PL0编译原理课程设计(3109006080何路生)

课程设计课程名称___编译原理________题目名称__编译原理课程设计___学生学院__计算机学院_________专业班级_09级计科5班_学号3109006080学生姓名____何路生___________指导教师_______张巍____________2011年12月29日一．课程设计目的在分析理解一个教学型编译程序（如PL/0）的基础上，对其词法分析程序、语法分析程序和语义处理程序进行部分修改扩充。达到进一步了解程序编译过程的基本原理和基本实现方法的目的。二．课程设计要求课内实验：对PL/0作以下修改扩充：（1）增加单词：保留字ELSE，FOR，STEP，UNTIL，RETURN运算符+=，-=，++，--，∧，∨，┓（2）修改单词：不等号#改为（3）增加条件语句的ELSE子句，要求：写出相关文法，语法图，语义规则。课程设计：基本内容（成绩范围：“中”、“及格”或“不及格”）（1）扩充赋值运算：+=和-=（2）扩充语句（Pascal的FOR语句）:FOR变量:=表达式STEP表达式UNTIL表达式DO语句（3）增加运算：++和--。选做内容（成绩评定范围扩大到：“优”和“良”）（1）增加类型：①字符类型；②实数类型。（2）扩充函数：①有返回值和返回语句；②有参数函数。（3）增加一维数组类型（可增加指令）。（4）其他典型语言设施。三．课程设计环境与工具（1）计算机及操作系统：PC机，Windows7（2）实现工具：C++Builder6（3）教学型编译程序：PL/0四．结构设计说明a)PL/0编译程序的结构图b)PL/0编译程序的过程或函数的功能表1、voidError(intn)：错误处理,打印出错位置和错误编码2、voidGetCh()：漏掉空格,读取一个字符3、voidGetSym()：词法分析,读取一个单词4、voidGEN(FCTX,intY,intZ)：生成目标代码,并送入目标程序区5、voidTEST(SYMSETS1,SYMSETS2,intN)：测试当前单词符号是否合法6、voidENTER(OBJECTSK,intLEV,int&TX,int&DX)：登录名字表7、intPOSITION(ALFAID,intTX)：查找标识符在名字表中的位置8、voidConstDeclaration(intLEV,int&TX,int&DX)：常量说明处理9、voidVarDeclaration(intLEV,int&TX,int&DX)：变量说明处理10、voidCharDeclaration(intLEV,int&TX,int&DX)：字符说明处理11、voidRealDeclaration(intLEV,int&TX,int&DX)：实数说明处理12、voidListCode(intCX0)：列出目标代码清单13、voidFACTOR(SYMSETFSYS,intLEV,int&TX)：因子处理14、voidTERM(SYMSETFSYS,intLEV,int&TX)：项处理15、voidEXPRESSION(SYMSETFSYS,intLEV,int&TX)：表达式处理16、voidCONDITION(SYMSETFSYS,intLEV,int&TX)：条件处理17、voidSTATEMENT(SYMSETFSYS,intLEV,int&TX)：语句部分处理18、voidBlock(intLEV,intTX,SYMSETFSYS)：分程序分析处理过程19、intBASE(intL,intB,intS[])：通过静态链求出数据区的基地址20、voidInterpret()：对目标代码的解释执行程序Pl0源程序词法分析程序语法分析程序代码生产程序目标程序表格管理程序出错处理程序21、void__fastcallTForm1::ButtonRunClick(TObject*Sender)：进行编译，RUNc)PL/0编译程序的总体流程图d)词法分析词法分析是编译的第一个阶段，它的主要任务是从左向右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个单词序列用于语法分析。PL/0词法分析程序GETSYM的功能是为语法分析提供单词用的，是语法分析的基础，把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号。经过词法分析程序分析出来的单词，对语言固有的单词只给出类别存放在全程变量SYM中，而对用户定义的单词（标识符或常数）既给出类别又给值，其类别放在SYM中，值放在全程变量ID或全程变量NUM中，全部单词种类由编译程序定义的纯量类型SYMBOL给出，称为语法词汇表。词法分析程序GETSYM将完成下列任务：（1）滤空格（2）识别保留字（3）识别标识符（4）拼数（5）拼复合词（6）输出源程序e)语法分析PL/0编译程序的语法分析采用了自顶向下的递归的子程序法。语法分析同时也根据程序的语义生成相应三元代码，并提供了出错处理的机制。语法分析主要由分程序分析过程（BLOCK）、常量定义分析过程（ConstDeclaration）、变量定义分析过程（Vardeclaration）、语句分析过程（Statement）、表达式处理过程（Expression）、项处理过程（Term）、因子处理过程（Factor）和条件处理过程（Condition）构成。这些过程在结构上构成一个嵌套的层次结构。f)语义分析PL/0的语义分析主要进行以下检查：启动置初值调用getsym取单词调用block过程是否为源程序结束符源程序是否有错误调用解释过程interpret解释执行目标执行目标程序结束出错打印错误NNYY（1）是否存在标识符先引用未声明的情况；（2）是否存在己声明的标识符的错误引用；（3）是否存在一般标识符的多重声明。g)中间代码生成h)语法错误处理PL/0编译程序对语法错误的处理采用两种办法：（1）对于一些易于校正的错误，如丢了逗号、分号等，指出出错的位置，加以校正，继续进行分析。