MisakaTang's Blog

DataTypes

Types serve two principal purposes:

• Types provide implicit context for many operations, so that the programmer does not have to specify that context explicitly. 让编译器知道是整数还是浮点数加减、自定义类型申请正确的堆空间、执行用户自定义的类型构造器（constructor）
• Types limit the set of operations that may be performed in a semantically valid program.

Type Systems

硬件层面所有bit没有区别：

Computer hardware can interpret bits in memory in several different ways: as instructions, addresses, characters, and integer and floating-point numbers of various lengths.

高级语言必须使用类型系统来提供某一块bit的类型上下文信息和错误检查（整数加浮点数。。。）

High-level languages, on the other hand, almost always associate types with values, to provide the contextual information and error checking alluded to above.

a type system consists：

• a mechanism to define types and associate them with certain language constructs
• a set of rules for type equivalence, type compatibility, and type inference.

Type Checking

Type checking is the process of ensuring that a program obeys the language’s type compatibility rules.

几种分类：

• 强类型
• 弱类型
• 静态类型
• 动态类型
• 编译时绑定
• 运行时绑定

Polymorphism（多态）

Polymorphism allows a single body of code to work with objects of multiple types.

多态、动态类型会造成运行时消耗并且延迟暴露类型错误

explicit parametric polymorphism（泛型）

The Meaning of “Type”

There are at least three ways to think about types, which we may call the denotational, constructive, and abstraction-based points of view.

• denotational（表示意义）：A value has a given type if it belongs to the set
• constructive（构造）：a type is either one of a small collection of built-in types, or a composite type created by applying a type constructor
• abstraction-based（基于抽象）：a type is an interface consisting of a set of operations with well-defined and mutually consistent semantics

Types are domains, and the meaning of an expression is a value from the domain that represents the expression’s type.

One of the nice things about the denotational view of types is that it allows us in many cases to describe user-defined composite types.

Classification of Types

Most languages provide built-in types similar to those supported in hardware by most processors: integers, characters, Booleans, and real (floating-point) numbers.

• Numeric Types
• Enumeration Types
• Subrange Types: 0..100
• Composite Types
  • Records (structures)
  • Variant records (unions)
  • Arrays
  • Sets
  • Pointers
  • Lists
  • Files

Orthogonality（正交性）

Orthogonality is equally important in type system design. A highly orthogonal language tends to be easier to understand, to use, and to reason about in a formal way.

Type Checking

Type Equivalence

there are two principal ways of defining type equivalence.

• Structural equivalence is based on the content of type definitions（结构一样就一样）
• Name equivalence is based on the lexical occurrence of type definitions（结构一样换个名字也不一样）

Type Compatibility

Most languages do not require equivalence of types in every context. Instead, they merely say that a value’s type must be compatible with that of the context in which it appears.

In general, modern compiled languages display a trend toward static typing and away from type coercion.

For systems programming,or to facilitate the writing of general-purpose container (collection) objects (lists, stacks, queues, sets, etc.) that hold references to other objects, several languages provide a universal reference type.

Records (Structures) and Variants (Unions)

Record types allow related data of heterogeneous types to be stored and manipulated together.

Memory Layout and Its Impact

The fields of a record are usually stored in adjacent locations in memory. In its symbol table,the compiler keeps track of the offset of each field within each record type.

Variant Records (Unions)

Many allowed the programmer to specify that certain variables (presumably ones that would never be used at the same time) should be allocated “on top of” one another, sharing the same bytes in memory.

Arrays

Arrays are the most common and important composite data types. They have been a fundamental part of almost every high-level language.

接下来的章节包含下面的内容：

• Syntax and Operations
• Dimensions, Bounds, and Allocation
  • Stack Allocation
  • Heap Allocation
• Memory Layout
  • row-major
  • column-major
  • Row-Pointer Layout
  • Address Calculations

Strings

Sets

Pointers and RecursiveTypes

• Dangling References
• Garbage Collection
  • Reference Counts
  • Tracing Collection
  • Mark-and-Sweep
  • Pointer Reversal
  • Stop-and-Copy
  • Generational Collection
  • Conservative Collection

