lección que permita rápida recuperación de los errores más comunes 11 Recuperación en Análisis Descendente Predictivo. jemplo jemplo: S if B then S write B i := B B i = i i <> i true false PRIMROS)= if, write, i PRIMROB)= i,true,false Procedure S) if token== if) ); B); if token== then) ); else error); S); else if token==write) ); B); else if token== i) ); if token == asig) ); else error); B); else error) Procedure B) if token= i) ); if token in [igual, noigual]) ); else error); if token == i) then else error; elseif token in [true, false]) ); else error); Procedure Main) S); if token!= ) error 12

7 Recuperación en Analisis Descendente Predictivo. jemplo jemplo con modo pánico: S if B then S write B i := B B i = i i <> i true false Procedure Ssync) buscarsincif, write, i, sync); if not token in if, write, i)return; if token== if) ); Bthen); if token== then) ); Ssync); else if token==write) ); B); else if token== i) ); if token == asig) ); B); buscarsincsync, ) Procedure Bsync) buscarsinci, true, false, sync); if not token in i, true, false) return; if token= i) ); if token in igual, noigual) ); if token == i) ); elseif token in true, false) ); buscarsincsync, ); Procedure Main) S, if, write, i); if token!= ) error); PRIMROS)= if, write, i PRIMROB)= i,true, false SIGUINTS)= SIGUINTB)= then, Procedure buscarsinc PRIM,SIG) if not token in PRIM) mensajerror); avanzarprim U SIG); Procedure avanzara) while not token in A) ); 13 Recuperación en Analisis Descendente Predictivo. jemplo j.: if a:=b then writte false Procedure Ssync) buscarsincif, write, i, sync); if not token in if, write, i)return; if token== if) ); Bthen); if token== then) ); Ssync); else if token==write) ); B); else if token== i) ); if token == asig) ); B); buscarsincsync, ) Procedure Bsync) buscarsinci, true, false, sync); if not token in i, true, false) return; if token= i) ); if token in igual, noigual) ); if token == i) ); elseif token in true, false) ); buscarsincsync, ); Procedure Main) S, if, write, i); if token!= ) error); PRIMROS)= if, write, i PRIMROB)= i,true, false SIGUINTS)= SIGUINTB)= then, Procedure buscarsinc PRIM,SIG) if not token in PRIM) mensajerror); avanzarprim U SIG); Procedure avanzara) while not token in A) ); 14

8 Recuperación en Analizador LL1) Detección del error l terminal de la cima de la pila no concuerda con la entrada l no terminal A de la cima de la pila y el termina a de la entrada indexan la tabla de análisis sintáctico una entrada vacía, M[A,a]= Recuperación Modo pánico La eficacia de esta estrategia depende de la elección del conjunto de tokens de sincronización La elección debe ser tal que el AS se recupere rápidamente de los errores más comunes 15 Recuperación en AS LL1) Heurísticas para modo pánico Colocar todos los símbolos de SIGUINTA) en el conjunto de sincronización de A Saltar tokens hasta encontrar uno en SIGUINTA) y sacar A de la pila, es probable que el AS pueda seguir Acción especial si se vacía la pila: poner S y saltar hasta PRIMROS) Añadir los símbolos de PRIMROA) al conjunto de sincronización de A, el AS continúa con A si aparece un token de PRIMROA) Añadir al conjunto de sincronización tokens de inicio de bloques de una jerarquía superior bloques, sent, exp, ) 16 Si λ PRIMRO ) d i ió l

9 Recuperación AS LL1) Modo Pánico jemplo: T,id ), T λ,λ ), T FT T,id,), T FT λ T,λ,), F ) id F,id,), Σ N Primero Siguiente T T F id T T FT F id T T λ T FT T T FT F ) ) λ T λ λ T λ 17 Recuperación AS LL1) jemplo entrada: )idid T T F id T T FT F id T T λ T FT T T FT F ) ) λ T λ λ T λ 18

10 Recuperación AS LL1) A nivel de frase Se llenan las entradas en blanco de la tabla con llamadas a rutinas de error Las rutinas insertan, cambian o eliminan símbolos de la entrada y emiten mensajes de error Pueden sacar elementos de la pila Hay que asegurarse de que no se produzcan lazos infinitos Las acciones de recuperación deben consumir símbolos de la entrada o de la pila 19 Gramática: Tabla de precedencia: ::= ) Id Recuperación Precedencia por Operador Id ) ) Id = = Algoritmo Insertar al principio y al final de la cadena de entrada Insertar las relaciones de precedencia en la cadena de entrada Mientras entrada S hacer Recorrer entrada desde la izquierda hasta encontrar Buscar a la izquierda, a partir de ese punto, el primer Reducir el pivote que se encuentra en el medio, incluyendo no terminales adyacentes Reinsertar las relaciones de precedencia, ignorando los no terminales 20

11 Recuperación Precedencia por Operador Hay dos situaciones en las que un AS por precedencia descubre errores sintácticos: ncontrado el pivote, no existe ninguna producción que reducir Para reducir hay que decidir que regla de producción se asemeja más al pivote No se cumple ninguna relación de precedencia entre el terminal de la pila y el de la entrada actual strategia para continuar el análisis Las entradas en blanco de la tabla de relación de precedencia deben especificar rutinas de recuperación de errores Para recuperarse hay que modificar la pila, la entrada o ambas Hay que prevenir los bucles infinitos 21 Recuperación Precedencia por Operador Problemas al reducir el pivote Para reducir hay que decidir que regla de producción se asemeja más al pivote Una posibilidad es modificarlo, eliminando o insertando símbolos hasta encontrar producción más parecida j.: A-> a c encontrado: aac a = = a = = c modificar a ac a = = c a ilegal en línea falta en línea Para casos sencillos pueden enumerarse todos los casos de cada producción. j.: aritmética si, se reduce y no hay no terminales a los lados: falta operando Si id se reduce y no hay no terminal a un lado: falta operador Si ) se reduce si no terminal en medio: falta expresión 22

