JP2727987B2 - データ型検査装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、任意の集合をデータ型
として扱える形式言語のためのデータ型検査装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】形式言語は、例えばプログラミング言語
のような形式が明確に規定された言語であり、このよう
な形式言語に関して、データ型の検査を行うデータ型検
査装置が従来から提案されている（文献：「Compilers:
Principles,Techiques,ad Tools」、Aho 他著、Addiso
n-Weslay出版）。

【０００３】図６は従来のデータ型検査装置のブロック
図である。１は形式言語で記述された文章を単語単位に
分解する読み取り器、２は読み取り器１から出力された
単語列の構文解釈を行い構文木を作成する文法解釈器、
３は構文木のうちデータ型を宣言する宣言文からデータ
名を抽出する名前抽出器、４は宣言文からデータ型を抽
出する型抽出器、５は構文木のうち実行文から型検査が
必要な文を抽出する文抽出器、７は抽出されたデータ名
及びデータ型からデータ名と対応するデータ型とが登録
された名前表を作成する名前表作成器、８は文抽出器５
により抽出された文の型検査を名前表に基づいて行う型
検査器、９は型検査器８で型エラーが発見されたときに
エラー表示を行うエラー表示器である。

【０００４】次に、このようなデータ型検査装置の動作
を説明する。読み取り器１は、形式言語で記述された文
章を単語単位に分解し、単語列を作成する。文法解釈器
２は、あらかじめ決められている形式言語の文法に従っ
て単語列の解釈を行い、構文木を作成する。構文木と
は、単語を節とし、単語間の文法的依存関係を枝とする
データ構造である。次に、名前抽出器３は、構文木で示
されるデータ宣言文からデータ名を取り出す。データ宣
言文とは、例えば「ｉｎｔ ｘ；」のようにデータｘが
ｉｎｔ型（整数型）であることを宣言する文である。

【０００５】また、型抽出器４は、構文木で示されるデ
ータ宣言文からデータ型（上記の例ではｉｎｔ）を取り
出し、文抽出器５は、構文木で示される実行文から型検
査が必要な文を取り出す。そして、名前表作成器７は、
抽出されたデータ名及びデータ型から名前表を作成す
る。次いで、型検査器８は、名前表作成器７で作成され
た名前表を参照しながら、文抽出器５によって抽出され
た文の型検査を行い、型の不一致があれば、エラー表示
器９にエラー内容を表示させる。

【０００６】このようなデータ型検査装置では、あらか
じめ決まったデータ型しか検査することができない。し
たがって、例えば「｛ｙ：ｉｎｔ｜ｙ＜５ ａｎｄ ｙ
＞１｝」という宣言文（この例では、データｙは整数型
で、１より大きく、かつ５よりも小さいと宣言してい
る）のように、任意の集合をデータ型として扱える形式
言語の型検査を行うことはできない。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】以上のように、従来の
データ型検査装置では、あらかじめ決まったデータ型し
か認められていないため、例えばＺ言語のように、任意
の集合をデータ型として扱えるような形式言語の型検査
を行うことができないという問題点があった。また、文
字で記述された形式言語しか扱うことができないため、
図形などの非文字データで記述された形式言語の型検査
を行うことができないという問題点があった。本発明
は、上記課題を解決するためになされたもので、任意の
集合をデータ型として扱える形式言語の型検査を行うこ
とができるデータ型検査装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、形式言語で記
述された文章を単語単位に分解する読み取り器と、この
読み取り器から出力された単語列の構文解釈を行い構文
木を作成する文法解釈器と、構文木のうちデータ型を宣
言する宣言文からデータ名を抽出し、集合に名前を与え
る宣言文から集合名を抽出する名前抽出器と、宣言文か
らデータ型を抽出し、集合名と対応する集合とが登録さ
れたデータ型表に基づいて、定義済みの集合名を使って
データ型を宣言する宣言文からデータ型を抽出し、集合
に名前を与える宣言文から集合を抽出する型抽出器と、
型検査を可能にするために、型抽出器から出力されたデ
ータ型をこのデータ型を包含する所定のデータ型に変換
する型弱化器と、構文木のうち実行文から型検査が必要
な文を抽出する文抽出器と、データ名及びデータ型が抽
出されたときに、データ名と対応するデータ型とが登録
された名前表を作成し、集合名及び集合が抽出されたと
きに、データ型表を作成する名前表作成器と、文抽出器
によって抽出された文の型検査を名前表に基づいて行う
型検査器と、この型検査器で型エラーが発見されたとき
にエラー表示を行うエラー表示器とを有するものであ
る。

