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Práctica: Estructuras y Análisis de Ámbito

Los registros o estructuras introducen espacios de nombres. Los selectores de campo viven en los espacios de nombres asociados con los registros. Modifique de manera apropiada la gramática de SimpleC para introducir el tipo de datos struct. Complete el análisis sintáctico.

Es necesario introducir nuevas variables sintácticas:

type_specifier:
     basictype
   | struct
;

struct: 
    'struct' ID '{' struct_decl_list '}'
  | 'struct' ID 
;

struct_decl_list: (type_specifier declList ';') +
;

Recuerde que:

declList: (ID arraySpec) <%+ ','> 
;

Es necesario tambien modificar algunas categorías gramáticales existentes, como declaration:

declaration:
    %name DECLARATION
    $type_specifier $declList ';' 
;

También es necesario modificar Variable:

Variable:
    ID 
  | Variable ('[' binary ']') 
  | Variable '.' ID
;

Sigue un ejemplo de derivación generando una variable de la forma a[i].x[4].b:

Variable => Variable.ID => Variable[binary].ID 
  => Variable.ID[binary].ID => Variable[binary].ID[binary].ID 
  => ID[binary].ID[binary].ID

Veamos otro ejemplo de derivación generando una variable de la forma a[i].x[4]:

Variable => Variable[binary] => Variable.ID[binary] => Variable[binary].ID[binary]
   => ID[binary].ID[binary]

Es necesario extender las expresiones de tipo para incluir las struct. Un registro es similar al producto cartesiano (usado en las expresiones de tipo de las funciones), sólo que los campos tienen nombres. Asi:
```
struct row {
  int address;
  char lexeme[10];
} table[100];
```
la expresión de tipo para struct row podría ser:
```
                    STRUCT_row(address, INT, lexeme, A_10(CHAR))
```
o bien:
```
                    STRUCT_row(X_2(address, INT), X_2(lexeme, A_10(CHAR)))
```
Como se ve en el ejemplo el identificador de campo (address, lexeme) forma parte de la descripción del tipo.
La introducción de las struct produce una cierta sobrecarga de identificadores. El siguiente programa es correcto:
```
  1 struct x {
  2   int z;
  3   int b;
  4 } x;
  5
  6 main() {
  7   x;
  8 }
```
Aqui x es usado como nombre de un tipo y como nombre de variable. Plantee soluciones al problema del almacenamiento en la tabla de símbolos. Una posibilidad es que la entrada en la tabla de símbolos para el tipo sea struct x mientras que para la variable es x.
El cálculo de que declaración se aplica a una struct puede hacerse de manera similar a como ha sido ilustrado en las prácticas anteriores. Otra cosa son los identificadores de campo. Por ejemplo en
```
                                  a[i+j].x = 4;
```
Es necesario calcular que a[i+j] tiene tipo struct y comprobar en ese momento que dicha struct tiene un campo x que es de tipo int. Hasta que no hemos calculado el tipo asociado con la expresión a[i+j] no sabemos si el uso de x es legal o no. Realmente el ámbito del identificador x no se hace en tiempo de análisis de ámbito sino en tiempo de comprobación de tipos. El cálculo del ámbito para estos identificadores de campo se mezcla con el cálculo de tipos. En cierto modo el uso de x en a[i+j].x = 4 forma parte de la descripción del tipo:
```
                    STRUCT_point(X_2(x, INT), X_2(y, INT))
```
Por tanto en las reglas de Variable:
```
Variable:
    ID 
  | Variable ('[' binary ']') 
  | Variable '.' ID
;
```
A estas alturas solo estamos en condiciones de asociarle su definición al identificador principal, esto es, al de la regla . Los demás deberán esperar a la fase de análisis de tipos.
Hasta ahora casi lo único que guardabamos en las tablas de símbolos era el tipo y el número de línea ( otros valores posibles son param para determinar si es un parámetro, o una referencia a la tabla de símbolos de la funcion en el caso de las funciones). Esto era suficiente porque sólo teniámos dos tipos de identificadores: los de variable y los de función. Ahora que tenemos tres tipos: funciones, variables y tipos es conveniente añadir un atributo kind que guarde la clase de objeto que es.
C requiere que los nombres de tipo sean declarados antes de ser usados (con la excepción de las referencias a tipos struct no declarados). Por ejemplo, el siguiente programa:
```
  1 struct x {
  2   struct y z;
  3   int b;
  4 } w;
  5
  6 struct y {
  7   int a;
  8 };
```
produce un mensaje de error:
```
prueba1.c:2: error: field ‘z’ has incomplete type
```
Esto impide definiciones recursivas como:
```
  1 struct x {
  2   struct y z;
  3   int b;
  4 } w;
  5
  6 struct y {
  7   struct x a;
  8 };
```
A estas alturas del análisis estamos en condiciones de comprobar que no existan usos de declaraciones no definidas.
Para simplificar el análisis de tipos posterior, las funciones en Simple C devuelven un tipo básico. En C las funciones pueden devolver un struct aunque no pueden devolver un array ni una función. Si que pueden sin embargo devolver un punero a un array o a una función.
La restricción que imponemos de que el tipo retornado sea un tipo básico no significa que necesariamente la regla sintáctica deba especificar tal condición.
Para simplificar la práctica consideraremos que todos los identificadores de tipos struct son globales. Por tanto es un error tener dos declaraciones de tipo struct con el mismo nombre. Claro está, si desea implantar ámbitos en los identificadores de tipos puede hacerlo.
Consulte las siguientes fuentes:
- Para ver una gramática de C consulte la página Cgrammar.html.
- Una gramática de ANSI C se encuentra en http://www.lysator.liu.se/c/ANSI-C-grammar-y.html

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Casiano Rodríguez León
2012-05-22