analisis sintaksis

8/18/2019 analisis sintaksis

1/66

Analisis Sintaksis

Amalia


2/66

Tahapan Proses Kompilasi

Materi Hari Ini


3/66

Posisi Parser


4/66

Tugas Utama Parser


5/66

Analisis Sintaksis


6/66

Parse Tree dari The dog Gnawed the bone


7/66


8/66


9/66

Peran Parser


10/66

Definisi Sintak


11/66

Definisi Sintak


12/66

Definisi Sintak


13/66

Kegunaan CFG


14/66

Context Free Grammar


15/66



16/66

CFG dalam Notasi BNF (Backus NaurForm)

• Biasanya CFG di buat dalam notasi BNF• Contoh : Misalkan sebuah Grammar M memiliki grammar :

::= ::= 'koala'|'KURSI'|'PISANG' ::='MEMUKUL'|'MEMAKAN'|'MEMBUANG'

Semua kalimat ini valid menurut grammar di atas (atau dikatakan bahwa: kalimat-kalimat berikut ini berada dalam bahasa yang didefinisikan oleh grammar M):

KOALA MEMAKAN KURSIKOALA MEMAKAN PISANG

KOALA MEMUKUL KURSIKOALA MEMUKUL KOALAPISANG MEMAKAN KOALA

Proses syntactic analysis hanya memeriksa grammar, tapi tidak menangani semantik.Kalimat "PISANG MEMAKAN KOALA" mungkin tidak valid secara semantik, tapi valid

secara grammar. Pada tahap ini jangan pedulikan dulu masalah semantik.


18/66


Produksi adalah setiap kejadian dimana string sebelah kiri dapat digantikandengan oleh string bagian kanan


19/66



20/66


21/66


22/66


23/66


24/66

Tipe Parser


25/66

Top Down Parser


26/66

26

Parsing Top Down

• Jika adalah input string, maka derivasi dari Top Down Parse dapatditunjukkan sebagai berikut :

S … … … • Parse Tree untuk Top Down Parsing selalu dimulai dari sebelah kiri

S

NT11 NT12 NT1n…….

NT21t

1

2

3


27/66

27

Parsing Top Down (cont.)

Contoh : Parsing Top Down untuk identifier x2Derivasinya : x x2

a.

x

x

2

b

dc e


28/66

28

Parsing Top Down (cont.)

Contoh : ekspresi a + b * cgrammar : E ::= T + E | T

T ::= V * E | VV ::=

Prediction Prediction Sentential Form

E T+E

T V

V

E T

T V*T

V

T V

V

T+E

V+E

+E

+T

+V*T

+*T

+*V

+*

E

T + E

V

id

T

V * T

id V

id


29/66

Ambiguitas dalam Grammar • Tidak semua grammar dapat menyatakan

struktur yang unik untuk setiap string dalamsebuah bahasa.

• Kadang-kadang, grammar dapat dirancangulang agar dapat memberikan struktur yangunik untuk setiap string dalam sebuah bahasa.


30/66

Contoh• CFG untuk ekspresi sederhana:

E I | E + E | E * E | (E)

I a | b | Ia | Ib | I0 | I1

• Produksi-produksi E E + E, E E * E ekpresi-ekspresi sederhana dapat di-generate dalambeberapa cara.

• Sebagai contoh, bentuk E + E * E memiliki duapenurunan dari E, yaitu:

1. E E + E E + E *E

2. E E * E E + E *E


31/66

Parse tree untuk E + E * E

E

E + E

E * E

E

E * E

E + E

Gambar a Gambar b


32/66


33/66


34/66


35/66

Ambiguitas• Ambiguitas disebabkan karena adanya dua atau lebih parse

tree , bukan karena banyaknya penurunan.• CFG G = (V, T, P, S) dikatakan ambigu jika terdapat sedikitnya

satu string w dalam T* dimana kita dapat menentukan dua parse tree yang berbeda.

• Masing-masing parse tree tersebut memiliki root yang diberilabel S dan hasil w.

• Jika setiap string memiliki paling banyak satu parse tree dalamgrammar , maka grammar tersebut dikatakan tidak ambigu(unambiguous ).


36/66

Contoh 10 (lanjutan)• Parse tree yang menghasilkan string a + a * a

E

E + E

E * EI

a I

a

I

a

E

E * E

E + E

I

a

I

a

I

a

Gambar a Gambar b


37/66

Menghilangkan Ambiguitas dari Grammar (1)

• Penyebab ambiguitas dalam grammar pada Contoh:• Gambar a mengelompokkan operator * sebelum

operator +. Sedangkan Gambar b mengelompokkan +di depan *.

– Tetapkan hanya struktur dalam Gambar a yang legal dalamgrammar yang tidak ambigu.