Lists

Files and Input/Output

EqualityTesting and Assignment

Summary and Concluding Remarks

这一节结束了我们关于语言设计五个核心章节中的第三章（第一部分的名称、控制流、类型、子程序和类）。在前两节中，我们讨论了类型系统和类型检查的一般问题。在剩余的章节中，我们检查了最重要的复合类型：记录和变体、数组和字符串、集合、指针和递归类型、列表和文件。我们注意到类型有两个主要目的：它们为许多操作提供了隐式上下文，使程序员无需明确指定该上下文，并且它们允许编译器捕捉各种常见的编程错误。类型系统包括一组内置类型、定义新类型的机制以及类型等价、类型兼容性和类型推断的规则。类型等价确定两个名称或值何时具有相同的类型。类型兼容性确定何时可以在“期望”另一类型的上下文中使用某一类型的值。类型推断基于其组件的类型或（有时）周围上下文来确定表达式的类型。如果一个语言从不允许对不支持它的对象进行操作，则称该语言为强类型语言；如果一个语言在编译时强制执行强类型，则称该语言为静态类型语言。

在我们关于类型的一般讨论中，我们区分了表示性、构造性和基于抽象的观点，分别从它们的值、它们的子结构以及它们支持的操作来看待类型。我们为常见的内置类型、枚举、子范围以及常见的类型构造器引入了术语。我们讨论了几种不同的类型等价、兼容性和推断方法，包括（在PLP CD上）对ML的推断规则的详细检查。我们还检查了类型转换、强制和非转换类型转换。在类型等价的领域内，我们对比了结构性和基于名称的方法，指出虽然名称等价似乎越来越受欢迎，但结构等价仍有其拥护者。

在我们对复合类型的调查中，我们花了最多的时间在记录、数组和递归类型上。记录的关键问题包括变体记录的语法和语义、整个记录的操作、类型安全以及每个与内存布局的交互。内存布局对数组也很重要，在其中它与形状的绑定时间相互作用；静态、栈和基于堆的分配策略；数值应用中高效的数组遍历；C中指针和数组的互操作性；以及可用的整个数组和基于切片的操作集。

对于递归数据类型，很多都取决于变量/名称的值模型和引用模型之间的选择。递归类型是引用模型的自然结果；使用值模型时，它们需要指针的概念：其值为引用的变量。从实现角度来看，值与引用之间的区别很重要：将内置类型实现为引用是浪费的，因此具有引用模型的语言通常会以不同方式实现内置和用户定义的类型。Java在语言语义中反映了这种区别，要求内置类型采用值模型，用户定义的类类型的对象采用引用模型。

递归类型通常用于创建链接数据结构。在大多数情况下，这些结构必须从堆中分配。在一些语言中，程序员负责释放不再需要的堆对象。在其他语言中，语言运行时系统自动识别并回收这种垃圾。显式释放是对程序员的一种负担，并会导致内存泄漏和悬挂引用的问题。尽管语言实现几乎从不尝试捕捉内存泄漏（参见探索3.32和练习7.36，不过，有一些关于这个主题的想法），但有时会使用墓碑或锁和钥匙来捕捉悬挂引用。自动垃圾回收可能代价高昂，但已被证明越来越受欢迎。大多数垃圾回收技术要么依赖于引用计数，要么依赖于某种形式的递归探索（追踪）当前可访问的结构。这一类别中的技术包括标记-清扫、停止-复制和分代收集。

语言设计的几个领域中，I/O显示出了极大的变化。我们的讨论（主要在PLP CD上）区分了交互式I/O，这往往非常具有平台特定性，以及基于文件的I/O，后者又细分为临时文件，用于单次程序运行中的大量数据，以及用于离线存储的持久文件。文件还细分为那些以二进制形式表示信息的文件，这些文件模仿内存中的布局，以及那些转换为字符基础文本和从字符基础文本转换回来的文件。与二进制文件相比，文本文件通常会产生时间和空间的开销，但它们具有可移植性和人类可读性的重要优势。

在我们对类型的检查中，我们看到了许多语言创新的例子，这些创新有助于提高程序的清晰度和可维护性，而且通常几乎没有或根本没有性能开销。例子包括用户定义类型的原始想法（Algol 68）、枚举和子范围类型（Pascal）、记录和变体的整合（Pascal）以及Ada中子类型和派生类型之间的区别。在第9章中，我们将检查许多人认为过去30年中最重要的创新，即面向对象。

在某些情况下，语言之间的区别不太是进化的问题，而是哲学上的根本差异。我们已经提到了变量/名称的值模型和引用模型之间的选择。同样地，大多数语言采用了静态类型，但Smalltalk、Lisp和许多脚本语言则与动态类型配合得很好。大多数静态类型语言采用了名称等价，但ML和Modula-3则与结构等价配合得很好。大多数语言已经远离了类型强制转换，但C++却接受了它们：结合运算符重载，它们使得在语言本身之外定义简洁、类型安全的I/O例程成为可能。

