JPH10154079A - プログラム変換装置および記憶媒体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 プログラム作成過程におけるコメント情報、
プログラムの書式などを失うことなくプログラム変換を
行うことができるようにする。また、ルールを書き換え
ることなくルールの適用順序を変更することができるよ
うにする。 【解決手段】 字句・構文解析時にプログラムのテキス
ト情報を蓄積してゆき、構文解析結果である構文木の各
節に保持させる。そして、どの構文要素型の節に保持さ
せるかはユーザが指定可能にする。さらに、構文木に型
階層を導入し、型を保つルールしか許さないことにし、
型毎に変換ルールを分類して保持する。書き換えルール
は、基本的にパターン変数を含んだプログラムパターン
の組により記述し、第１のパターンで指定されたプログ
ラム部分を第２のパターンのプログラム部分に書き換え
るようにし、さらに、拡張形式としてルールに条件部を
付加し、ルールの適用に制限を加える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プログラム変換装
置および記憶媒体に関し、複雑な構文を持ったプログラ
ムを構文解析し、その結果を書き換えルールに基づき、
別のプログラムへと書き換えるプログラム変換装置およ
び記憶媒体に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来において、変換対象の入力プログラ
ムを別のプログラムへ変換する方法として、入力プログ
ラムを単なるテキストデータと見做し、文書編集ツール
をプログラムの書き換えに援用する方法が知られてい
る。しかし、ここでは、プログラムの構造まで考慮した
書き換えを行うことは想定していない。

【０００３】これに対し、記号処理用言語Ｌｉｓｐに対
してはプログラムの構造を考慮した書き換えツールが言
語仕様の一部として用意され、新しい制御構造の導入の
目的に標準的に用いられているが、これはＬｉｓｐ言語
の構文が非常に簡単で、プログラムそのものがすでに構
文木の形をしているという事実に基づいているものであ
る。しかし、複雑な構造のプログラムには適用できな
い。

【０００４】また、複雑な構文をもつ言語の代表として
Ｃ言語がある。Ｃ言語にも組み込みの書き換えツールが
付属しているが、これは構文木に作用するものではな
く、プログラムを文字列の並びと見て文字列の書き換え
を行うものである。

【０００５】また、書き換えにとどまらない一般のプロ
グラム変換技術は、コンパイラ、部分計算等に用いられ
てきたが、これらの適用対象では字句・構文解析を簡単
に行うためにコメント情報、プログラムの書式など、プ
ログラマにとって有用であってもコンピュータ上の実行
に不要な情報は前もって削除している。これらの情報は
解析結果の構文木上の節（構文要素）には対応しないた
め、通常の字句・構文解析の方法では扱うことができな
い。

【０００６】一方、特開平５−１８１６５１号の「プロ
グラム自動生成装置」に開示されているように、設計知
識を変換対象部分と変換対象にならない部分に分離する
ことにより、変換途中の仕様を小さく保ち検索時間を削
減する方法がある。

【０００７】この特開平５−１８１６５１号では、仕様
を構文木の形に表現して変換を行っているが、プログラ
ムに対して変換を行うことは適用範囲とされていない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来のプログ
ラム変換技術は、コンパイラ，部分計算等に用いられて
きたが、これらの適用対象では、変換結果はコンピュー
タが実行すべきものであり、人間が読み書きすることは
想定されていなかった。すなわち、コンピュータ上の実
行には不要であるが、プログラマにとって有用な情報で
あるコメント情報、プログラムの書式などは変換結果か
ら削除されていた。このため、プログラム作成過程での
有用な情報が分からなくなるという問題があった。

【０００９】また、書き換えルールにより変換を表現す
る場合、ルール間の競合を制御する必要があるが、従来
はルールの記述順序に従ってプログラムの書き換えを実
行していた。このため、ルールの適用順序を変更する場
合は、ルールの内容の書き換え、記述順序の入れ替えに
よる適用順序の変更など、ルール自体を書き直さなけれ
ばならないという問題があった。

【００１０】また、文書編集ルーツの編集機能やＣ言語
組み込みの書き換えツールによる文字列の書き換えでプ
ログラムを書き換えようとすると、構文木単位で作用し
ないため、変換洩れが起きたり、構文型を保たないた
め、構文上不正なプログラムに書き換わる可能性があっ
た。