38/66


• Urutan operator-operator yang serupa dapatdikelompokkan dari kiri atau dari kanan.

– Sebagai contoh, jika para * dalam Gambar diganti oleh

para +, maka akan diperoleh dua parse tree yang berbedauntuk string E + E + E.

– Walaupun dalam penjumlahan dan perkalian berlakuhukum asosiatif, untuk menghilangkan ambiguitas

ditetapkan pengelompokkan dari kiri.


39/66


• Untuk menghilangkan ambiguitas, diperkenalkanvariabel-variabel berikut:

– Faktor: sebuah ekspresi yang tidak dapat dipecah darioperator yang berdekatan, a * atau a +. Faktor-faktorberupa:

• Identifier• Ekspresi yang diberi tanda kurung .

– Term : sebuah ekspresi yang tidak dapat dipisahkan dari

operator +. Dalam Contoh 1, term adalah product dari satuatau lebih faktor. – Ekspresi. Dalam Contoh 1, ekspresi adalah penjumlahan

satu atau lebih term .


40/66

Contoh 11

• Berikut grammar yang tidak ambigu yang me-generate bahasa yang sama dengan bahasa yang di-generate oleh grammar dalam Contoh 10:

I a | b | Ia | Ib | I0 | I1F I | (E)T F | T * F

E T | E + T• Dalam grammar tersebut, F, T dan E berturut-turut

menyatakan faktor, term , dan ekspresi.


41/66

Contoh (lanjutan)

• Grammar tsbmemungkinkan hanyasatu parse tree untuk

string a + a * a, yaitu

E

E + T

T * FT

F F

I

I

aI

aa


42/66

Leftmost Derivation dan Ambiguitas

• Penurunan dapat tidak unik walaupungrammar tidak ambigu.

•

Dalam sebuah grammar yang tidak ambigu,leftmost derivation dan rightmost derivationakan unik.


43/66

Contoh 12

• Perhatikan parse tree dalam Gambar a dan b padaContoh 10, yang menghasilkan E + E * E.

• Leftmost derivation dari kedua parse tree tersebut: – E (lm) E + E (lm) I + E (lm) a + E (lm) a + E * E (lm)

a + I * E (lm) a + a * E (lm) a + a * I

(lm) a + a * a –

E (lm) E * E (lm) E + E * E (lm) I + E * E(lm) a + E * E (lm) a + I * E (lm) a + a * E

(lm) a + a * I (lm) a + a *a


44/66

Top Down Parsing : Brute Force• Metode ini akan memilih produksi mulai dari

yang paling kiri• Melakukan expand semua non terminal pada

aturan produksi sampai yang tersisa hanya simbolterminal.

• Kemungkinan pertama string sukses di parsing• Bila terjadi ekspnasi yang salah untuk suatu

simbol variabel maka akan dilakukan backtrack.• Algoritma ini mencoba segala kemungkinan untuk

setiap simbol non terminal

h


45/66

Contoh Brute Force


46/66

Brute Force Parsing• Metoda Brute-Force tidak dapat menggunakan

grammar rekursi kiri, yaitu grammar yangmengandung produksi rekursi kiri (leftrecursion) : A →A∝ .

• Produksi rekursi kiri akan menyebabkan parsingmengalami looping tak hingga.

• Agar tidak menghasilkan looping tak hingga,

grammar rekursi kiri harus ditransformasi.• Untuk contoh di bawah ini transformasi berarti

merubah produksi A →Ab menjadi A →bA.


47/66


48/66

Top Down Parsing : Recursive DescentParser

• Kelas metoda tanpa backup, termasuk metoda recursive descent,• Meerupakan metoda parsing yang tidak menggunakan produksi

alternatif ketika hasil akibat penggunaan sebuah produksi tidaksesuai dengan simbol input.

• Jika produksi A mempunyai dua buah ruas kanan atau lebih

maka produksi yang dipilih untuk digunakan adalah produksidengan simbol pertama ruas kanannya sama dengan input yangsedang dibaca.

• Jika tidak ada produksi yang demikian maka dikatakan bahwaparsing tidak dapat dilakukan.

• Ketentuan produksi yang digunakan metoda recursive descentadalah : Jika terdapat dua atau lebih produksi dengan ruas kiriyang sama maka karakter pertama dari semua ruas kanan produksitersebut tidak boleh sama. Ketentuan ini tidak melarang adanyaproduksi yang bersifat rekursi kiri.


