編譯原理課設(shè)報(bào)告2

1、編譯原理課程設(shè)計(jì)題目：pl/0編譯程序的改進(jìn)與完善學(xué)生所在學(xué)院：信息科學(xué)與工程學(xué)院學(xué)生所在班級： 06級計(jì)算機(jī)軟件1班學(xué) 生 姓 名 ： 學(xué) 生 學(xué) 號 ： 指 導(dǎo) 教 師 ： 張世輝 一、課設(shè)目的：1. 閱讀、研究、改進(jìn)、設(shè)計(jì)和調(diào)試一個(gè)簡單的編譯程序；2. 加深對編譯程序理論和編譯過程的理解。二、課設(shè)內(nèi)容：1 擴(kuò)充語句for(；)；2 擴(kuò)充語句if then else ；3 擴(kuò)充語句repeat ；until ；4 增加自增自減運(yùn)算+和和+=，-=運(yùn)算；5 修改不等號#，為!=；6 增加一維數(shù)組聲明格式：/:/；賦值格式：:=；調(diào)用格式：三、程序結(jié)構(gòu)：程序pl0程序block語句statem

2、ent條件condition表達(dá)式expression項(xiàng)term因子factorPL/0源程序 詞法分析程序表格管理程序語法分析程序出錯(cuò)管理程序代碼生成程序目標(biāo)程序圖1 編譯程序結(jié)構(gòu) 圖2功能模塊調(diào)用1.各功能模塊的作用：Pl0.c：主程序Error：出錯(cuò)處理，打印出錯(cuò)位置和錯(cuò)誤編碼Getsym：詞法分析，讀取一個(gè)單詞Getch：漏掉空格，讀取一個(gè)字符Gen：生成目標(biāo)代碼，并送入目標(biāo)程序區(qū)Test：測試當(dāng)前當(dāng)前符號是否合法Block：分程序分析處理過程，詞法語法分析Enter：登陸名字表Position：查找標(biāo)識符在名字表中的位置Constdeclaration：常量定義處理Vardeclar

3、action：變量說明處理Listcode：列出目標(biāo)代碼清單Statement：語句處理Expression：表達(dá)式處理Term：項(xiàng)處理Factor：因子處理Condition：條件處理Interpret：對目標(biāo)代碼的解釋執(zhí)行程序Base：通過靜態(tài)鏈求出數(shù)據(jù)取得基地址增加兩個(gè)功能：Arraydeclaration：數(shù)組聲明處理Arraycoef：數(shù)組索引計(jì)算和“虛擬機(jī)”動作生成2.保留字：enum symbol nul,ident,number,plus,minus, times,slash,oddsym,eql,neq, lss,leq,gtr,geq,lparen, rparen,comm

4、a,semicolon,period,becomes, beginsym,endsym,ifsym,thensym,elsesym,forsym, inc,dec,whilesym, writesym, readsym,dosym,callsym, constsym,varsym, procsym,repeatsym, untilsym, plusbk,minusbk, lbrack,rbrack,colon,共43個(gè)，其中補(bǔ)充保留字為：else, for, repeat, until, plusbk, minusbk, Lbrack, rbrack, colon3.虛擬機(jī)代碼enum fct

5、 lit, opr, lod, sto, cal, inte, jmp, jpc,lda, sta, 共10個(gè)，補(bǔ)充的lda，sta用于數(shù)組操作4.名字表中的類型enum object constant, variable, procedure, arrays, 共4個(gè)，擴(kuò)充arrays，以便實(shí)現(xiàn)數(shù)組5.名字表結(jié)構(gòu)struct tablestructchar nameal;enum object kind;int val;int level;int adr;int size;/擴(kuò)充名字表結(jié)構(gòu),增加一個(gè)data域保存數(shù)組的下界int data; /* 其他數(shù)據(jù),對arrays來說是下界*/6.錯(cuò)

6、誤信息表(1) 常數(shù)說明中的=寫成了：=(2) 常數(shù)說明中的=后應(yīng)是數(shù)字(3)常數(shù)說明中的標(biāo)識符后應(yīng)是=(4) const,var,procedure后應(yīng)為標(biāo)識符(5)漏掉了，或；(6)過程說明后的符號不正確（應(yīng)是語句開始符，或過程定義符）(7)應(yīng)是語句開始符(8)程序體內(nèi)語句部分的后跟符不正確(9)程序結(jié)尾丟了句號。(10)語句之間漏了；(11)標(biāo)識符未說明(12)賦值語句中，賦值號左部標(biāo)識符屬性應(yīng)是變量(13)賦值號左部標(biāo)識符屬性應(yīng)是賦值號(14)call后應(yīng)為標(biāo)識符(15)call后標(biāo)識符屬性應(yīng)為過程(16)條件語句中丟了then(17)丟了end或；(18)while循環(huán)語句中丟了do

