編譯原理課程設計增加數(shù)據(jù)類型解析

1、山東建筑大學計算機科學與技術(shù)學院課程設計說明書題 目： 對PL/O語言及其編譯器進行擴充和修改實現(xiàn)增加數(shù)據(jù)類型的功能課程：編譯原理課程設計院（部）：計算機科學與技術(shù)學院專業(yè)：計算機科學與技術(shù)班級：計科學生姓名：學號：指導教師：完成日期：2014年7月8日山東建筑大學計算機學院課程設計說明書目錄課程設計任務書II對PL/O語言及其編譯器進行擴充和修改一一實現(xiàn)增加數(shù)據(jù)類型的功能 3一、問題描述 3二、基本要求4三、算法思想4四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)4五、模塊劃分4六、源程序5七、測試數(shù)據(jù)15八、測試情況17結(jié)論18參考文獻19課程設計指導教師評語 20III山東建筑大學計算機科學與技術(shù)學院課程設計任務書設計題

2、目對PL/O語言及其編譯器進行擴充和修改實現(xiàn)增加數(shù)據(jù)類型的功能已知技術(shù)參 數(shù)和設計要 求PL/0程序設計語言是一個較簡單的語言，它以賦值語句為基礎，構(gòu)造 概念有順序、條件和重復（循環(huán)）三種。PL/0有子程序概念，包括過程定義（可以嵌套）與調(diào)用且有局部變量說明。PL/0中唯一的數(shù)據(jù)類型是整型，可以用來說明該類型的常量和變量。當然PL/0也具有通常的算術(shù)運算和關(guān)系運算。通過讀懂源程序，全面掌握編譯原理的基本實現(xiàn)過程。對現(xiàn)存的PL/0編譯程序做一些修改或擴充。設計內(nèi) 容與步 驟通過讀懂源程序，全面掌握編譯原理的基本實現(xiàn)過程。 擴充PL/0增加識別字符型數(shù)據(jù)類型和實型數(shù)據(jù)類型的功能 增加的數(shù)據(jù)類型的定

3、義如下：D pi nteger id |char id |double id設計工作計劃與進度安排1-4：進行完整的編譯程序全過程的理解5-12 :根據(jù)源程序，理解整個編譯器的編寫中涉及到的全局變量及基本函數(shù) 的意義。13-20 :在讀懂全程序的基礎上，進行擴充功能，并測試。21-24 :撰寫課程設計報告書。設計考核要求設計考核方法：課程設計總成績=算法實現(xiàn)（30%） +課程設計說明書（50%） +平時考 勤（ 20% ）。設計考核要求：（1）規(guī)范的課程設計說明書（2）所設計的算法源代碼指導教師（簽字）教研室主任（簽字）山東建筑大學計算機學院課程設計說明書對PL/O語言及其編譯器進行擴充和修改

4、型的功能實現(xiàn)增加數(shù)據(jù)類一、問題描述PL/0程序設計語言是一個較簡單的語言，它以賦值語句為基礎，構(gòu)造概念有順序、條件和重復（循環(huán)）三種。 PL/0有子程序概念，包括過程定義（可以嵌套）與調(diào)用且有局部 變量說明。PL/0中唯一的數(shù)據(jù)類型是整型，可以用來說明該類型的常量和變量。當然PL/0也具有通常的算術(shù)運算和關(guān)系運算。PL/0語言的BNF文法如下所示：程序 := 程序體.程序體常量說明部分常量定義無符號整數(shù)變量說明部分標識符過程說明部分過程首部語句 語句|空賦值語句復合語句條件表達式項因子加法運算符乘法運算符關(guān)系運算符條件語句過程調(diào)用語句當型循環(huán)語句字母數(shù)字=常量說明部分 變量說明部分 過程說明部

5、分 語句=CONST常量定義,常量定義;= 標識符 = 無符號整數(shù)= 數(shù)字數(shù)字=VAR標識符,標識符;= 字母字母|數(shù)字= 過程首部 程序體；過程說明部分；=PROCEDURE 標識符 ;= 賦值語句|條件語句|當型循環(huán)語句|過程調(diào)用語句|復合 = 標識符 := 表達式=BEGIN 語句 ; 語句 END= 表達式 關(guān)系運算符 表達式|ODD表達式=+卜 項加法運算符 項= 因子乘法運算符 因子= 標識符|無符號整數(shù)|'（'表達式'）'=+卜=*|/=|#|=|=IF條件THEN語句=CALL標識符 =WHILE 條件D0語句=a|b|.|X|Y|Z=0|1|2