【００１１】また、マッチする文字列がすべて置き換わ
るため、そのうち特定のものだけに変換を施したり、動
的に一時変数を生成したりすることはできなかった。

【００１２】本発明の第１の目的は、プログラム作成過
程におけるコメント情報、プログラムの書式などを失う
ことなくプログラム変換を行うことができるプログラム
変換装置を提供することにある。

【００１３】本発明の第２の目的は、ルールを書き換え
ることなくルールの適用順序を変更することができるプ
ログラム変換装置を提供することにある。

【００１４】本発明の第３の目的は、書き換えの構文的
安全性を保証することができるプログラム変換装置を提
供することにある。

【００１５】本発明の第４の目的は、特定の文字列のみ
に変換を施すなどのルール適用条件を制御することがで
きるプログラム変換装置を提供することにある。

【００１６】本発明の第５の目的は、種々のルールを容
易に定義することが可能なプログラム変換装置を提供す
ることである。具体的には、（１）ルールの適用回数に
制限を加えることができるようにする、（２）ルールの
適用条件としてプログラムの型情報を利用できるように
する、（３）ルールを適用したときに付加的な処理とし
て、マッチングの情報を変更・追加できるようにする、
（４）ルールの付加的な処理の記述でプログラムの断片
を引用することができるようにすることである。

【００１７】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るため、本発明のプログラム変換装置においては字句・
構文解析時にプログラムのテキスト情報を蓄積してゆ
き、構文解析結果である構文木の各節に保持させるよう
にした。そして、どの構文要素型の節に保持させるかは
ユーザが指定可能にした。

【００１８】通常は、構文要素型として構文木のルール
を用いるが、これより小さな要素型を選ぶこともできよ
うにし、テキスト情報は指定された型の構文要素が受理
されたときにその構文要素に付与する。１つの指定構文
要素が受理された後、次の指定構文要素が受理されるま
での間に蓄積されたテキスト情報は、（１）最初の構文
要素、（２）２番目の構文要素、（３）これらの親構文
要素のいずれかで、ユーザが指定したものに保持する。
但し、トップレベルで入力されたコメント情報（全体に
属するコメント情報）は独自管理する。

【００１９】また、第２の目的を達成するために、関連
するルールの集まりをルール集合としてまとめ、競合す
るルールを別のルール集合に所属させ、ルール集合毎の
適用順序を制御することにより、ルール適用の競合を制
御するようにした。

【００２０】さらに、第３の目的を達成するために、構
文木に型階層を導入し、型を保つルールしか許さないこ
とにし、型毎に変換ルールを分類して保持する。

【００２１】また、第４の目的を達成するために、書き
換えルールは、基本的にパターン変数を含んだプログラ
ムパターンの組により記述し、第１のパターンで指定さ
れたプログラム部分を第２のパターンのプログラム部分
に書き換えるようにし、さらに、拡張形式としてルール
に条件部を付加し、ルールの適用に制限を加えることが
できるようにした。

【００２２】本発明のプログラム変換装置においては、
書き換えルール及び入力プログラムを字句・構文解析で
解析し構文木を作成し、これらの構文木の（部分木の）
マッチングを試み、マッチした場合にルールに従い構文
木を書き換え、結果からプログラムを作成し出力する。
この時、ルールに条件部が存在する場合には、条件部を
評価し、評価結果が偽であれば、マッチング失敗と同様
に扱う。また、条件部で新たにパターン変数を導入する
ことができ、これは出力パターンで利用することができ
る。これにより動的な一時変数の使用が可能になる。

【００２３】マッチングが失敗であったときには、保持
されているテキスト情報を元に結果プログラムを出力す
る。これにより、コメント情報などの損失を防ぐことが
できる。トップレベルのコメントはそのまま元の位置に
出力させる。

【００２４】ルール間に競合があるときには、書き換え
戦略の宣言をして書き換え戦略を変更するか、競合があ
るルールを分割して別のルール集合に属するようにする
ことで、明示的に書き換え順序の制御が行える。

【００２５】ルールは型毎に分類されて保持されている
ので、入力の構文部分木のノード型に応じて適用可能ル
ールを選択することができ、ルール適用の高速化が図れ
る。

【００２６】また、各ルールはノード型を保つため、書
き換えられた出力構文部分も同じ構文型を持つことにな
り、変換後も同じ構文を保つこととなる。

【００２７】さらに第５の目的を達成するために、前記
書き換えルールの次のような拡張形式を扱えるようにし
た。

【００２８】（１）ルールが適用済みであるかを記録す
る手段を導入し、ルール定義の条件部において、ルール
が適用済みであるかを判定できるようにした。これによ
り、例えばルールがさらに適用可能であるかどうかに関
わらず、一度だけ適用されるようにすることができる。