正如上一章中所看到的，为了简化编译器，或使编译后的程序更小或更快，一种语言的便利性、正交性或类型安全似乎已经受到了妥协。例子包括大多数语言中缺乏对记录的相等性测试，Pascal和Ada要求记录的变体部分位于末尾的要求，许多语言对集合最大尺寸的限制，C语言中缺乏对I/O的类型检查，以及许多语言实现中通常缺乏动态语义检查。我们还看到了几个至少部分是为了高效实现而引入的语言特性的例子。这些包括打包类型、多长度数值类型、with语句、十进制算术和C风格的指针算术。

与此同时，可以看出语言设计者和用户越来越愿意接受语言实现中的复杂性和成本，以改善语义。这里的例子包括Ada的类型安全变体记录；Java和C#的标准长度数值类型；Icon、Java和C#的变长字符串和字符串操作符；Ada中数组边界的后期绑定；以及Fortran 90中丰富的整个数组和基于切片的数组操作。也可以包括ML的多态类型推断。当然，还应该包括自动垃圾回收的趋势。曾经被认为对于生产质量的命令式语言来说太昂贵的垃圾回收，现在不仅在Clu和Cedar等实验性语言中是标准配置，而且在Ada、Modula-3、Java和C#中也是如此。许多这样的特性，包括变长字符串、切片和垃圾回收，已被脚本语言所采纳。

Control Flow

the language mechanisms used to specify ordering into several categories:

• Sequencing
• Selection
• Iteration
• Procedural abstraction
• Recursion
• Concurrency
• Exception handling and speculation
• Nondeterminacy

Expression Evaluation

An expression generally consists of either a simple object (e.g., a literal constant, or a named variable or constant) or an operator or function applied to a collection of operands or arguments, each of which in turn is an expression.

Precedence and Associativity

运算符的优先级和结合性

Assignments

computation typically consists of an ordered series of changes to the values of variables in memory. Assignments provide the principal means by which to make the changes.

side effect

Assignment is perhaps the most fundamental side effect: while the evaluation of an assignment may sometimes yield a value, what we really care about is the fact that it changes the value of a variable, thereby influencing the result of any later computation in
which the variable appears.

References and Values

there are some subtle but important differences in the semantics of assignment in different imperative languages. These differences are often invisible, because they do not affect the behavior of simple programs.

• 值传递和引用传递
• 左值和右值

Boxing

基础类型的拆装箱

Initialization

There are several reasons, however, why such initial values may be useful:

• 静态变量需要初始化
• 编译器预分配初始化值优化（Java Integer预分配）
• 使用未初始化变量引起的问题

It should be emphasized that initialization saves time only for variables that are statically allocated.

If a variable is not given an initial value explicitly in its declaration, the language may specify a default value.

Dynamic Checks

Instead of giving every uninitialized variable a default value, a language or implementation can choose to define the use of an uninitialized variable as a dynamic semantic error, and can catch these errors at run time.

Definite Assignment

通过控制流分析静态检测未初始化变量：

This notion is based on the control flow of the program, and can be statically checked by the compiler.

Constructors

构造器默认初始化：

Many object-oriented languages (Java and C# among them) allow the programmer to define types for which initialization of dynamically allocated variables occurs automatically, even when no initial value is specified in the declaration.

Ordering within Expressions

表达式内求值重要的原因：

• Side effects: 表达式内函数求值副作用
• Code improvement: 求值顺序和编译器优化

Applying Mathematical Identities（数学恒等式）

表达式优化影响求值顺序会导致精度问题

Short-Circuit Evaluation（短路表达式）

A compiler that performs short-circuit evaluation of Boolean expressions will generate code that skips the second half of both of these computations when the overall value can be determined from the first half.

Structured and Unstructured Flow

汇编中使用的goto（非结构化）编程被高级语言抛弃（结构化编程）

Structured Alternatives to goto

Where once a goto might have been used to escape from the middle of a loop, most modern languages provide a break or exit statement for this purpose.