7、(19)語句后的符號不正確(20)應(yīng)為關(guān)系運(yùn)算符(21)表達(dá)式內(nèi)標(biāo)識符屬性不能是過程(22)表達(dá)式中漏掉右括號）(23)因子后的非法符號(24)表達(dá)式的開始符不能使此符號(31)數(shù)越界(32)read語句括號中的標(biāo)識符不是變量補(bǔ)充錯(cuò)誤處理：(50)數(shù)組格式錯(cuò)誤(51)數(shù)組訪問錯(cuò)誤7.語法描述圖：程序分程序 .圖3 程序語法描述圖，。；，；=語句constidentnumbervaridentprocedureident分程序圖4 分程序語法描述圖語句語句until表達(dá)式表達(dá)式:=if條件endthen語句條件do語句（表達(dá)式），（ident，）begin語句語句;identcallidentw

8、hilerepeatreadwritedecsincsincsdecselse語句for條件語句圖5 語句語法描述圖 條件=#=odd表達(dá)式表達(dá)式=圖6條件語法描述圖表達(dá)式項(xiàng)項(xiàng)+ 圖7 表達(dá)式語法描述圖項(xiàng)因子因子/*%圖8 項(xiàng)語法描述圖因子)(表達(dá)式identnumberincsdecsdecsincs圖9 因子語法描述圖四、功能擴(kuò)充1.在語句處理中增加repeat-until語句if(sym = repeatsym)cx1 = cx;getsymdo;statementdo(nxtlev, ptx, lev);if(sym = untilsym)getsymdo;conditiondo(nx

9、tlev, ptx, lev);cx2=cx;gendo(jpc, 0, 0);codecx2.a=cx1; else error(33); /沒有寫until出錯(cuò)注意：repeat是可以作為語句的開始符，所有要在初始化函數(shù)中的語句開始符中添加statbegsysrepeatsym=true;語句。2.語句處理中加入for循環(huán)語句if(sym = forsym)getsymdo;if(sym != lparen) error(34);/沒有左括號出錯(cuò)else getsymdo;statementdo(nxtlev, ptx, lev); /S1代碼if(sym != semicolon) er

10、ror(10); /語句缺少分號出錯(cuò)elsecx1=cx;getsymdo;conditiondo(nxtlev, ptx, lev); /E代碼if(sym!=semicolon)error(10);/語句缺少分號出錯(cuò)else cx2=cx;gendo(jpc,0,0);cx3=cx;gendo(jmp,0,0);getsymdo;cx4=cx;statementdo(nxtlev, ptx, lev);/S2代碼if(sym != rparen) error(22);/缺少右括號出錯(cuò)else gendo(jmp,0,cx1);getsymdo;cx5=cx;statementdo(nxtl

11、ev, ptx, lev); /S3代碼codecx3.a=cx5;gendo(jmp,0,cx4);codecx2.a=cx;3.語句處理中加入if-then-else語句在原有程序if(sym=then).后加入下列代碼：cx1 = cx;gendo(jpc, 0, 0);statementdo(fsys, ptx, lev);if(sym = elsesym)getsymdo;cx2 = cx;gendo(jmp, 0, 0);codecx1.a = cx;statementdo(fsys, ptx, lev);codecx2.a = cx;elsecodecx1.a = cx;4.擴(kuò)充

12、+和運(yùn)算符對于+和-運(yùn)算符，擴(kuò)充時(shí)要注意存在兩個(gè)情況：1）作為語句的時(shí)候；2）作為表達(dá)式中的因子的時(shí)候。 注意：擴(kuò)充時(shí)增加因子開始符facbegsysincs=true和facbegsysdecs=true。 擴(kuò)充的語法描述見結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中的PL/0分程序和主要語句的語法描述中的描述圖，詳細(xì)代碼見程序。 1）作為語句的時(shí)候，有四種情況： a+; a-; +a; -a; 文法的EBNF表示形式為： :=+ |-|+|- 文法分析過程大體如下圖： 語句開始符SYM=+或者-讀下個(gè)SYM，如是ident，確定為自增自減語句語句開始符SYM=ident讀下個(gè)SYM，如是+或者-，確定為自增自減語句 +a和

13、a a+和a生成中間代碼對于a+;+a;和a-;-a;語句的處理如下： 先將變量的值取出放在棧頂，后將1入棧，后執(zhí)行加法或減法運(yùn)算oprv指令的2（加法)、3（減法），后將運(yùn)算后的棧頂值存回變量。 a+;和+a;語句的中間代碼：lod 0 3;lit 0 1;opr 0 2;sto 0 3;a-;和-a;語句的中間代碼：lod 0 3;lit 0 1;opr 0 3;sto 0 3; 2）作為因子的時(shí)候，有兩種情況： a+和a-作為因子，比如：b:=a+*a-;語句 +a和-a作為因子，比如：b:=-a+2*+a;語句 文法的EBNF表示形式為： :=. +|-|+| -. 其中的.表示前后都

