Analysis of some program sources semantic aspects based on formal syntax and semantics specifications.pdf Целью работы является создание инструментального средства, позволяющего осу-ществлять семантический анализ исходных текстов программ, написанных на раз-личных языках программирования, на основе формальных спецификаций лексики,синтаксиса и семантики целевого языка программирования. Рассматривается задачаанализа некоторых семантических аспектов исходных текстов однопоточных программна императивных языках программирования, таких, как объявление и использованиеидентификаторов, а также выявления областей их использования на основе анализапотоков исполнения программы. Целью такого анализа является извлечение семанти-чески значимых конструкций и алгоритмов работы из текста программы и представ-ление их в независимом от конкретного языка виде.Анализ проводится в несколько этапов. Сначала производится лексический и син-таксический анализ, сопровождающийся построением абстрактного синтаксическогодерева по исходному тексту программы. В зависимости от конкретного языка постро-ение таблицы идентификаторов и дерева пространств имён происходит либо в одинэтап - сразу при построении синтаксического дерева, либо в два этапа, первый изкоторых осуществляется при построении дерева, а второй - при вторичном обходе по-строенного дерева.В качестве отправной точки для решения задачи построения синтаксического дере-ва используется система генераторов компиляторов Lex и Yacc. Генераторы модифици-рованы так, что вместо исходного кода анализирующих конечных автоматов, которыйнеобходимо сначала скомпилировать, сразу создаются готовые к работе структурыанализатора. В качестве формата файлов спецификаций используются оригинальныеформаты файлов спецификаций лексики и синтаксиса Lex и Yacc, модифицирован-ные в части описания действий, исполняемых при свёртке по синтаксическим прави-лам. Лексические правила описываются в виде набора регулярных выражений, кото-рым сопоставлены управляющие конструкции, регулирующие возврат обнаруженныхлексем в синтаксический анализатор. Синтаксические правила представляют собойописания структур языка, которым сопоставленыуправляющие конструкции, регули-рующие построение абстрактного синтаксического дерева, таблиц идентификаторов,дерева пространств имён и других элементов (такой подход описан в [1]). Синтаксиче-ским анализатором поддерживаются контекстно-свободные грамматики, разбираемыепо алгоритму LALR.Семантический анализ производится на основе нескольких обходов абстрактногосинтаксического дерева с построением конструкций, описывающих объявление и ис-пользование идентификаторов (типов, переменных, функций, классов, методов и т. д.),организацию пространств имён и ограниченно описывающих потоки исполнения ко-манд, что позволяет анализировать использование тех или иных участков кода.Результатом данной работы является инструмент, способный анализировать исход-ные тексты программ на языках программирования, описанных с помощью формаль-ных спецификаций лексики, синтаксиса и семантики, и создавать абстрактное пред-ставление разбираемой программы, доступное для семантического анализа. В даль-нейшем предполагается расширить список формально описанных в терминах системыязыков (на данный момент рассматривается только язык C#), а также, возможно,добавить функцию генерации исходных текстов из абстрактного представления.

Скачать электронную версию публикации