49/66


50/66

Cara Menghilangkan Rekursive kiri

CFGmengandung

aturan produksiyang rekursif kiri

Aturan produksiyang tidak rekursif

kiri

Aturan produksiyang rekursif kiri

Lakukanpenggantian,

munculkan aturanproduksi baru dan

symbol variabelbaru

CFG bebas dariaturan produksi

yang rekursif kiri


51/66

Penghilangan Rekursif Kiri

Steps :

• Pisahkan aturan produksi yang rekursif kiri dan yang tidak.

Aturan produksi yang rekursif kiri diberi simbol n setelahvariabel:

A A 1 A 2 A 3 …….. A nAturan produksi yang tidak rekursif kiri (termasuk produksi ) diberi simbol m

A 1 2 3 …….. m

• Lakukan penggantian aturan produksi yang rekursif kiri, menjadi sebagai berikut:

A 1 Z 2 Z ……… m ZZ 1 2 3 …… n

Z 1Z 2Z 3Z …… nZ


52/66

Penghilangan Rekursif Kiri – Hasil akhir berupa aturan produksi pengganti ditambah dengan aturan produksi

semula yang tidak rekursif kiri.Contoh:Lakukanlah penghilangan rekursif kiri untuk tata bahas bebas konteks dibawah:

1. S Sab aSc dd ff Sbd

2. S Sab Sb cAA Aa a bd

• Aturan produksi yang rekursif kiri:S Sab Sbd

Untuk symbol S1 = ab, 2 = bd

• Aturan produksi yang tidak rekursif kiri:S aSc dd ff

Untuk symbol S1 = aSc, 2 = dd, 3 = ff


53/66

1 = ab, 2 = bd & 1 = aSc, 2 = dd, 3 = ff

• Lakukan penggantian aturan produksi yang rekursif kiri

S Sab Sbd, digantikan oleh: – S 1 Z1 2 Z1 3 Z1 – S aSc Z1 dd Z1 ff Z1 – Z1 1 2 – Z1 1 Z1 2 Z1 – Z1 ab bd – Z1 ab Z1 bd Z1


54/66

Contoh

2. Aturan produksi yang rekursif kiri:

S Sab SbA Aa

Untuk symbol S 1 = ab, 2 = bUntuk symbol A 1 = a

• Aturan produksi yang tidak rekursif kiri:S cAA a bd

Untuk symbol S 1 = cAUntuk symbol A 1 = a, 2 = bd

• Lakukan penggantian aturanproduksi yang rekursif kiri

S Sab Sb, digantikan oleh: – S 1 Z1 – Z1 1 2 – Z

1 1Z

1

2Z

1

A Aa, digantikan oleh: – A 1 Z2 2 Z2 – Z2 1 – Z2 1 Z2


55/66

S 1 = ab, 2 = b , 1 = cAA

1= a ,

1= a,

2= bd

• Lakukan penggantian aturan produksi yangrekursif kiri

S Sab Sb, digantikan oleh: – S cAZ1 – Z1 ab b – Z1 ab Z1 bZ1

A Aa, digantikan oleh: – A a Z2 bd Z2 – Z2 a – Z2 aZ2

Hasil akhir setelah penghilanganrekursif kiri adalah:

S cAA a bdS cAZ1

Z1

ab bZ1 ab Z1 bZ1A aZ2 bdZ2

Z2 aZ2 aZ2


56/66

Metode Parsing• Bottom Up Parsing

– Bottom Up parser berusaha mencocokkan input denganaturan produksi.

– Dalam kalimat koala MEMAKAN KURSI, parser akanmelihat kata KOALA, lalu mencari aturan apa yangmenghasilkan KOALA, dan kesimpulannya adalah, lalu berikutnya kata MEMAKAN adalah dan KURSI adalah . Dari ketigaaturan tersebut, kita bisa mereduksi menjadi sebuah

, dan ternyata aksi ini bisa direduksi lagi menjadi sehingga input tersebut adalah valid

– Kakas Bantu dengan metode Bottom Up : YACC/Bison


57/66

Shift-reduce Parsing

Comp 412, Fall 2010 57

To implement a bottom-up parser, we adopt the shift-reduce paradigm

A shift-reduce parser is a stack automaton with four actions• Shift — next word is shifted onto the stack• Reduce — right end of handle is at top of stackLocate left end of handle within the stack

Pop handle off stack & push appropriate lhs• Accept — stop parsing & report success• Error — call an error reporting/recovery routine

Accept & Error are simpleShift is just a push and a call to the scannerReduce takes | rhs | pops & 1 push

But how does the parser know when to shift and when to reduce? It shifts until it has a handle at the top of the stack.