Multilevel Returns

return和 local goto都可以从当前子程序中返回，但是 nonlocal goto会破坏这种情况，如果直接goto到其他子程序中会破坏当前子程序堆栈，还需要立刻加载另一个子程序的堆栈。如果使用return这些都是在执行到return关键字时才发生的。

Errors and Other Exceptions

需要Exceptions的原因：

In a related and arguably more common situation, a deeply nested block or subroutine may discover that it is unable to proceed with its usual function, and moreover lacks the contextual information it would need to recover in any graceful way.

As a structured alternative, many modern languages provide an exception-handling mechanism for convenient, nonlocal recovery from exceptions.

大多数语言只提供异常机制而不提供从多级调用中直接return的机制（想直接跳出多级调用只能抛异常）。

Continuations

The notion of nonlocal gotos that unwind the stack can be generalized by defining what are known as continuations.

call/cc => 控制流变换：

在 Scheme 中，假设 call/cc 捕捉到的 current continuation 为 cc(位于 lambda 中)，如果 cc 作为过程 直接或间接地被调用（即给它传值），call/cc 会立即返回，返回值即为传入 cc 的值。即一旦 current continuation 被调用，控制流会跳到 call/cc 处。因此，利用 call/cc，我们可以摆脱顺序执行的限制，在程序中跳来跳去，非常灵活。

Sequencing

Like assignment, sequencing is central to imperative programming. It is the principal means of controlling the order in which side effects (e.g.,assignments) occur

顺序和副作用，无副作用函数可以进行指令重排提升性能。

Selection

Short-Circuited Conditions

虽然if else语句中包含一个布尔表达式，但是通常不需要将其结果解析出来放在寄存器中，而是拆分布尔表达式用来控制代码跳转（通过短路表达式来优化代码）。

Case/Switch Statements

if else语句过长时可能会被优化成 switch/case 语句（通过查表来优化代码性能）。

case查表也需要优化性能（如果静态值范围稀疏。。。）

Iteration

Iteration and recursion are the two mechanisms that allow a computer to perform similar operations repeatedly.

Enumeration-Controlled Loops（for循环）

在编译器生成代码时的一个可能的优化是预先计算迭代次数：max([last-first+step]/step, 0)

枚举控制循环的几个设计问题：

1. Can control enter or leave the loop in any way other than through the enumeration mechanism? => break/exit
2. What happens if the loop body modifies variables that were used to compute the end-of-loop bound? => 不允许
3. What happens if the loop body modifies the index variable itself? => 禁止在循环体内自己更新索引
4. Can the program read the index variable after the loop has completed, and if so, what will its value be? => 循环结束后索引值是未定义的

Combination Loops

自定义步长的for循环

Iterators

• range()
• 对象迭代器
• 惰性迭代流

Recursion 递归

Iteration and Recursion

Iteration is in some sense the more “natural” of the two in imperative languages, because it is based on the repeated modification of variables.

Recursion is the more natural of the two in functional languages, because it does not change variables.

通常认为迭代比递归更高效，但是编译器优化也可以生成高效的递归代码，特别是尾递归代码的优化（不需要额外生成新的函数堆栈，可以重用当前函数的栈空间）

编译器也可以优化非尾递归代码，转换为尾递归代码执行。

使用递归思想思考代码（没有副作用的递归）可以产生更少的bug。

Applicative- and Normal-Order Evaluation

Throughout the discussion so far we have assumed implicitly that arguments are evaluated before passing them to a subroutine. This need not be the case. It is possible to pass a representation of the unevaluated arguments to the subroutine instead, and to evaluate them only when (if) the value is actually needed.

惰性求值

Nondeterminacy

不确定的控制流（运行时才能确定）。

Summary and Concluding Remarks

在本章中，我们介绍了编程语言中发现的主要控制流形式：顺序、选择、迭代、程序抽象、递归、并发、异常处理和推测以及不确定性。顺序指定某些操作按顺序发生，一个接一个。选择表达了在两个或更多控制流替代方案之间的选择。迭代和递归是重复执行操作的两种方式。递归以自身的简单实例定义操作；它依赖于程序抽象。迭代重复一个操作以获得其副作用。顺序和迭代是命令式（特别是冯·诺依曼）编程的基础。递归是函数式编程的基础。不确定性允许程序员故意不指定控制流的某些方面。我们只简要地触及了并发；它将是第12章的主题。程序抽象（子程序）是第8章的主题。异常处理和推测将在第8.5节和第12.4.4节中介绍。