（2）对于难于校正的错误，给出错误的位置与性质，跳过后面一些单词，直到下一个可以进行正常语法分析的语法单位。错误类型如下0过程开始部分说明不正确1常数说明中=写成:=2常数说明中=后应为整数或实数或字符3常数说明中的标识符后应是=4const,var,procedure后应为标识符5漏掉了,或;6过程说明后的符号不正确(应该是语句开始符,或过程定义符)7应是语句开始符8程序体内语句部分的后跟符不正确9程序结尾丢了句号.10语句间漏了;11标识符未说明12赋值语句中,赋值号左部标识符属性应是变量13变量后不能是此符号14call后应为标识符15call后标识符属性应为过程16条件语句中丢了then17丢了end或;18while型循环语句丢了do19语句后的符号不正确20应为关系运算符21表达式内标识符属性不能是过程22表达式中漏掉右括号(23因子后的非法符号24表达式的开始符不能是此符号31数越界五．设计过程(一)课内实验内容（1）增加单词：保留字ELSE（ELSESYM），FOR(FORSYM)，STEP(STEPSYM)，UNTIL(UNTILSYM)，RETURN(SYM)运算符+=(ADDEQUALSYM)，-=(MINUSEQUALSYM)，++(INCSYM)，--(DECSYM)，∧(ANDSYM)，∨(ORSYM)，┓(NOTSYM)typedefenum{NUL,IDENT,NUMBER,PLUS,MINUS,TIMES,SLASH,ODDSYM,EQL,NEQ,LSS,LEQ,GTR,GEQ,LPAREN,RPAREN,COMMA,SEMICOLON,PERIOD,BECOMES,BEGINSYM,ENDSYM,IFSYM,THENSYM,WHILESYM,WRITESYM,READSYM,DOSYM,CALLSYM,CONSTSYM,VARSYM,PROCSYM,PROGSYM,ELSESYM,FORSYM,STEPSYM,UNTILSYM,RETURNSYM,ANDSYM,ORSYM,NOTSYM,LESSTHAN,MORETHAN,ADDEQUALSYM,MINUSEQUALSYM,INCSYM,DECSYM,CHARSYM,INTSYM,REALSYM,OFSYM}SYMBOL;//51char*SYMOUT[]={NUL,IDENT,NUMBER,PLUS,MINUS,TIMES,SLASH,ODDSYM,EQL,NEQ,LSS,LEQ,GTR,GEQ,LPAREN,RPAREN,COMMA,SEMICOLON,PERIOD,BECOMES,BEGINSYM,ENDSYM,IFSYM,THENSYM,WHILESYM,WRITESYM,READSYM,DOSYM,CALLSYM,CONSTSYM,VARSYM,PROCSYM,PROGSYM,ELSESYM,FORSYM,STEPSYM,UNTILSYM,RETURNSYM,ANDSYM,ORSYM,NOTSYM,LESSTHAN,MORETHANADDEQUAL,MINUSEQUAL,INC,DEC,CHARSYM,INTSYM,REALSYM,OFSYM};其中黑斜体为新加入的SYMBOL。再将上述黑斜体关键字加到KWORD和将相应的SYM加到WSYM，按字母顺序排列void__fastcallTForm1::ButtonRunClick(TObject*Sender){for(CH='';CH='^';CH++)SSYM[CH]=NUL;strcpy(KWORD[1],ADDEQUAL);strcpy(KWORD[2],BEGIN);strcpy(KWORD[3],CALL);strcpy(KWORD[4],CHAR);strcpy(KWORD[5],CONST);strcpy(KWORD[6],DEC);strcpy(KWORD[7],DO);strcpy(KWORD[8],ELSE);strcpy(KWORD[9],END);strcpy(KWORD[10],FOR);strcpy(KWORD[11],IF);strcpy(KWORD[12],INC);strcpy(KWORD[13],INT);strcpy(KWORD[14],MINUSEQUAL);strcpy(KWORD[15],ODD);strcpy(KWORD[16],PROCEDURE);strcpy(KWORD[17],PROGRAM);strcpy(KWORD[18],READ);strcpy(KWORD[19],REAL);strcpy(KWORD[20],RETURN);strcpy(KWORD[21],STEP);strcpy(KWORD[22],THEN);strcpy(KWORD[23],UNTIL);strcpy(KWORD[24],VAR);strcpy(KWORD[25],WHILE);strcpy(KWORD[26],WRITE);//添加了保留字ELSE，FOR，STEP，UNTIL，RETURN,CHAR,INT,REALWSYM[1]=ADDEQUALSYM;WSYM[2]=BEGINSYM;WSYM[3]=CALLSYM;WSYM[4]=CHARSYM;WSYM[5]=CONSTSYM;WSYM[6]=DECSYM;WSYM[7]=DOSYM;WSYM[8]=ELSESYM;WSYM[9]=ENDSYM;WSYM[10]=FORSYM;WSYM[11]=IFSYM;WSYM[12]=INCSYM;WSYM[13]=INTSYM;WSYM[14]=MINUSEQUALSYM;WSYM[15]=ODDSYM;WSYM[16]=PROCSYM;WSYM[17]=PROGSYM;WSYM[18]=READSYM;WSYM[19]=REALSYM;WSYM[20]=RETURNSYM;WSYM[21]=STEPSYM;WSYM[22]=THENSYM;WSYM[2