6、|.|8|9對現(xiàn)存的PL/0編譯程序做如下修改或擴充。（1）擴充識別注釋功能：注釋由（*和*）包含，不允許嵌套。（2）識別對else子句進行處理的功能條件語句:=IF條件THEN語句ELSE語句二、基本要求設計目的：掌握PL/O語言編譯器實現(xiàn)的基本原理和實現(xiàn)方法。能在理解其實現(xiàn)原理的方法的基礎 上進行適當?shù)臄U充，使其功能更強大。設計要求：在理解源代碼的基礎上，根據(jù)文法的要求，采用C語言擴充算法。完成擴充識別注釋功能，和識別對 else子句進行處理的功能三、算法思想增加數(shù)據(jù)類型的功能：因子語法描述該為EBNF文法為： 因子 :=標識符|無符號整數(shù)|整型|字符型|浮點型|'( 表達式

7、9;'四、數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)#define norw 16關(guān)鍵字的個數(shù)#define txmax 100 /名 字表的容量#define nmax 14數(shù)字的最大位數(shù)#define al 10/符號的最大長度#define amax 2047 地址上界#define levmax 3/最大允許的嵌套聲明層數(shù)#define cxmax 200/最多的虛擬機代碼數(shù) enum symbol/枚舉類型：/nul=0，ident=1，number=2，plus=3， minus=4times=5，依次類推，procsym=31nul,ident,number,/下面的表示的是系統(tǒng)的算數(shù)運算符以及邏輯運算符

8、，知道意思就可以plus,minus,times,/相乘的意思slash,oddsym,eql,neq,lss,leq,gtr,geq,lparen,/ 左括號rparen,comma,semicolon, period,becomes/ 賦值的意思/下面的表示是系統(tǒng)的保留字beginsym, endsym, ifsym.thensym, whilesym,23callsym,writesym, readsym, dosym,constsym, varsym, procsym,integersym,charactersym,doublesym.;#define symnum 35 enum o

9、bject constant, variable, procedur, integer, character, doubler,；五、模塊劃分過程或函數(shù)名簡要功能說明pl0主程序Error出錯處理，打印出錯位置和錯誤編碼Getsym詞法分析，讀取一個單詞Getch漏掉空格，讀取一個字符Gen生成目標代碼，并送入目標程序區(qū)Test測試當前單詞符號是否合法Block分程序分析處理過程En ter登錄名字表positi on（函數(shù)）查找標識符在名字表中的位置Con stdeclarati on常量定義處理Vardeclarati on變量說明處理Listode列出目標代碼清單Stateme nt語句

10、處理Expressi on表達式處理Term項處理Factor因子處理Con diti onIn terpret base(函數(shù))六、源程序條件處理對目標代碼的解釋執(zhí)行程序 通過靜態(tài)鏈求出數(shù)據(jù)區(qū)的基地址1、/該函數(shù)的功能就是取一個數(shù)據(jù)單位，通過調(diào)用該函數(shù)可以一次取出一個數(shù)字或字符串或運算符，這個函數(shù)和getch函數(shù)我覺得應該是調(diào)用最經(jīng)常地函數(shù)啦,每調(diào)用一次該函數(shù)，該函數(shù)就會去調(diào)用getch函數(shù)/sym記錄的是語句單位的類型，num中存放的是數(shù)字的大小int getsym()/取一個數(shù)字單位else加入real類型if (ch>='0'&&ch<=&#

11、39;9')k=0;num=0;sym=intsym;/以 sym 表示這是一個數(shù)字 /* type=i nteger;*/double coun t=0.1;doif(ch='.')getchdo;sym=doublesym;while(ch>='0'&&ch<='9')num=nu m+(ch - 'O')*co unt; k+;coun t*=0.1; getchdo;break;elsenum=10* nu m+ch-'O'k+;getchdo;while(ch>=

12、'0'&&ch<='9'|ch='.');k-；if(k>nmax)/要求數(shù)字位數(shù)不能超過15位，nmax=14，不過我覺得這有錯誤error(30);輸出錯誤碼 elseif(int)ch=39)加入字符類型getchdo;if(ch>='A'&&ch<='Z')|(ch>='a'&&ch<='z') num=(i nt)ch;getchdo;if(i nt)ch=39)sym=charsym;el

13、senum=0;sym=n ul;error(49);/類型錯誤elseerror(49); getchdo;2、/cc=cx=ll=0;cx表示源程序中代碼的第幾行block(0,0,nxtlev)這是主程序/nxtlev中已有部分值為 1，大小為32int block(int lev,int tx,bool* fsys)/lev表示分程序所在層，tx表示當前尾指針，fsys表示當前模塊后跟符號集/如果當前字符是變量，則將字符放入table中，形式同上述代碼，如對下面不動的請參照上面的代碼if(sym=i ntsym)getsymdo;doin tdeclarati ondo(& t