【００２９】（２）プログラムの型検査を行う手段と、
型検査の結果である型情報を格納する手段を導入し、ル
ールの条件部で型情報を参照できるようにした。これに
より、式の型に関する条件を扱えるようになる。

【００３０】（３）ルールに付加処理部を付加し、ルー
ル適用の際にパターン変数のマッチ情報を参照・変更・
追加できるようにした。

【００３１】（４）プログラムの構文解析装置を２つカ
スケードに接続したものを導入した。ただし、１つは通
常の構文解析装置であるのに対し、もう１つは構文木の
パラメータであるパターン変数の読み換えを行う字句解
析部を有する。これは、例えば、ルール定義で、Expres
sionと宣言されたパターン変数がプログラム断片中に出
現した場合、それをExpressionとして扱うためである。
これによって、ルールの付加的な処理の記述でプログラ
ムの断片を引用することができるようになる。

【００３２】

【発明の実施の形態】以下、図面を用いて本発明の実施
形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態と
して構成される情報処理システムにおける処理とデータ
の流れを示す概略図である。

【００３３】図１において、変換対象の入力プログラム
１０２とその変換ルール１０３の構文を、構文木を構成
するノードに型階層を用いた構文解析を行い、入力プロ
グラム１０２の構文木１０４および変換ルール１０３の
構文木（以下、構文木書き換えルールという）１０５を
作成する構文解析装置１０１と、入力プログラム１０２
の構文木を書き換えルール１０５の構文木で書き換える
構文木書き換え装置１０６と、書き換えられた入力プロ
グラム１０２の構文機１０７を変換されたプログラム１
０９として出力する出力処理装置１０８とを備えてい
る。

【００３４】構文木書き換え装置１０６は、入力プログ
ラム１０２の構文木１０４と構文木書き換えルール１０
５の構文木とを比較し、書き換えルール１０５の構文木
の各ノードに当てはまるノードが入力プログラムの構文
木１０４にあるか否かを調べ、当てはまるノードは書き
換えルール１０５の構文木で書き換える操作を行うもの
である。

【００３５】なお、プログラム１０２、１０９変換ルー
ル１０３は、それぞれフロッピィディスク（ＦＤ）をは
じめとする携帯型記憶媒体に格納されていても構わな
い。また、構文解析装置１０１、構文木書き換え装置１
０６出力処理装置１０８はそれぞれ装置と同様の処理を
行うソフトウェアとして、ＦＤ、ＭＯ（光磁気ディス
ク）に格納されていても構わない。

【００３６】本実施形態では、変換対象とするプログラ
ミング言語としてＣ言語を選び、構文解析は、標準的な
パーザ生成装置（Ｌｅｘ，Ｙａｃｃ）等の名称で知られ
ている構文解析装置を使用できるので実現が容易であ
る。

【００３７】図２に、構文木の書き換えのアルゴリズム
を示している。まず、構文解析装置Ｐａｒｓｅを呼び、
変換対象のプログラムＰの構文木１０４（ＴＰ）を得る
（ステップ３０１）。次に、構文木１０４（ＴＰ）から
次に書き換えるべき部分木ＴＰ’を選択する（ステップ
３０２）。この選択は書き換えの戦略に依存し、最内書
き換え、最外書き換えなど数種類の戦略が知られている
が、採用する戦略は書き換え戦略の宣言文「＃ｄｅｆｉ
ｎｅ＿ｒｅｗｒｉｔｅ＿ｓｔｒａｔｅｇｙ」により切り
替えることができる。（デフォルトは最内書き換えを採
用している）。

【００３８】書き換えるべき部分木がないときにはＴ
Ｐ’の値として「Ｆａｌｓｅ」が返るので、終了してＴ
Ｐを書き換え結果の構文木として返す（ステップ３０
３，３１１）。

【００３９】そうでないときは、ＴＰ’に適用できるル
ールの集合を「ｇｅｔ＿ｒｕｌｅ」により取り出す（ス
テップ３０４）。もし、ルールの集合がＮＩＬならば
（ステップ３０５）、ステップ３０２に戻る。

【００４０】「ｇｅｔ＿ｒｕｌｅ」は与えられた構文木
のルートノードの型によって適用可能ルール集合を取り
出す関数である。このルール集合の要素であるルールは
（Ａ，Ｂ，Ｃ）３つの組である。ただし、Ａは入力パタ
ーン指定、Ｂは条件部、Ｃは出力パターン指定である。

