在编译器构造中有两个语义分析阶段是否很常见？

Question

我一直在用AST explorer 研究各种语言的语法和 AST 节点。 使用 python，我注意到在解析过程中会发生某种形式的语义分析。例如

x = 2
x = 2

产生以下由 VariableDeclaration 节点和 ExpressionStatement 节点组成的 AST。

所以当解析第一行x = 2 时，它会检查符号表是否存在x，然后注册它并生成VariableDeclaration 节点。然后在解析第二行x = 2的时候，发现x已经定义好了，产生了一个ExpressionStatement节点。

但是，当我尝试使用以下语义不正确的代码时：

2 + "string"

它接受代码，并生成一个ExpressionStatement 节点——即使它在语义上不正确，即int + string，当我尝试使用 python 解释器执行它时会产生错误。

这表明语义分析发生了两次：一次是在解析过程中，另一次是在遍历完整的 AST 时。这个假设正确吗？如果是这样，为什么会这样？在解析过程中做整个语义分析阶段而不是拆分它不是更简单吗？

Answer 1

在任何语义传递中都未检测到语句 2 + "string" 中的语义错误。这是一个运行时错误，当您尝试执行该语句时会报告。如果语句从不执行，则不报错，执行脚本可以看到

    if False:
        2 + "string"
    print("All good!")

将全局变量的第一次使用作为声明解决更多的是一种优化，编译器执行多次优化传递是很常见的。

总有一种尝试将这些多遍组合在一起的诱惑，但这是一种错误的经济：遍历 AST 的开销相对较低，而且当它只尝试做一件事时，代码会更清晰且更易于维护。将两个不相关的优化启发式交织在一起是糟糕的设计，就像将任何一组不相关的过程交织在一起一样。