在我们对控制流机制的调查之前，我们讨论了表达式评估。我们考虑了左值和右值之间的区别，以及变量的值模型和引用模型之间的区别，在值模型中，变量是数据的命名容器，在引用模型中，变量是对数据对象的引用。我们考虑了表达式内的优先级、结合性和排序问题。我们检查了短路布尔评估及其通过跳转代码的实现，这既是一个影响表达式正确性的语义问题（其子部分并非总是定义良好），也是一个影响评估复杂布尔表达式所需时间的实现问题。

构造的发展受到了许多目标的驱动，包括编程的便利性、语义的优雅性、实现的便利性和运行时效率。在某些情况下，这些目标被证明是互补的。例如，我们已经看到短路评估既导致更快的代码，也（在许多情况下）导致更清晰的语义。同样地，为枚举控制循环的索引变量引入一个新的局部作用域，避免了循环后索引值的语义问题和（在某种程度上）潜在溢出的实现问题。

在其他情况下，语言语义的改进被认为值得在运行时效率上付出一点小代价。我们在迭代器的发展中看到了这一点：像许多形式的抽象一样，它们在许多情况下增加了适度的运行时成本（例如，与显式嵌入枚举集合的实现到循环的控制流中相比），但却带来了模块化、清晰性和代码重用机会的巨大回报。同样地，Java的开发者会辩称，对于许多应用程序来说，通过广泛的语义检查、标准格式的数值类型等提供的可移植性和安全性远比速度更重要。

在一些情况下，编译器技术的进步或设计者构建更复杂编译器的简单意愿，使得整合曾被认为过于昂贵的功能成为可能。Ada中的案例语句的标签范围要求编译器准备生成采用二进制搜索的代码。C++中的内联函数消除了在微小函数的低效率和宏的混乱语义之间选择的需要。异常（如我们将在第8.5.3节中看到）可以以这样一种方式实现，即在常见情况下（当它们不发生时）不会产生任何成本，但实现相当复杂。迭代器、装箱、泛型（第8.4节）和一级函数同样相当复杂，但在主流命令式语言中越来越常见。

一些实现技术（例如，重新排列表达式以发现公共子表达式，或者在找到可接受的选择后避免在不确定性构造中评估守卫）足够重要，以至于可以证明对程序员施加适度负担是合理的（例如，在必要时添加括号以避免溢出或确保数值稳定性，或确保守卫中的表达式没有副作用）。其他在语义上有用的机制（例如，惰性评估、续体或真正随机的不确定性）通常被认为足够复杂或昂贵，只在特殊情况下才值得使用（如果有的话）。

在相对原始的语言中，我们通常可以通过编程约定获得一些缺失功能的好处。例如，在早期的Fortran方言中，我们可以限制goto的使用，以模仿更现代语言的控制流。在没有短路评估的语言中，我们可以编写嵌套的选择语句。在没有迭代器的语言中，我们可以编写一组提供等效功能的子程序。

Semantic Analysis

semantics concerns its meaning. Meaning is important for at least two reasons: it allows us to enforce rules (e.g., type consistency) that go beyond mere form, and it provides the information we need in order to generate an equivalent output program.

Semantic rules are further divided into static and dynamic semantics

Both semantic analysis and intermediate code generation can be described in terms of annotation, or decoration of a parse tree or syntax tree.

Attribute grammars provide a formal framework for the decoration of a tree. This framework is a useful conceptual tool even in compilers that do not build a parse tree or syntax tree as an explicit data structure.

The Role of the Semantic Analyzer

The role of the semantic analyzer is to enforce all static semantic rules and to annotate the program with information needed by the intermediate code generator.

Dynamic Checks

Many compilers that generate code for dynamic checks provide the option of disabling them if desired.

Assertions

The compiler then generates code to check the assertions at run time. An assertion is a statement that a specified condition is expected to be true when execution reaches a certain point in the code.

Static Analysis

In general, compile-time algorithms that predict run-time behavior are known as static analysis.

static analysis may enable code improvement:

• alias analysis
• escape analysis
• subtype analysis

Attribute Grammars

To tie these expressions to mathematical concepts (as opposed to, say, floor tile patterns or dance steps), we need additional notation. The most common is based on attributes.

In a compiler or interpreter for a full programming language, the attributes of tree nodes might include:

• for an identifier, a reference to information about it in the symbol table
• for an expression, its type
• for a statement or expression, a reference to corresponding code in the compiler’s intermediate form
• for almost any construct, an indication of the file name, line, and column where the corresponding source code begins
• for any internal node, a list of semantic errors found in the subtree below

Evaluating Attributes

The process of evaluating attributes is called annotation or decoration of the parse tree.