58/66

Bottom-up Parser

Comp 412, Fall 2010 58

A simple shift-reduce parser: push INVALIDtoken next_token( )repeat until (top of stack = Goal and token = EOF )

if the top of the stack is a handle A then // reduce to A

pop | | symbols off the stack push A onto the stack

else if (token EOF )then // shift

push tokentoken next_token( )

else // need to shift, but out of inputreport an error

Figure 3.7 in EAC

What happens on an error?It fails to find a handle

Thus, it keeps shifting

Eventually, it consumesall input

This parser reads all inputbefore reporting an error, not adesirable property.

Error localization is an issue inthe handle-finding process thataffects the practicality of shift-

reduce parsers…We will fix this issue later.


59/66

Back to x - 2 * y

Comp 412, Fall 2010 59

Stack Input Handle Action

$ id - num * id none shift $ id - num * id

1. Shift until the top of the stack is the right end of a handle

2. Find the left end of the handle and reduce

0 Goal Expr

1 Expr Expr + Term2 | Expr - Term

3 | Term

4 Term Term * Factor

5 | Term / Factor

6 | Factor

7 Factor number

8 | id

9 | ( Expr )


60/66

Back to x - 2 * y

Comp 412, Fall 2010 60

Stack Input Handle Action$ id - num * id

none shift $ id - num * id 8,1 reduce 8$ Factor - num * id 6,1 reduce 6$ Term - num * id 3,1 reduce 4 $ Expr - num * id



0 Goal Expr


3 | Term


5 | Term / Factor

6 | Factor

7 Factor number

8 | id

9 | ( Expr )


61/66

Back to x - 2 * y

Comp 412, Fall 2010 61

Stack Input Handle Action$ id - num * id none shift $ id - num * id 8,1 reduce 8$ Factor - num * id 6,1 reduce 6$ Term - num * id 3,1 reduce 4 $ Expr - num * id



0 Goal Expr


3 | Term


5 | Term / Factor

6 | Factor

7 Factor number

8 | id9 | ( Expr )Expr is not a handle at this point because it does not occur at this

point in the derivation.

While that statement sounds like oracular mysticism, we will seethat the decision can be automated efficiently.


62/66

Back to x - 2 * y

Comp 412, Fall 2010 62

Stack Input Handle Action$ id - num * id none shift $ id - num * id 8,1 reduce 8$ Factor - num * id 6,1 reduce 6$ Term - num * id 3,1 reduce 3$ Expr - num * id none shift $ Expr - num * id none shift $ Expr - num * id



0 Goal Expr


3 | Term


5 | Term / Factor

6 | Factor

7 Factor number

8 | id9 | ( Expr )


63/66

Back to x - 2 * y

Comp 412, Fall 2010 63

Stack Input Handle Action$ id - num * id none shift $ id - num * id 8,1 reduce 8$ Factor - num * id 6,1 reduce 6$ Term - num * id 3,1 reduce 3$ Expr - num * id none shift $ Expr - num * id none shift

$ Expr - num * id 7,3 reduce 7 $ Expr - Factor * id 6,3 reduce 6$ Expr - Term * id



0 Goal Expr


3 | Term


5 | Term / Factor

6 | Factor

7 Factor number

8 | id9 | ( Expr )


64/66

Back to x - 2 * y

Comp 412, Fall 2010 64


$ Expr - num * id 7,3 reduce 7 $ Expr - Factor * id 6,3 reduce 6$ Expr - Term * id none shift $ Expr - Term * id none shift $ Expr - Term * id



0 Goal Expr


3 | Term


5 | Term / Factor

6 | Factor

7 Factor number

8 | id9 | ( Expr )


65/66

Back to x - 2 * y

Comp 412, Fall 2010 65

5 shifts +9 reduces + 1accept


$ Expr - num * id 7,3 reduce 7 $ Expr - Factor * id 6,3 reduce 6$ Expr - Term * id none shift $ Expr - Term * id none shift $ Expr - Term * id 8,5 reduce 8$ Expr - Term * Factor 4,5 reduce 4 $ Expr - Term 2,3 reduce 2 $ Expr 0,1 reduce 0 $ Goal none accept



0 Goal Expr


3 | Term


5 | Term / Factor

6 | Factor

7 Factor number

8 | id9 | ( Expr )


66/66

Back to x - 2 * y

Goal

Term

Fact.

Expr –

Expr

Fact.

Fact.Term

Term

*

Stack Input Action$ id - num * id shift $ id - num * id reduce 8$ Factor - num * id reduce 6$ Term - num * id reduce 3$ Expr - num * id shift $ Expr - num * id shift

$ Expr - num * id reduce 7 $ Expr - Factor * id reduce 6$ Expr - Term * id shift $ Expr - Term * id shift $ Expr - Term * id reduce 8$ Expr - Term * Factor reduce 4 $ Expr - Term reduce 2 $ Expr reduce 0 $ Goal accept

Corresponding Parse Tree

Documents

analisis sintaksis