【００４１】Ａ，Ｂ，Ｃ共にＣ言語の構文で記述する
が、構文中にパターン変数を用いることができ、このパ
ターン変数に関してマッチングとインスタンシエーショ
ンが行われる。

【００４２】Ａの構文解析結果の構文木ＴＡがＴＰ’と
マッチし、かつ条件部Ｂが成功するようなルール（のう
ち最初のもの）に対してルールの適用が行われる。ルー
ルの適用はまず、ＴＡとＴＰ’のマッチングからパター
ン変数の変数束縛ｂｉｎｄを作成し（ステップ３０
６）、この変数束縛のもとで、中間処理指定Ｂを条件部
評価装置Ｅｖａｌにより評価し、新しい変数束縛「ｎｅ
ｗ＿ｂｉｎｄ」を得る（ステップ３０８）。「ｂｉｎ
ｄ」が「ｆａｌｓｅ」であれば（ステップ３０７）、こ
のルールは適用可能でないので、ステップ３０５に戻
る。

【００４３】「ｎｅｗ＿ｂｉｎｄ」により出力パターン
Ｃの構文木ＴＣ内のパターン変数をインスタンシエイト
したものを構成し、ＴＰ内の部分木ＴＰ’をこれに置き
換える（ステップ３１０）。中間処理で失敗した場合
は、「ｎｅｗ＿ｂｉｎｄ」が「ｆａｌｓｅ」になるので
（ステップ３０９）、ステップ３０２に戻る。以上の処
理を書き換え可能な部分木ＴＰ’がなくなるまで繰り返
す。

【００４４】図３に、ルール記述の例を挙げる。パター
ン変数は「＠ｘ」のように先頭に「＠」を付けて表わ
す。

【００４５】図３（ａ）は、２引数の関数「ｂａｒ」を
用いて不定個の引数を取り得る関数「ｆｏｏ」を定義す
る例である。

【００４６】図３（ｂ）は、文字セットに依存した条件
分岐を専用の関数「ｉｓｌｏｗｅｒ」に畳み込む例であ
る。

【００４７】図３（ｃ）は、オリジナルの仕様のＣの関
数定義を最新のＡＮＳＩ対応のプロトタイプつきの定義
に書き換える例である。

【００４８】図４〜図６に、変換ルールを適用した場合
のテキスト情報の保存状況を示す。図４は、従来の方式
を適用した場合で、書き換えルールが適用されなかった
プログラムに対してもコメント４１〜４５情報が失われ
ている。

【００４９】図５は、トップレベルの構文木（すなわち
関数定義文または型宣言文）単位にテキスト情報を保持
させた場合で、書き換えを受けた関数定義文では図４と
同じくコメント情報が失われるが、書き換えルールが適
用されなかった２番目の関数定義文についてはテキスト
情報５１，５２がそのまま保持される。

【００５０】図６は、「ｓｔａｔｅｍｅｎｔ」単位にテ
キスト情報を持たせ、「ｓｔａｔｅｍｅｎｔ」の間のテ
キスト情報は直前の「ｓｔａｔｅｍｅｎｔ」に保持させ
るようにした場合である。

【００５１】図５の場合と同じく、２番目の関数定義文
についてはテキスト情報６１，６２がそのまま保持さ
れ、さらに最初の関数定義文についても関数定義本体に
入る前のコメント６３は保持されている。

【００５２】図７に、条件部を指定したルールの例を示
す。図７（ａ）はコード移動による最適化に用いた例で
ある。「ｆｏｒ」文の終了判定が複雑な表現式である場
合に毎回評価せずに、あらかじめ一度だけ評価を行って
おきその値を動的に生成された一時変数に保持してお
き、終了判定をその変数値で行うように書き換えてい
る。

【００５３】複雑な変数値であるかどうかは、「ｃｏｍ
ｐｌｅｘ＿ｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎ＿ｐ」という判定関数
で判定し、その判定にパスしたときには、書き換えに進
むが、そうでないときには条件部のシステム関数「ｆａ
ｉｌ」を呼び、マッチング処理自体を失敗させ書き換え
には進まない。また、一時変数はシステム関数「ｇｅｎ
ｓｙｍ」を用いて動的に生成し、他の変数との変数名の
衝突を避けている。