【０００９】また、型弱化器は、データ型の表現形式が
集合に含まれる要素の基本型とその要素が満たすべき制
約で記述されたＺＦ表現の場合、基本型を所定のデータ
型とし、集合に含まれる要素が並べられた列挙表現の場
合、各要素がもつデータ型のうち最も広いものを所定の
データ型とし、集合名を使ってデータ型を定義する集合
名表現の場合、データ型として型抽出器から得られた集
合がＺＦ表現のときは基本型を所定のデータ型とし、デ
ータ型として型抽出器から得られた集合が列挙表現のと
きは各要素がもつデータ型のうち最も広いものを所定の
データ型とするものである。

【００１０】

【作用】本発明によれば、集合に名前を与える宣言文が
入力されると、集合名及び集合が抽出されてデータ型表
が作成され、集合名を使ってデータ型を宣言する宣言文
が入力されると、名前抽出器がデータ名を抽出して型抽
出器がデータ型表に基づいてデータ型を抽出し、型弱化
器がデータ型を所定のデータ型に変換し、名前表作成器
が名前表を作成する。また、データ型を宣言する宣言文
が入力されると、データ名及びデータ型が抽出され、デ
ータ型が所定のデータ型に変換され、名前表が作成され
る。そして、型検査器が、文抽出器によって抽出された
文の型検査を名前表に基づいて行う。

【００１１】また、型弱化器は、データ型の表現形式が
ＺＦ表現の場合、基本型を所定のデータ型とし、列挙表
現の場合、各要素のデータ型のうち最も広いものを所定
のデータ型とし、集合名表現の場合、データ型として得
られた集合から所定のデータ型を決定することにより、
集合で表されるデータ型を型検査が可能なデータ型に変
換する。また、文字変換器は、非文字データで記述され
た形式言語を文字データに変換する。

【００１２】

【実施例】図１は本発明の１実施例を示すデータ型検査
装置のブロック図、図２はこのデータ型検査装置の動作
を説明するためのフローチャート図であり、図６と同一
の構成要素には同一の符号を付してある。３ａは名前抽
出器３と同様にデータ名を抽出し、集合に名前を与える
データ宣言文から集合名を抽出する名前抽出器、４ａは
型抽出器４と同様にデータ型を抽出し、定義済みの集合
名を使ってデータ型を宣言する宣言文から後述するデー
タ型表に基づいてデータ型を抽出し、集合に名前を与え
る宣言文から集合を抽出する型抽出器である。

【００１３】また、６は型抽出器４ａから出力されたデ
ータ型をこのデータ型を包含する所定のデータ型に変換
する型弱化器、７ａは名前表作成器７と同様に名前表を
作成すると共に、集合名及び集合が抽出されたときに、
集合名と対応する集合とが登録されたデータ型表を作成
する名前表作成器である。

【００１４】次に、このようなデータ型検査装置の動作
を説明する。形式言語で記述された文章を入力とする読
み取り器１は、まず後述する型検査がすべて終了したか
どうかを判定する（ステップ１００）。型検査が終了し
ていない場合は、入力された文章を単語単位に分解し、
単語列を作成する（ステップ１０２）。文法解釈器２
は、あらかじめ決められている形式言語の文法に従って
単語列の解釈を行い、構文木を作成する（ステップ１０
３）。

【００１５】そして、構文木のうちデータ宣言文は、名
前抽出器３ａ、型抽出器４ａに出力され、実行文は文抽
出器５に出力される（ステップ１０４）。ところで、デ
ータ型の表現には、例えば「ｉｎｔ ｘ；」のように、
あらかじめ定められているデータ型による表現形式（以
下、定型表現とする）と、任意の集合をデータ型として
扱う表現形式とがある。

【００１６】このような任意の集合をデータ型として扱
う表現形式としては、ＺＦ表現、列挙表現、集合名表現
という３つがある。ＺＦ表現は、例えば「｛ｙ：ｉｎｔ
｜ｙ＜５ ａｎｄ ｙ＞１｝」のように、集合に含まれ
る要素の基本的な型と、その要素が満たすべき制約の２
つから構成される表現である。すなわち、このデータ宣
言文により、データｙはその基本的な型が整数型で、制
約が１より大きく、かつ５よりも小さいと定義されたこ
とになる。

