Pila semántica de un analizador sintáctico

Las pilas y colas son estructuras de datos que se utilizan generalmente para
simplificar ciertas operaciones de programación. Estas estructuras pueden
implementarse mediante arrays o listas enlazadas.

Sus características fundamentales es que al extraer se obtiene siempre el último
elemento que acabe de insertarse. Por esta razón también se conoce como
estructuras de datos LIFO, una posible implementación mediante listas enlazadas
seria insertando y extrayendo siempre por el principio de la lista.

Las pilas se utilizan en muchas aplicaciones que utilizamos con frecuencia. Las
pilas y colas son estructuras de datos que se utilizan generalmente para simplificar
ciertas operaciones de programación. Estas estructuras pueden implementarse
mediante arrays o listas enlazadas.

Un analizador sintáctico es un autómata de pila que reconoce la estructura de
una cadena de componentes léxicos.

En general, el analizador sintáctico inicializa el compilador y para cada símbolo de
entrada llama al analizador morfológico y proporciona el siguiente símbolo de
entrada.

Al decir pila semántica no se refiere a que hay varios tipos de pila, hace referencia
a que se debe programar única y exclusivamente en un solo lenguaje, es decir, no
podemos mezclar código de C++ con Visual Basic.

Ventajas
Los problemas de integración entre los subsistemas son sumamente
costosos y muchos de ellos no se solucionan hasta que la programación
alcanza la fecha límite para la integración total del sistema.
Se necesita una memoria auxiliar que nos permita guardar los datos para
poder hacer la comparación.

Desventajas

Se tiene la limitación de que se debe reservar el espacio en memoria con anticipación. Una vez
dado un máximo de capacidad a la pila no es posible insertar un número de elementos mayor que
el máximo establecido.
Si esto ocurre, en otras palabras si la pila está llena y se intenta insertar un nuevo elemento, se
producirá un error conocido como desbordamiento-overflow.
Se deben definir pilas de gran tamaño, pero esto resultará ineficiente y costoso.
No siempre es viable saber con exactitud el número de elementos a tratar, y siempre existe la
posibilidad de que ocurra el error de desbordamiento.

Objetivo teórico
Es construir un árbol de análisis sintáctico, este raramente se construye como tal,
sino que las rutinas semánticas integradas van generando el árbol de Sintaxis
abstracta. Se especifica mediante una gramática libre de contexto.

El análisis semántico detecta la validez semántica de las sentencias aceptadas por
el analizador sintáctico. El analizador semántico suele trabajar simultáneamente al
analizador sintáctico y en estrecha cooperación. Se entiende por semántica como
el conjunto de reglas que especifican el significado de cualquier sentencia
sintácticamente correcta y escrita en un determinado lenguaje.

Las rutinas semánticas deben realizar la evaluación de los atributos de las
gramáticas siguiendo las reglas semánticas asociadas a cada producción de la
gramática.

El análisis sintáctico es la fase en la que se trata de determinar el tipo de los
resultados intermedios, comprobar que los argumentos que tiene un operador
pertenecen al conjunto de los operadores posibles, y si son compatibles entre sí,
etc.

En definitiva, comprobará que el significado de la que se va leyendo es válido. La
salida teórica de la fase de análisis semántico sería un árbol semántico. Consiste
en un árbol sintáctico en el que cada una de sus ramas ha adquirido el significado
que debe tener.

Se compone de un conjunto de rutinas independientes, llamadas por los
analizadores morfológico y sintáctico. El análisis semántico utiliza como entrada el
árbol sintáctico detectado por el análisis sintáctico para comprobar restricciones de
tipo y otras limitaciones semánticas y preparar la generación de código.
Las rutinas semánticas suelen hacer uso de una pila que contiene la información
semántica asociada a los operadores en forma de registros semánticos.

Reglas semánticas
Son el conjunto de normas y especificaciones que definen al lenguaje de
programación y están dadas por la sintaxis del lenguaje, las reglas semánticas
asignan un significado lógico a ciertas expresiones definidas en la sintaxis del
lenguaje.

La evaluación de las reglas semánticas define los valores de los atributos en los
nodos del árbol de análisis sintáctico para la cadena de entrada. Una regla
semántica también puede tener efectos colaterales, por ejemplo, imprimir un valor
o actualizar una variable global.

Compatibilidad de tipos
Durante la fase de análisis semántico, el compilador debe verificar que los tipos y
valores asociados a los objetos de un programa se utilizan de acuerdo con la
especificación del lenguaje.
Además debe detectar conversiones implícitas de tipos para efectuarlas o insertar
el código apropiado para efectuarlas así como almacenar información relativa a los
tipos de los objetos y aplicar las reglas de verificación de tipos.

Analizadores descendentes:
Parten del axioma inicial de la gramática, se va descendiendo utilizando las
derivaciones izquierdas, hasta llegar a construir la cadena analizada.
Se va construyendo el árbol desde sus nodos terminales. Es decir, se construye
desde los símbolos de cadena hasta llegar al axioma de la gramática.

Bottom up
Es un principio de muchos años del estilo de programación que los elementos
funcionales de un programa no deben ser demasiado grandes. Si un cierto
componente de un programa crece más allá de la etapa donde está fácilmente
comprensible, se convierte en una masa de la complejidad que encubre errores
tan fácilmente como una ciudad grande encubre a fugitivos.

Top-down
Este método consiste en dividir los problemas en subproblemas más sencillos
para conseguir una solución más rápida. El diseño descendente es un método
para resolver el problema que posteriormente se traducirá a un lenguaje
compresible por la computadora.