【００５４】ここで、「ｇｅｎｓｙｍ」は文字列を引数
としてとり、その文字列を用いた新しい変数名を生成す
る関数である。例えば、ｇｅｎｓｙｍ（”ｗｏｒｋ”）
を呼び出すと「ｗｏｒｋ０００１」，「ｗｏｒｋ０００
２」，．．．等の変数名を、呼び出す度に新しく生成し
て返す。

【００５５】図７（ｂ）は、移植に当たってパス名を変
換する例である。プラットフォームによってはパス名の
長さに制限のある場合がある。このルールではパス名を
使っているコードをパターンマッチでつかまえ、条件部
でパス名の長さを短くする関数「ｓｈｏｒｔｅｎ＿ｐａ
ｔｈ＿ｎａｍｅ」を呼び出しこれに書き換えている。

【００５６】図８（ａ）は、型名を引数に取るマクロを
定義する例である。「ｓｗａｐ」は第１引数に型名、第
２、第３引数に変数名をとり、それらの変数の値を交換
するマクロである。ここでも、交換用の一時変数を生成
するため、条件部で「ｇｅｎｓｙｍ」を呼んでいる。

【００５７】図８（ｂ）は，制御構造を定義する例であ
る。ここでは表現式とステートメントを受け取り、その
表現式を評価した結果の数だけ、ステートメントを実行
する制御構造「ｄｏｔｉｍｅｓ」を定義している。プロ
グラム中に記述した「ｄｏｔｉｍｅｓは」、このルール
により「ｆｏｒ」文に書き換えてから（コンパイルし）
実行する。但し、「ｄｏｔｉｍｅｓ」という変数名が制
御構造として用いられることを、パーザに教える必要が
あるため、ルール定義の前に「＃ｄｅｃｌａｒｅ＿ｃｏ
ｎｔｒｏｌ＿ｓｔｍｔ」文で宣言を行っている。

【００５８】図９〜図１１は、競合制御を行う例であ
る。２つのルールには競合があり、例えば表現式「ｆｏ
ｏ（ｂａｒ（ｘ））」にはどちらのルールも適用できる
ため適用順序により変換結果がことなる。図９は、「＃
ｄｅｆｉｎｅ＿ｒｅｗｒｉｔｅ＿ｓｔｒａｇｙ」宣言で
「ｉｎｎｅｒｍｏｓｔ」（最内書き換え）を指定した場
合で、表現式「ｆｏｏ（ｂａｒ（ｘ））」の内側の書き
換え候補「ｂａｒ（ｘ）」の方が先に書き換えられるた
め、結果は「ｆｏｏ（ｂａｒ（ｘ））」となる。なお、
書き換えのデフォルトは「ｉｎｎｅｒｍｏｓｔ」として
いるので、宣言を何も行わない場合には、この書き換え
が実行される。

【００５９】図１０は、「＃ｄｅｆｉｎｅ＿ｒｅｗｒｉ
ｔｅ＿ｓｔｒａｇｙ」宣言で「ｏｕｔｅｒｍｏｓｔ」
（最外書き換え）を指定した場合で、表現式「ｆｏｏ
（ｂａｒ（ｘ））」が外側から書き換えられ、結果は
「ｆｏｏｂａｒ（ｘ）」となる。

【００６０】図１１は、ルール集合１，２の分割を用い
た制御方法を示している。２つのルール１，２を分割し
てそれぞれの別のルール集合とすることで、適用順序を
明示的に指定することができる。

【００６１】（発明の第２の実施形態）本発明の第２の
実施形態について説明する。第２の実施形態は、基本的
には第１の実施形態と同様であるが、図１のブロック構
成図において構文木書換え装置１０６を図１２のブロッ
ク図に示すように、パターンマッチ装置１１０、マッチ
情報１１１、書換え条件判定装置１１２、書換え結果生
成装置１１３、適用済みルール記録装置１１４から構成
したものである。

【００６２】パターンマッチ装置１１０は、図２のフロ
ーチャートのステップ３０１から３０７までを処理する
ものである。書換え条件判定装置１１２は、ステップ３
０８から３０９までを処理するものである。書換え結果
生成装置１１３はステップ３１０を処理するものであ
る。マッチ情報１１１はステップ３０６あるいはステッ
プ３０８で生成されるパターン変数の変数束縛ｂｉｎｄ
あるいはｎｅｗ_ｂｉｎｄである。以上は第１の実施形
態と同様である。

【００６３】本実施形態では、さらに、図２のステップ
３１０での処理の後、適用された書換えルールが、適用
済みルール記録装置１１４に記録される。この記録は、
書換えルールの条件部で参照することができる。これに
より、既に一度適用されたのであれば、適用しないよう
な書換えルールを作成することができる。