Synthesized Attributes 合成属性

synthesized attributes: their values are calculated (synthesized) only in productions in which their symbol appears on the left-hand side.

Inherited Attributes

In general, we can imagine (and will in fact have need of) attributes whose values are calculated when their symbol is on the right-hand side of the current production. Such attributes are said to be inherited.

Attribute Flow

they define a set of valid trees, but they don’t say how to build or decorate them.

the order in which attribute rules are listed for a given production is immaterial; attribute flow may require them to execute in any order.

An algorithm that decorates parse trees by invoking the rules of an attribute grammar in an order consistent with the tree’s attribute flow is called a translation scheme.

One-Pass Compilers

A compiler that interleaves semantic analysis and code generation with parsing is said to be a one-pass compiler

Action Routines

An ad hoc translation scheme that is interleaved with parsing takes the form of a set of action routines.

An action routine is a semantic function that the programmer (grammar writer) instructs the compiler to execute at a particular point in the parse.

Space Management for Attributes

If we are building an explicit parse tree, then the obvious approach is to store attributes in the nodes of the tree themselves.

For a bottom-up parser with an S-attributed grammar, the obvious approach is to maintain an attribute stack

For a top-down parser with an L-attributed grammar, we have two principal options:

• uses an attribute stack
• “shortcutting” copy rules

Tree Grammars and Syntax Tree Decoration

attribute grammars can also be used to decorate syntax trees.

Summary and Concluding Remarks

本章讨论了语义分析的任务。我们回顾了可以分类为语法、静态语义和动态语义的语言规则类型，并讨论了是否生成代码以执行动态语义检查的问题。我们还考虑了语义分析器在典型编译器中的作用。我们指出，静态语义规则的执行和中间代码的生成都可以用解析树或语法树的注释或装饰来表达。然后，我们提出了属性文法作为这个装饰过程的形式化框架。

属性文法将属性与上下文无关文法或树文法中的每个符号关联，并将属性规则与每个产生式关联起来。在上下文无关文法中，综合属性只在其符号出现在产生式的左侧时计算。标记的综合属性由扫描器初始化。继承属性在其符号出现在右侧的产生式中计算；它们允许符号下子树中的计算依赖于符号出现的上下文。起始符号（目标）的继承属性可以表示编译器的外部环境。严格来说，属性文法只允许复制规则（一个属性分配给另一个属性）和对语义函数的简单调用，但我们通常放宽这一限制，以允许在某些现有编程语言中使用更多或更少任意的代码片段。

就像上下文无关文法可以根据可以使用它们的解析算法进行分类一样，属性文法可以根据其属性流模式的复杂性进行分类。在S-属性文法中，所有属性都是综合的，可以自然地在解析树上进行单次自底向上遍历，按照LR族解析器发现树的顺序精确计算。在L-属性文法中，所有属性流都是深度优先从左到右的，可以按照LL族解析器预测和匹配解析树的顺序精确计算。具有更复杂属性流模式的属性文法通常不用于生成编译器的解析树，但对于基于语法的编辑器、增量编译器和其他各种工具非常有价值。

虽然可以构建自动工具来分析属性流并装饰解析树，但大多数编译器依赖于动作例程，编译器编写者将这些例程嵌入到产生式的右侧，以在解析的特定点评估属性规则。在LL族解析器中，动作例程可以嵌入到产生式右侧的任意点。在LR族解析器中，动作例程必须遵循产生式的左角。自底向上编译器中的属性空间自然地与解析栈并行分配，但这使得继承属性的管理变得复杂。自顶向下编译器中的属性空间可以自动分配，或由动作例程的编写者显式管理。自动方法具有规律性的优势，并且更易于维护；而临时方法略快且更灵活。

在单遍编译器中，扫描、解析、语义分析和代码生成在对输入的单次遍历中交替进行。语义函数或动作例程负责所有的语义分析和代码生成。更常见的做法是，动作例程仅构建一个语法树，然后在后续的单独遍历中对其进行装饰。这些遍历的代码通常是手工编写的，以相互递归的子程序形式，使得编译器可以在语法树上实现基本上任意的属性流。

在接下来的章节（特别是第6至第10章），我们将考虑各种各样的编程语言构造。我们不会呈现实现这些构造所需的实际属性文法，而是会以非正式的方式描述它们的语义，并给出目标代码的示例。在第15章中，当我们更详细地考虑中间代码生成时，我们将回顾属性文法。