語義：從分析樹到語法樹（一）

在1-7章里，我們已經建立了一個編譯器所需要的絕大部分環節：詞法分析、語法分析、代碼生成、代碼執行。前兩個階段，將會生成分析樹（Parse Tree）后兩個階段，則是用語法樹生成的。我們多希望語法分析后的分析樹，直接就能用作語法樹啊！

從結構上看，分析樹和語法樹幾乎是如出一轍的。只可惜，如果我們再仔細的觀察會發現，從分析樹到語法樹有一條深深的鴻溝。是的，你猜得沒錯，這條鴻溝，就是語義。只要有了語義，我們就可以將我們的分析樹，變成可以產生代碼的語法樹。

本質上講，語法樹（Syntax Tree）是含有語義的。仍然用A+B這個表達式的語法樹來舉例子。在這里，A和B都是一個Int32的常量，例如我們這里A是5，B是10。這個語法樹里面A節點，它具有以下的語義：

• A是一個常量。
• A是一個整型值。
• A是5。

這些語義信息在語法樹里面都具備，而在語法分析之后的分析樹里面，只有“5”這樣一個字符串。所以實際上，從分析樹到語法樹的建立，還需要經歷一個附加語義的過程。

在一個常見的編譯流程里，語義分析可以分為兩個部分。其中一部分會跟隨在詞法和語法分析中，用于解析一些最基本的語義。例如輸入的是不是關鍵字啦，是不是字面量啦，是不是運算符啦一類的信息，這些語義信息還可能用來指導后一階段的語法分析。

還有一個部分就是例如類型推導、符號設置、函數簽名分析一類的語義分析。這些分析的結果通常并不影響語法樹的結構，而放在語法分析階段又會增加分析的復雜度。這一類的語義分析，通常是在語法樹建立好之后，再來對語法樹進行進一步的分析，將語法樹上的語義信息補完。

在SASL里，我們將語法樹的建立分成三個步驟。

第一步，在詞法分析和語法分析的同時，進行簡單的語義解析。包括字面值、操作符、關鍵字的提取等。這些一方面是語義，一方面也是為了語法分析服務的。

第二步，我們將語法分析得出來的分析樹，轉換成我們需要的語法樹的形式。我們的語法樹上，擁有一些屬性。通過這些屬性可以給語法樹節點上附加產生代碼所必須的語義。

第三步，遍歷語法樹，填充語義，執行一些準備工作。

這樣，我們就建立了一顆可以被代碼生成工具所識別的語法樹。

接下來，我們將運用Spirit.Lex和Spirit.Qi來完成我們前兩步的工作。

第三部分，我們暫時還不需要，等需要的時候，咱們再來擴充。