【００６４】（発明の第３の実施形態）本発明の第３の
実施形態について説明する。第３の実施形態は、基本的
には第１の実施形態と同様であるが、図１のブロック構
成図で構文木書換え装置１０６を図１３のブロック図に
示すように、パターンマッチ装置１１０、マッチ情報１
１１、書換え条件判定装置１１２、書換え結果生成装置
１１３、型検査装置１１５、型情報１１６から構成した
ものである。基本的な処理のフローチャートも図２と同
様である。

【００６５】本実施形態ではさらに、図２のステップ３
０７と３０８の間に型検査のステップが型検査装置１１
５によって実行される。この型検査のステップによって
得られた型情報１１６は書換えルールの条件部で参照す
ることができる。これにより、書換えの条件として、プ
ログラムの型情報を用いた書換えルールを作成すること
が可能になる。

【００６６】図１４（ａ）は、第２、第３の両実施形態
を同時に実施した場合に可能となる書換えルールの例で
ある。この書換えルールは、例えばプログラムのデバッ
グの目的で、プログラムの実行中に特に文字列の変数の
内容を表示させるように、プログラムを書き換えるため
のものである。文字列の変数に対する代入文があれば、
その代入文の直後にその変数を表示させるプリント文１
４１を挿入する。

【００６７】この書換えルールは一度適用された場合、
それ以上の適用は行ってはならない。プリント文が際限
なく挿入されてしまうためである。そのため、条件部に
おいて、第２の実施形態の適用済みルール記録装置１１
４の情報を関数「 applied()」によって参照し、既に適
用されていれば、ルールの適用が失敗するようになって
いる。

【００６８】また、変数を表示させるプリント文は変数
の型ごとに異なるため、ここでは文字列型の変数の場合
のみを扱っている。条件部では、変数の型を、第３の実
施形態で得られる型情報１１６を関数「 type_of()」に
よって調べ文字列型(char *)でなければ、ルールの適用
が失敗するようになっている。図１４（ｂ）がデバッグ
前、図１４（ｃ）がデバッグ後を示している。

【００６９】（発明の第４の実施形態）本発明の第４の
実施形態について説明する。第４の実施形態は、基本的
には第１の実施形態と同様であるが、図１のブロック構
成図で構文木書換え装置１０６を図１５のブロック図に
示すように、パターンマッチ装置１１０、マッチ情報１
１１、書換え条件判定装置１１２、書換え結果生成装置
１１３、付加処理装置１１７から構成したものである。
基本的な処理のフローチャートも図２と同様である。

【００７０】本実施形態では、さらに、書換えルールの
記述の形式が拡張され、パターン変数の変数束縛を参照
・追加・変更が可能な付加処理部が付加される。また、
図２のステップ３０９と３１０との間に、付加処理装置
１１７によって付加処理部が実行されるステップが挿入
される。この付加処理のステップによって得られたパタ
ーン変数の変数束縛が改めてｎｅｗ_ｂｉｎｄとなり、
ステップ３１０で使用される。

【００７１】このような付加処理は条件部でも記述可能
である。しかし、条件判定とは関係ない処理や、条件判
定後に行うべき処理を、付加処理部に記述することによ
り、書換えルールの構造を明確にすることができる。

【００７２】（発明の第５の実施形態）本発明の第５の
実施形態について説明する。第５の実施形態は、基本的
には第１の実施形態と同様であるが、図１のブロック構
成図で構文解析装置１０１を図１６のブロック図に示す
ように、字句解析装置（１）１１８、字句解析装置
（２）１１９、字句バッファ１２０、構文解析装置
（１）１２１、構文解析装置（２）１２２から構成した
ものである。基本的な処理のフローチャートも図２と同
様である。

【００７３】図１６から字句解析装置（２）１１９、構
文解析装置（２）１２２を除けば、通常の構文解析装置
となる。プログラムの構文解析は、字句解析装置（２）
１１９、構文解析装置（２）１２２を使わずに第１の実
施形態と同様に行われる。また、変換ルールの構文解析
についても、これまで挙げてきたルール例に関しては、
字句解析装置（２）１１９、構文解析装置（２）１２２
を使わずに構文解析される。

【００７４】本実施形態では、さらに変換ルールの記述
形式を拡張し、付加処理部において、プログラムの断片
を引用し、パターン変数の束縛の変更・追加に利用する
ことができるようにしてある。このプログラムの断片を
引用部分を構文解析する際に字句解析装置（２）１１
９、構文解析装置（２）１２２が使用される。

