Analizador Semantico.

 El analizador semántico es la tercera etapa crucial dentro del proceso de la compilación o interpretación de un programa en lenguajes formales. Su objetivo principal es verificar que las estructuras sintácticas producidas por el análisis sintáctico sean semánticamente válidas, es decir, que tengan sentido dentro del contexto del lenguaje y de las reglas de su sistema.

Cómo funciona

El analizador semántico suele trabajar con una estructura llamada árbol de sintaxis abstracta (AST), que se genera después del análisis sintáctico. Con el AST:

1. Recoge y gestiona información en tablas de símbolos (donde almacena variables, funciones, clases, tipos, etc.).
2. Realiza recorridos del árbol para validar reglas semánticas y, en algunos casos, generar representaciones intermedias para etapas posteriores (como la generación de código)

Un árbol semántico es una representación gráfica o estructural que muestra las relaciones semánticas entre los elementos de una oración o un programa. Aunque puede tener variaciones según el contexto, generalmente se utiliza para analizar significados y relaciones.

Para la creación de un árbol semántico se tienen que seguir los siguientes pasos.

Identifica la estructura gramatical:

Divide la oración en sujeto, verbo, complemento, etc.

Ejemplo: "El perro come carne."

Asigna un significado a cada parte:

"El 

perro" → una entidad específica.

"come" → acción de ingerir.

"carne" → objeto de la acción.

Construye el árbol:

La raíz es la acción principal o el verbo (el núcleo semántico).

De la raíz, dibuja ramas para el sujeto y el objeto.

Cada rama puede subdividirse para desglosar más detalles.

Esa forma de elaborar un árbol es para un lenguaje natural. Pero si queremos elaborar uno para un código, debemos identificar los tokens y, una vez ahí, ir empezando. El árbol podría ser de la siguiente manera, como se mostrará en la Figura 1.

Raíz: switch - Evalúa el operador.
Nodos: case '+', case '-', case '*', case '/', default - Representan las opciones de operación.
Hojas de cálculo: result = ... - Realiza la operación matemática.
Hojas de salida: printf - Muestra el resultado o el error.
Condicional: if (num2 == 0) - Valida la división por cero.
Error: default o true en if - Maneja operadores no válidos o división por cero.
Cálculo válido: false en if - Realiza la división.

Israel Jimenez, 2024, árbol semántico

 Este árbol ayuda a entender la estructura lógica del código, destacando las decisiones (como switch y if) 

Funciones principales del analizador semántico

Comprobación de tipos:
Asegurarse de que las operaciones entre datos sean válidas.
Ejemplo: No se puede sumar un número con una cadena de texto.

Resolución de identificadores:
Verificar que las variables o funciones utilizadas estén declaradas y accesibles en el contexto adecuado.

Consistencia en las declaraciones:
Validar que las funciones y procedimientos estén correctamente definidos y llamados con los argumentos esperados.

Control de acceso y visibilidad:

Respetar las reglas de ámbito (scope) para variables y funciones, asegurándose de que no se acceda a elementos fuera de su alcance.

Reglas semánticas del lenguaje:
Evaluar restricciones específicas, como el uso correcto de palabras clave o estructuras que dependen del lenguaje en cuestión.

A continuación te dejo un video donde se explica con más detalle sobre el analizador semántico.

CrashCourse. How Algorithms Work: Computer Science for Beginners. YouTube, 14 Jan. 2019, https://youtu.be/4I1S-MVSN4k.