12 Recuperación Precedencia por Operador No se cumple ninguna relación de precedencia entre el terminal de la pila y el de la entrada actual Las entradas en blanco de la tabla de relación de precedencia deben especificar rutinas de recuperación de errores Para recuperarse hay que modificar la pila, la entrada o ambas Hay que prevenir los bucles infinitos j.: - / ) - id id ) id = = ) 23 Recuperación Precedencia por Operador - / ) - id : // falta expresión insertar id en la entrada : mostrar falta operando e2: // las expresiones empiezan con paréntesis de cierre eliminar ) de la entrada :mostrar paréntesis derecho no equilibrado e3: // después de id o ) aparece id o insertar en la entrada : mostrar falta operador e4: // las expresiones terminan en paréntesis de apertura raer de la pila : mostrar falta paréntesis derecho id ) id e3 e3 e3 e3 ) = = e2 e4 j.: id ) 24

13 Recuperación AS LR1) Detección del error Al consultar la tabla de acciones del AS y la entrada es de error Detección más rápida que otros analizadores: propiedad del prefijo viable Nunca se hace un desplazamiento posterior al token errónea LR canónico nunca hace una reducción antes de anunciar un error SLR y LALR pueden realizar varias reducciones antes de anunciar un error, pero nunca desplazan un símbolo de la entrada erróneo Mayor rapidez de detección al aumentar estados 25 Detección errores AS LR1) j. SLR vs LR1). Gramática: A->A) a acción a ) d2 d2 r2 d5 r1 acpt r2 r1 ir_a A acción a ) d2 d5 d6 d7 d5 d6 r2 acpt r2 ir_a A Comparar: a a) d9 r1 r1 26

14 Recuperación AS LR1) Recuperación LR en modo pánico Procedimiento heurístico que pretende: Identificar una construcción en proceso de ser reconocida cuando aparece el error Determinar la posición en la entrada para continuar Algoritmo Se examina la pila hasta encontrar un estado s con valor de ir_a no vacío: al menos para un símbolo no terminal A Se desechan símbolos de la entrada hasta encontrar un terminal a válido para seguir al no terminal A acción no vacía) Poner en la pila el estado de ir_a[s,a] y sigue el análisis sintáctico 27 Recuperación AS LR1) A nivel de frase Se construyen procedimientos de recuperación que modifiquen la pila y/o la entrada dependiendo del error Los procedimientos de recuperación eliminarán o desplazarán al menos un símbolo de la entrada o reducirán la pila si la entrada ha sido procesada evitar bucles infinitos) No raer de la pila estados que alcancen un no terminal estaremos rayendo construcciones correctamente examinadas) Para evitar excesivos mensajes de error se puede ender, en los estados en los que las reducciones son siempre al mismo estado, la reducción a las entradas en blanco los errores se detectarán ahora al desplazar) 28

15 Recuperación AS LR1) A nivel de frase jemplo: id) ) id : se esperaba un operando id ó pero se encontró operador o final introducir id en la pila y estado 3 mostrar falta operando e2: encuentra un paréntesis eliminar ) de la entrada mostrar ) no equilibrado 6 e3 d4 d5 e3 d9 e3: se esperaba un operador pero 7 r1 r1 d5 r1 r1 se encontró id ó ) 8 r2 r2 r2 r2 r2 introducir en la pila y estado 4 mostrar falta operador 9 r3 r3 r3 r3 r3 e4: se esperaba operador ó ) pero encontró el final de la entrada introducir ) en la pila y estado 9 mostrar falta paréntesis derecho id e3 r4 d4 r4 acción d5 r4 d2 e3 d2 r4 d2 d2 ) e2 e2 e2 r4 e2 e2 acpt r4 e4 r1 r2 r3 ir_a Conj. LR0) I 0 : [ ] [ ] [ ] [ )] [ Id] I 1 : [ ] [ ] [ ] e3 Id I 2 : [ )] [ ] [ ] [ )] [ Id] I 3 : [ Id ] I 4 : [ ] [ ] [ ] [ )] [ Id] I 5 : [ ] [ ] [ ] [ )] [ Id] Id e2 I 6 : [ )] [ ] [ ] e3 I 7 : [ ] [ ] [ ] I 8 : [ ] [ ] [ ] e4 ) I 9 : [ ) ] : esperaba operando o e2: encuentra un paréntesis ) e3: esperaba operador e4: esperaba) 30

16 Conclusiones de Manejo de rrores Aspecto complejo del diseño del compilador Análisis cuidadoso del lenguaje y posibles errores No hay una estrategia de aceptación universal Abundan técnicas heurísticas y ad hoc Principio general de recuperación Minimizar tokens eliminados/modificados Dejar el analizador listo para continuar procesando Objetivos Informar con claridad, exactitud y ensión vitar errores en cascada y procesos infinitos Analizadores LL y LR gran capacidad para estrategias en modo pánico y frase en función del conto 31