【００１７】列挙表現は、「ｚ＝｛２、３、４｝」のよ
うに、集合に含まれる要素をすべて書き並べた表現であ
る。また、集合名表現は、データ宣言文の前の方で「Ｄ
ＡＴＡＴＹＰＥ１＝｛１、３、５｝」のように記述する
ことにより、｛１、３、５｝という集合にＤＡＴＡＴＹ
ＰＥ１という集合名を与え、この宣言文より後ろで
「ｗ：ＤＡＴＡＴＹＰＥ１；」という記述をすることに
より、すでに定義された集合名ＤＡＴＡＴＹＰＥ１を使
ってデータｗのデータ型を定義するものである。

【００１８】そして、名前抽出器３ａは、構文木で示さ
れるデータ宣言文からデータ名（変数名）を取り出し、
また「ＤＡＴＡＴＹＰＥ１＝｛１、３、５｝」のような
集合名を定義するデータ宣言文から集合名を取り出す
（ステップ１０５）。すなわち、上記のようなデータ宣
言文が入力されると、データ名としてｘ、ｙ、ｚ、ｗが
それぞれ抽出され、集合名としてＤＡＴＡＴＹＰＥ１が
抽出されることになる。

【００１９】次に、型抽出器４ａは、データ宣言文から
データ型を取り出し、また集合名を定義するデータ宣言
文から集合を取り出す（ステップ１０６）。つまり、型
抽出器４ａは、「ｉｎｔ ｘ；」という宣言文が入力さ
れた場合、データ型としてｉｎｔを抽出し、「｛ｙ：ｉ
ｎｔ｜ｙ＜５ ａｎｄ ｙ＞１｝」というＺＦ表現の場
合、｛ｉｎｔ｜ｙ＜５ ａｎｄ ｙ＞１｝」を抽出し、
「ｚ＝｛２、３、４｝」という列挙表現の場合、｛２、
３、４｝を抽出する。

【００２０】また、「ＤＡＴＡＴＹＰＥ１＝｛１、３、
５｝」のように集合名を定義する宣言文が入力される
と、集合｛１、３、５｝を取り出す。なお、「ｗ：ＤＡ
ＴＡＴＹＰＥ１；」のような集合名表現のデータ宣言文
の場合、この文だけではデータ型を抽出できないが、後
述するデータ型表を参照することによって｛１、３、
５｝をデータ型として抽出することができる。

【００２１】続いて、型弱化器６は、型抽出器４ａから
出力された以上のようなデータ型をこのデータ型を包含
する所定のデータ型に変換する（ステップ１０７）。な
お、集合名表現による集合については、そのまま出力す
るものとする。図３はこの型弱化器６の動作を説明する
ためのフローチャート図である。最初に、型弱化器６
は、型抽出器４ａから出力されたデータ型を受け取る
と、どの表現形式をとっているかを判断する（ステップ
２００）。

【００２２】ステップ２００において定型表現と判断し
た場合には、データ型を変換せずにそのまま出力して終
了する（ステップ２０５）。また、ＺＦ表現と判断した
場合、制約を示す部分を無視して、要素の基本的な型を
示す部分（上記の例ではｉｎｔ）を取り出し、これをデ
ータ型として出力する（ステップ２０１）。

【００２３】ステップ２００において列挙表現と判断し
た場合には、すべての要素のデータ型を求め（ステップ
２０２）、求めた全データ型の和集合をとることによ
り、要素がもつデータ型のうち最も広いものを取り出
し、これを出力する（ステップ２０３）。上記の例で
は、型抽出器４ａから出力された｛２、３、４｝の要素
がすべて整数型なので、型弱化器６から出力されるデー
タ型はｉｎｔとなる。

【００２４】また、集合名表現と判断した場合、入力さ
れたデータ型が｛１、３、５｝のように列挙表現の形式
をとっていれば、上記列挙表現と同じ処理を行ってデー
タ型を求める（ステップ２０４）。また、本実施例で
は、集合名ＤＡＴＡＴＹＰＥ１が列挙表現で定義された
例を挙げたが、ＺＦ表現で定義することもでき、この場
合型抽出器４ａで得られたデータ型もＺＦ表現となるの
で、上記ＺＦ表現と同じ処理を行ってデータ型を求める
（ステップ２０４）。こうして、型弱化器６による所定
のデータ型への変換が終了する。