14、x,lev, &dx);while(sym=comma)getsymdo;in tdeclarati ondo(&tx,lev，& dx);if(sym=semico Ion)getsymdo;elseerror(5);while(sym=ide nt);/如果當前字符是變量，則將字符放入table中，形式同上述代碼，如對下面不動的請參照上面的代碼if(sym=charsym)getsymdo;dochardeclarati ondo(&tx,lev, &dx);while(sym=comma)getsymdo; chardeclarati ondo(&

15、amp; tx,lev, &dx);if(sym=semico Ion)getsymdo;elseerror(5);while(sym=ide nt);/如果當前字符是變量，則將字符放入table中，形式同上述代碼，如對下面不動的請參照上面的代碼if(sym=doublesym)getsymdo;dodoubleclarati ondo(& tx,lev, &dx);while(sym=comma)getsymdo;doubleclarati ondo(&tx,lev, &dx);if(sym=semico Ion)getsymdo;elseerror(

16、5); while(sym=ide nt);if(tableswitch)/是否列出table表中的內(nèi)容prin tf("TABLE:n");if(txO+1>tx)當table表為空時，只輸出 NULLprin tf("NULLn");for(i=txO+1;i<=tx;i+)/自己修改的switch(tablei.ki nd)自己添加的case in teger:prin tf("%d int %s",i,tablei. name);prin tf("lev=%d addr=%dn",tablei.

17、level,tablei.adr);fprin tf(fas,"%d in teger %s",i,tablei. name);fprin tf(fas,"lev=%d addr=%dn",tablei.level,tablei.adr); break;case character:prin tf("%d character %s",i,tablei. name);prin tf("lev=%d addr=%dn",tablei.level,tablei.adr);fprin tf(fas,"%d cha

18、racter %s",i,tablei. name);fprin tf(fas,"lev=%d addr=%dn",tablei.level,tablei.adr); break;case doubler:prin tf("%d doubler %s",i,tablei. name);prin tf("lev=%d addr=%dn",tablei.level,tablei.adr); fprin tf(fas,"%d doubler %s",i,tablei. name);fprin tf(fas,&q

19、uot;lev=%d addr=%dn",tablei.level,tablei.adr); break;table表中3、/該函數(shù)的功能是將源程序中的常量，變量，分程序符號串輸入到 該table表是從下標1開始的，0號空間另做其它用途/void en ter(e num object k,e num datatype t,i nt* ptx ,int lev ,int * pdx) void en ter(e num object k,i nt* ptx ,int lev ,int * pdx)/ 自己修改的 /case in teger:table(*ptx).level=lev

20、;table(*ptx).adr=(*pdx);(*pdx)+;break;case doubler:table(*ptx).level=lev;table(*ptx).adr=(*pdx);(*pdx)+;break;case character:table(*ptx).level=lev;table(*ptx).adr=(*pdx);(*pdx)+;break;int characterdeclarati on (i nt * ptx,i nt lev,i nt * pdx)如果當前的符號是一個字符類型，則繼續(xù)執(zhí)行if(sym=ide nt)en ter(character,ptx,lev

21、,pdx); getsymdo;elseerror(4);return 0;int in tegerdeclarati on (i nt * ptx,i nt lev,i nt * pdx)如果當前的符號是一個字符類型，則繼續(xù)執(zhí)行if(sym=ide nt)en ter(i nteger,ptx,lev,pdx); getsymdo;elseerror(4);return 0;int doubdeclaratio n(i nt * ptx,i nt lev,i nt * pdx)如果當前的符號是一個字符類型，則繼續(xù)執(zhí)行if(sym=ide nt)en ter(doubler,ptx,lev,p

22、dx); getsymdo;elseerror(4);return 0;4、/遞歸讀取分析每一個語句，該函數(shù)會將整個程序的大部分子程序聯(lián)系起來該程序中大部分是遞歸調(diào)用，雖說代碼很多，但基本都是一個格式，所以讀起來并不復雜 /相對來說還比較簡單/對于代碼實現(xiàn)上差不多的部分，我沒有做過多的注釋int stateme nt(bool* fsys,i nt * ptx,i nt lev)switch(tablei.kind)/ 輸出處理case character:ge ndo(opr,0,21); break;case in teger:gen do(opr,0,14); break;case do