14、可以有其他的項(xiàng)或因子 生成中間代碼對于因子+a和-a的中間代碼生成處理和a+;等語句處理一樣； 對于因子a+和a的中間代碼生成處理如下：a+:lod 0 3;lit 0 1;opr 0 2;sto 0 3;lod 0 3;lit 0 1;opr 0 3; a-:lod 0 3;lit 0 1;opr 0 3;sto 0 3;lod 0 3;lit 0 1;opr 0 2; 先將變量的值取出放在棧頂，后將1入棧，后執(zhí)行加法或減法運(yùn)算opr指令的2(加法)、3（減法），后將運(yùn)算后的棧頂值存回變量，后將變量的值又取出來放入棧頂，后將1入棧，如果是a+就執(zhí)行減法，如果是a就執(zhí)行加法，以實(shí)現(xiàn)先用a的值后

15、再加1。5.修改不等號#為!=注釋源程序中的ssym# = neq語句，在getsym中加入下列代碼：/修改不等號為!=else if(ch=!)getchdo;if(ch=)sym=neq;getchdo; else sym=nul; 6.加入對一維數(shù)組的支持本程序?qū)?shù)組看做變量的一種，由var聲明函數(shù)調(diào)用array聲明函數(shù)完成數(shù)組聲明，這樣就處加入文件輸出的相關(guān)語句外，可以完全保留block函數(shù)和enter函數(shù)；通過改寫factor函數(shù)使數(shù)組因子包括了后綴的索引號，這樣就可以調(diào)用通用的表達(dá)式函數(shù)賦值數(shù)組了。為了方便完成數(shù)組相關(guān)功能，擴(kuò)充了虛擬機(jī)處理代碼。數(shù)組的越界及非法調(diào)用錯(cuò)誤處理沒有完善

16、，僅給出了錯(cuò)誤代碼。在頭文件pl0.h中：/*定義兩個(gè)全局變量，用來保存數(shù)組定義的下界和容量*/static int g_arrBase = 0;static int g_arrSize = 0;/* 虛擬機(jī)代碼*/增加lda,sta專門由于數(shù)組的處理/增加兩個(gè)虛擬機(jī)指令lda,sta,分別用來從數(shù)組中取數(shù)和存到數(shù)組中/數(shù)組元素的訪問和存儲，是將()后的當(dāng)成表達(dá)式，先處理，得到元素的索引，放在棧頂/最后根據(jù)數(shù)組的首地址，得到某個(gè)元素的地址enum fct .lda, sta /擴(kuò)充名字表結(jié)構(gòu),增加一個(gè)data域保存數(shù)組的下界struct data; /* 其他數(shù)

17、據(jù),對arrays來說是下界*/* 名字表中的類型*/enum object .arrays /添加數(shù)組類型/數(shù)組聲明處理, 下界和上界允許已經(jīng)定義過的常量標(biāo)識符int arraydeclaration(int* ptx, int lev, int* pdx);/數(shù)組元素索引計(jì)算與“虛擬機(jī)”生成int arraycoef(bool *fsys,int *ptx,int lev);在源程序文件pl0.c中：編寫相關(guān)的arraydeclaration，arraycoef兩個(gè)功能函數(shù)：/* 數(shù)組聲明處理, 下界和上界允許已經(jīng)定義過的常量標(biāo)識符*/int arraydeclaration(int* p

18、tx, int lev, int* pdx) char arrIdal; /* 暫存數(shù)組標(biāo)識名,避免被覆蓋*/ int cstId; /* 常量標(biāo)識符的位置*/ int arrBase=-1, arrTop=-1; /* 數(shù)組下界、上界的數(shù)值*/getsymdo; if(sym=lbrack) /* 標(biāo)識符之后是,則識別為數(shù)組*/ strcpy(arrId, id); /* 檢查下界*/ getsymdo; if(sym=ident) if(cstId=position(id,(*ptx)!=0)arrBase=(constant=tablecstId.kind)?tablecstId.val

19、:-1; elsearrBase=(sym=number)?num:-1; if(-1=arrBase)error(50);return -1; /* 檢查冒號*/getsymdo;if(sym!=colon) error(50);return -1; /* 檢查上界*/ getsymdo; if(sym=ident) if(cstId=position(id,(*ptx)!=0)arrTop=(constant=tablecstId.kind)?tablecstId.val:-1; elsearrTop=(number=sym)?num:-1; if(arrTop=-1)error(50);/隨意指定,因?yàn)樵绦驅(qū)﹀e(cuò)誤號的規(guī)劃極差!return -1; /* 檢查 */ getsymdo; if(sym!=rbrack) error(50);return -1; /* 上下界是否符合條件檢查*/ g_arrSize=arrTop-arrBase+1; g_arrBase=arrBase; if(g_arrSizen; write(a); write(b);end.當(dāng)輸入的n為3時(shí)，repeat.until.語句中的循環(huán)體執(zhí)行3次，所以a=4,b=72.測試增加的+,-功能 測試文件：2.txt 測試結(jié)果：var a,b;begin