【００２５】次に、名前表作成器７ａは、名前抽出器３
ａからデータ名が入力されて型弱化器６からデータ型が
入力された場合、データ名とデータ型とが対応している
名前表を作成し、また集合名と集合が入力された場合、
集合名とこれが示す集合とが対応しているデータ型表を
作成する（ステップ１０８）。例えば、「ｉｎｔ
ｘ；」というデータ宣言文が読み取り器１に入力される
と、上述の動作により、名前抽出器３ａからデータ名ｘ
が出力され、型弱化器６からデータ型ｉｎｔが出力され
るので、「ｘ→ｉｎｔ」という対応関係が名前表に登録
される。

【００２６】また、「｛ｙ：ｉｎｔ｜ｙ＜５ ａｎｄ
ｙ＞１｝」という宣言文が入力された場合、「ｙ→ｉｎ
ｔ」という対応関係が登録され、「ｚ＝｛２、３、
４｝」が入力された場合、「ｚ→ｉｎｔ」という関係が
登録され、「ｗ：ＤＡＴＡＴＹＰＥ１；」が入力された
場合、「ｗ→ｉｎｔ」という関係が名前表に登録され
る。

【００２７】そして、「ＤＡＴＡＴＹＰＥ１＝｛１、
３、５｝」という集合名を定義する文が読み取り器１に
入力されたときには、名前抽出器３ａから集合名ＤＡＴ
ＡＴＹＰＥ１が出力され、型弱化器６から集合｛１、
３、５｝が出力されるので、「ＤＡＴＡＴＹＰＥ１→
｛１、３、５｝」という関係がデータ型表に登録され
る。なお、集合名を定義するデータ宣言文は、「ｗ：Ｄ
ＡＴＡＴＹＰＥ１；」のように定義済みの集合名を使っ
てデータ型を定義する宣言文より前に配置されるべきも
のなので、定義済みの集合名を使う宣言文が入力された
ときには、上記の対応関係が既にデータ型表に登録され
ていることになる。

【００２８】したがって、型抽出器４ａは、「ｗ：ＤＡ
ＴＡＴＹＰＥ１；」という宣言文が入力されたときに、
データ型表を参照することにより、集合名ＤＡＴＡＴＹ
ＰＥ１に対応する集合｛１、３、５｝を取り出し、これ
をデータ型として出力することができる。

【００２９】次いで、名前抽出器７ａは、以上のような
名前表、あるいはデータ型表の作成の際に、登録するデ
ータ名、あるいは集合名がすでに登録されていないかど
うか重複を検査し（ステップ１０９）、既に登録されて
いればエラー表示器９にエラー表示を行わせる（ステッ
プ１１０）。

【００３０】一方、文抽出器５は、構文木で示される実
行文から型検査を行うべき文を取り出す（ステップ１１
１）。次に、型検査器８は、名前表作成器７ａで作成さ
れた名前表を参照しながら、文抽出器５によって抽出さ
れた文の型検査を行う（ステップ１１２）。そして、型
の不一致が見つかった場合、エラー表示器９にエラー内
容を表示させる（ステップ１１３、１１４）。

【００３１】型の不一致とは、例えばデータ宣言文で
「ｉｎｔ ｘ；」と記述したにも拘らず、実行文で「ｘ
＝１．００」のように実数型の記述をしてしまったよう
な場合である。このような検査が読み取り器１に入力さ
れる全ての文について行われる。こうして、集合で表さ
れるデータ型をそれを包含する所定のデータ型に変換す
ることにより、通常の形式言語で扱う型（定型表現）に
変換できるので、任意の集合をデータ型として扱う形式
言語の型検査を行うことができる。

【００３２】図４は本発明の他の実施例を示すデータ型
検査装置のブロック図、図５はこのデータ型検査装置の
動作を説明するためのフローチャート図であり、図１と
同一の構成要素には同一の符号を付してある。１０は非
文字データで記述された形式言語を文字データに変換す
る文字変換器である。