【００７５】プログラム断片の引用部分がある変換ルー
ルを構文解析する際には、プログラム断片の引用部分が
現れるまでは、字句解析装置（１）１１８、字句バッフ
ァ１２０、構文解析装置（１）１２１によって通常の処
理が行われる。プログラム断片の引用部分が現れた時点
で構文解析装置（１）１２１は、制御を構文解析装置
（２）１２２に移す。構文解析装置（２）１２２はプロ
グラム断片の引用部分が終了するまで、構文解析を進
め、得られたプログラム断片の構文木を字句として字句
バッファ１２０に格納し、構文解析装置（１）１２１に
制御を戻す。構文解析装置（１）１２１は、字句バッフ
ァ１２０からプログラム断片の構文木を字句として取得
し、通常の構文解析を進めることができる。

【００７６】構文解析装置（２）１２２がプログラム断
片の引用を構文解析している間、字句解析装置（１）１
１８で得られた字句は更に字句解析装置（２）１１９を
通して字句バッファ１２０に格納される。字句解析装置
（２）１１９は例えば、「expr @x 」と宣言されたパタ
ーン変数@xが現れた場合に、単なるパターン変数ではな
くEXPR_PATTERNという字句に置き換える。字句EXPR_PAT
TERNが現れるとexprであると認識するように構文を定義
しておくことにより、@xをexprとして認識することがで
きる。

【００７７】図１７は、第４、第５の両実施形態を同時
に実施した場合に可能となる書換えルールの例である。
このルールは図３（ｃ）に示したＣの関数定義を書換え
るルールと同様の処理を行うためのものである。図３
（ｃ）では、条件部で特別な関数「make_arg_decls()」
で行っていた処理を図１７では枠１７１で囲まれた付加
処理部で行っている。この付加処理部では、第１の下線
部１７２で示したプログラム断片により、空の新しい引
数のリスト「 new_args」を作成し、その後、元の引数
のリストの要素を１つづつたどりながら、第２の下線部
１７３で示したプログラム断片の引用により、対応する
引数の宣言を新しく作成し、「new_args」に追加してい
る。このように付加処理部と、プログラム断片の引用を
導入することにより、特別な関数を使用することなく、
複雑な書換えルールを容易に定義することができる。

【００７８】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、プ
ログラム作成過程におけるコメント情報等のテキスト情
報の損失を最小限にとどめ、くプログラム変換を行うこ
とができることができる。特に、トップレベルのコメン
ト情報はそのまま保持することができる。また、書き換
えの戦略指定とルール集合の概念により、ルール間の競
合制御が容易に行え、ルール自体を書き換えることなく
ルールの適用順序を変更することができる。さらに、各
書き換えが構文を保つために変換における構文的安全性
が確保される。さらにまた、ルールに条件部があるた
め、ルール成立のための付帯条件、一時変数の導入が行
え、さらに制御構造の定義を行い、特定の文字列のみに
変換を施すなどの制御が可能になる。従って、このよう
な書き換えルールを用意することで、プログラムの移
植、修正、開発、管理等に利用でき、さらに書き換えル
ールを蓄積していくことでソフトウェア開発の能率を向
上させることができる。

【００７９】また、ルールが適用済みであるかを記録す
る手段があり、ルール定義の条件部において、ルールが
適用済みであるかを判定できるため、ルールがさらに適
用可能であるかどうかに関わらず、一度だけ適用される
ようにすることができる。さらに、条件部で型情報を参
照できるため、式の型に関する条件をルールの制御に用
いることができる。また、ルールに付加処理部があるた
め、ルールの構造を明確化できる。さらに、ルールの付
加処理部でプログラムの断片を引用することができる等
の効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示すブロック構成図であ
る。