23、ubler:gen do(opr,0,14); break;if(sym=begi nsym) getsymdo;/ 更改！ ！ ！ ！ /if(sym=doublesym)sym=ide nt; getsymdo;if(sym=i ntsym)sym=ide nt; getsymdo; if(sym=charsym)sym=ide nt; getsymdo;5、/因子處理int factor (bool* fsys,i nt *ptx,i nt lev)case character:gen do(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break;case in

24、teger:gen do(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break;case doubler:gen do(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break;if(sym=nu mber|sym=i ntsym|sym=charsym|sym=doublesym) / 女口果因子處理時遇至 U數(shù) 字if(num>amax)如果數(shù)字大于最大能表示的數(shù)字，則報錯。amax=2047error(31);num=0;gen do(lit, 0,nu m);getsymdo;6、void in terpret()case 14:

25、/ 14號操作為輸出棧頂值操作/輸出棧頂值cout<<st-1<<e ndl;fprin tf(fa2,"%lfn",st-1); /同時打印到文件t-;棧頂下移break;case 15: 15號操作為輸出換行操作prin tf("n");/ 輸出換行fprin tf(fa2,"n");/同時輸出到文件break;case 16: / 16號操作是接受鍵盤值輸入到棧頂printf("輸入整形數(shù)：");/屏顯問號fprintf(fa2,"輸入整形數(shù)：");/同時輸出到文件

26、 scanf("%lf",&(st); / 獲得輸入fprin tf(fa2,"%lfn",st); /把用戶輸入值打印到文件t+;II棧頂上移，分配空間break;case 17: II 17號操作為輸出棧頂值操作 prin tf("%c",(i nt)st-1);II 輸出棧頂值fprin tf(fa2,"%cn",st-1); II同時打印到文件t-;棧頂下移break;case 18: II 18號操作為輸出棧頂值操作 prin tf("%lf",st-1); II 輸出棧頂值

27、fprin tf(fa2,"%lfn",st-1); II同時打印到文件t-;棧頂下移break;case 19: II 19號操作是接受鍵盤值輸入到棧頂printf(”輸入單字符：”)；II屏顯問號 fprintf(fa2,"輸入單字符：");II同時輸出到文 sca nf("%s",&(st);fprin tf(fa2,"%cn",st); II把用戶輸入值打印到文件 t+;II棧頂上移，分配空間break;case 20: II 20號操作是接受鍵盤值輸入到棧頂 printf(”輸入雙精度型數(shù)：”)；

28、屏顯問號 fprintf(fa2,"輸入雙精度型數(shù)：");II同時輸出到文件 scanf("%lf",&(st); II 獲得輸入 fprin tf(fa2,"%lfn",st); II把用戶輸入值打印到文件t+;II棧頂上移，分配空間break;case 21: II 14號操作為輸出棧頂值操作II輸出棧頂值cout<<(char)st-1<<e ndl;fprin tf(fa2,"%lfn",st-1); II同時打印到文件t-;棧頂下移break;七、測試數(shù)據(jù)1運行編譯后的可執(zhí)

29、行文件，輸入用 PL/O的源語言寫的代碼文件integer.txt:該文件內(nèi)容如下：in teger w;beginin teger w:=25; write(w);en d.得到程序的運行結(jié)果如圖1所示:Input pl/0 f ile ? in t ege r.t xt List object code? <¥/N>y List snbol table?3integer v>；Il beg i nTAELE：±nt wleu =0 addi* =312write<w>；7end.1234567±nt lit sto lod opr

30、 opp opr000000025331415 0；t ai't25pl0圖1測試數(shù)據(jù)integer.txt的運行結(jié)果2、運行編譯后的可執(zhí)行文件，輸入用 PL/0的源語言寫的代碼文件character.txt:該文件內(nèi)容如下：character m; begincharacter m:=m;End.得到程序的運行結(jié)果如圖2所示:character r：- n :nput p1/0 f ilerchdracter.tKt 1st abject code? <¥xH>y 1st snba1 t«ble?icikarActer n；ABLE：chaisetei

31、- nlev-R Ad<h'H3key to continuc_3、運行編譯后的可執(zhí)行文件，輸入用 該文件內(nèi)容如下：PL/0的源語言寫的代碼文件double.txt:double m;begindouble m:=5.5;write(m);End.得到程序的運行結(jié)果如圖 3所示:Input pl/8 Filc?double List object code? <YzN>y Lise synbol tdble? (¥/N>y tldonblc n；IbelinTABLE：1 doubler nlew-0 addi*-32 double rt- -S .5 ；4 written);Vend*1 int 82 lit P 5-53 sto fl 34 lod B 35 opr 8 14 p a pi* B 15b opr fl 0ptirt pl0Press any