【００３３】本実施例と図１の例が異なるのは、読み取
り器１の前に文字変換器１０が設けられていることであ
り、文字変換器１０は、例えばペトリネットのように図
形等の非文字データで表現された形式言語をコード化し
て文字データに変換する（図５ステップ１０１）。読み
取り器１以降の動作は、図１の例と同様である。これに
より、非文字データで記述された形式言語も通常の形式
言語と同様に扱うことができる。

【００３４】

【発明の効果】本発明によれば、型弱化器が型抽出器に
よって抽出されたデータ型をあらかじめ決められた所定
のデータ型に変換するので、任意の集合をデータ型とし
て扱う形式言語の型検査を行うことができる。また、集
合に名前を与える宣言文から名前表作成器がデータ型表
を作成し、集合名を使ってデータ型を宣言する宣言文か
ら型抽出器がデータ型表に基づいてデータ型を抽出する
ので、集合名を使ってデータ型を宣言する形式言語の型
検査を行うこともできる。

【００３５】また、型弱化器は、データ型の表現形式が
ＺＦ表現の場合、基本型を所定のデータ型とし、列挙表
現の場合、各要素の型のうち最も広いものを所定のデー
タ型とし、集合名表現の場合、データ型として得られた
集合から所定のデータ型を決定するので、集合で表され
るデータ型を型検査が可能なデータ型に容易に変換する
ことができる。また、非文字データで記述された形式言
語を文字データに変換する文字変換器を設けることによ
り、非文字データで記述された形式言語も文字データで
記述された形式言語と同様に型検査することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の１実施例を示すデータ型検査装置の
ブロック図である。

【図２】 図１のデータ型検査装置の動作を説明するた
めのフローチャート図である。

【図３】 型弱化器の動作を説明するためのフローチャ
ート図である。

【図４】 本発明の他の実施例を示すデータ型検査装置
のブロック図である。

【図５】 図４のデータ型検査装置の動作を説明するた
めのフローチャート図である。

【図６】 従来のデータ型検査装置のブロック図であ
る。

【符号の説明】

１…読み取り器、２…文法解釈器、３ａ…名前抽出器、
４ａ…型抽出器、５…文抽出器、６…型弱化器、７ａ…
名前表作成器、８…型検査器、９…エラー表示器、１０
…文字変換器。

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 任意の集合をデータ型として扱える形式
   言語のためのデータ型検査装置であって、 形式言語で記述された文章を単語単位に分解する読み取
   り器と、 この読み取り器から出力された単語列の構文解釈を行い
   構文木を作成する文法解釈器と、 前記構文木のうちデータ型を宣言する宣言文からデータ
   名を抽出し、集合に名前を与える宣言文から集合名を抽
   出する名前抽出器と、 前記宣言文からデータ型を抽出し、集合名と対応する集
   合とが登録されたデータ型表に基づいて、定義済みの集
   合名を使ってデータ型を宣言する宣言文からデータ型を
   抽出し、集合に名前を与える宣言文から集合を抽出する
   型抽出器と、 型検査を可能にするために、型抽出器から出力されたデ
   ータ型をこのデータ型を包含する所定のデータ型に変換
   する型弱化器と、 前記構文木のうち実行文から型検査が必要な文を抽出す
   る文抽出器と、 前記データ名及びデータ型が抽出されたときに、データ
   名と対応するデータ型とが登録された名前表を作成し、
   集合名及び集合が抽出されたときに、前記データ型表を
   作成する名前表作成器と、 文抽出器によって抽出された文の型検査を名前表に基づ
   いて行う型検査器と、 この型検査器で型エラーが発見されたときにエラー表示
   を行うエラー表示器とを有することを特徴とするデータ
   型検査装置。
2. 【請求項２】 請求項１記載のデータ型検査装置におい
   て、 前記型弱化器は、データ型の表現形式が集合に含まれる
   要素の基本型とその要素が満たすべき制約で記述された
   ＺＦ表現の場合、前記基本型を所定のデータ型とし、集
   合に含まれる要素が並べられた列挙表現の場合、各要素
   がもつデータ型のうち最も広いものを所定のデータ型と
   し、集合名を使ってデータ型を定義する集合名表現の場
   合、データ型として型抽出器から得られた集合がＺＦ表
   現のときは前記基本型を所定のデータ型とし、データ型
   として型抽出器から得られた集合が列挙表現のときは各
   要素がもつデータ型のうち最も広いものを所定のデータ
   型とするものであることを特徴とするデータ型検査装
   置。