【図２】構文木の書き換えアルゴリズムを示すフローチ
ャートである。

【図３】書き換えルールの記述例を示す図である。

【図４】書き換えルールが適用されなかった場合のテキ
スト情報の保存状況を示す図である。

【図５】トップレベルの構文木単位にテキスト情報が保
存される例を示す図である。

【図６】ステートメント単位にテキスト情報を保存する
例を示す図である。

【図７】コード移動による最適化に用いた例および移植
に当たってパス名を変換する例を示す図である。

【図８】型名を引数にとるマクロを定義する例および制
御構造を定義する例を示す図である。

【図９】競合制御を行う場合で、最内書き換えを指定し
た時の変換結果を示す図である。

【図１０】競合制御を行う場合で、最外書き換えを指定
した時の変換結果を示す図である。

【図１１】ルール集合の分割を用いた制御例を示す図で
ある。

【図１２】第２の実施形態の構文木書換え装置１０６の
詳細ブロック図である。

【図１３】第３の実施形態の構文木書換え装置１０６の
詳細ブロック図である。

【図１４】第２、第３の実施形態に対する変換ルール例
を示す図である。

【図１５】第４の実施形態の構文木書換え装置１０６の
詳細ブロック図である。

【図１６】第５の実施形態の構文解析装置１０１の詳細
ブロック図である。

【図１７】第４、第５の実施形態に対する変換ルール例
を示す図である。

【符号の説明】

１０１…構文解析装置、１０２…変換対象の入力プログ
ラム、１０３…変換ルール、１０４…構文木、１０５…
構文木書き換えルール、１０６…構文木書き換え装置、
１０７…書き換えられた構文木、１０８…出力処理装
置、１０９…変換されたプログラム、１１０…パターン
マッチ装置、１１１…マッチ情報、１１２…書換え条件
判定装置、１１３…書換え結果生成装置、１１４…適用
済みルール記録装置、１１５…型検査装置、１１６…型
情報、１１７…付加処理装置、１１８…字句解析装置
（１）、１１９…字句解析装置（２）、１２０…字句バ
ッファ、１２１…構文解析装置（１）、１２２…構文解
析装置（２）。

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 変換対象の入力プログラムとその変換ル
   ールの構文を、構文木を構成するノードに型階層を用い
   た構文解析を行い、入力プログラムの構文木および変換
   ルールの構文木を作成する構文解析手段と、 前記入力プログラムの構文木を前記変換ルールの構文木
   で書き換える構文木書き換え手段と、 書き換えられた入力プログラムの構文木を変換されたプ
   ログラムとして出力する手段とを備え、 前記構文解析手段は、字句・構文解析時に入力プログラ
   ムのテキスト情報を蓄積してゆき、構文解析結果である
   構文木の各節に保持させることを特徴とするプログラム
   変換装置。
2. 【請求項２】 前記構文木書き換え手段は、関連する変
   換ルールの集まりをルール集合としてまとめ、競合する
   変換ルールを別の変換ルール集合に所属させ、変換ルー
   ル集合毎の適用順序を制御することを特徴とする請求項
   １記載のプログラム変換装置。
3. 【請求項３】 前記構文木書き換え手段は、型階層を保
   つ変換ルールのみの適用を許すことを特徴とする請求項
   １記載のプログラム変換装置。
4. 【請求項４】 前記変換ルールに、ルール適用の条件指
   定部を付加したことを特徴とする請求項１記載のプログ
   ラム変換装置。
5. 【請求項５】 前記構文木書換え手段は、適用済みルー
   ルを記録する手段を有することを特徴とする請求項４記
   載のプログラム変換装置。
6. 【請求項６】 前記構文木書換え手段は、プログラムの
   型検査を行う手段と、型検査の結果である型情報を格納
   する手段を有することを特徴とする請求項４記載のプロ
   グラム変換装置。
7. 【請求項７】 前記変換ルールにルール適用の付加処理
   を付加し、かつ前記構文木書換え手段は該付加処理を実
   行する付加処理手段を有することを特徴とする請求項４
   記載のプログラム変化装置。
8. 【請求項８】 前記構文解析手段の後段に、さらに変換
   ルール中にある構文木のパラメータの読み換えを行う字
   句解析部を有する構文解析手段を接続したことを特徴と
   する請求項４記載のプログラム変換装置。
9. 【請求項９】 変換対象の入力プログラムとその変換ル
   ールの構文を、構文木を構成するノードに型階層を用い
   た構文解析を行い、入力プログラムの構文木および変換
   ルールの構文木を作成する構文解析処理を行う処理と、 前記入力プログラムの構文木を前記変換ルールの構文木
   で書き換える構文木書き換え処理を行う処理と、 書き換えられた入力プログラムの構文木を変換されたプ
   ログラムとして出力する処理を行う処理と、 前記構文解析処理を行うステップは、字句・構文解析時
   に入力プログラムのテキスト情報を蓄積してゆき、構文
   解析結果である構文木の各節に保持させる処理と、をコ
   ンピュータに実行させる命令を含むプログラムを格納し
   たコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。