编译原理实验报告(PL

1、编译原理课程实验报告题目PL/0编译程序的C语言扩充 专业化学工程与工艺班级学号姓名 任课教师华东理工大学信息学院.实验题目PL/0 编译程序的 C 语言扩充二实验目的在分析理解 PL/0 编译程序的基础上，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。三实验内容在 PL/0 语言的基础上增加对整型一维数组的支持、扩充 IF-THEN-ELSE 条件语句、增加 REPEAT 语句、支持带参数的过程和增加注释等，如下所示：(1) 整型一维数组，数组的定义格式为：VAR数组标识名(下界 : 上界) 其中上界和下界可以是整数或者常量标识名。 访问数组元素的时候，数组下表是整型的表达式，包括整数、常量或者变量和他们的组合。(2) 扩充条件语句，格式为：条件语句：二EF条件THEN语句ELSE语句(3) 增加 REPEAT 语句，格式为：复合语句：二REPEAT语句UNTL条件 四实验过程(1) PL/0编译程序的C语言源代码输入(2) 运行PL/0编译程序的C语言源代码，调试运行PL/0编译程序 ( 3)对 PL/0 编译程序进行功能扩充(4) PL/0 编译程序功能扩充部分

2、的分析与设计( 5)对 PL/0 编译程序进行功能扩充，即编写代码(6)进行 PL/0 编译程序功能扩充部分的运行调试( 7 )完成实验报告总结 五.PL/0编译程序的功能扩充程序说明(1)扩充赋值运算：+=,-=.此功能扩充只需在语句分析里面进行增加如下程序if(SYM=BECOMES|SYM=PLUSBECOMES|SYM=MINUSBECOMES)if (SYM=BECOMES)GetSym();EXPRESSION(FSYS,LEV,TX);elseif(SYM=PLUSBECOMES|SYM=MINUSBECOMES)GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);if(SYM=PLUSBECOMES)GetSym();FACTOR(FSYS,LEV,TX);GEN(OPR,0,2);elseif(SYM=MINUSBECOMES)GetSym();FACTOR(FSYS,LEV,TX); GEN(OPR,0,3); if (i!=0)GEN(STO,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);(2)扩充FOR

3、TO和FOR DOWNTO语句，此功能的关键是如何判断条件是否成立，并如何进行程序 跳转.在这里用到了几条指令,和地址回填技术.扩充程序如下:case FORSYM:GetSym();if(SYM!=IDENT)Error(31); /FOR 后面要标识符 i=POSITION(ID，TX);if (i=0) Error(11);elseif (TABLEi.KIND!=VARIABLE) /*ASSIGNMENT TO NON-VARIABLE*/ Error(12);/变量GetSym();if(SYM!=BECOMES)Error(13);GetSym();EXPRESSION(SymSe tUnion(SymSe tNew(TOSYM,DOWNTOSYM,DOSYM),FSYS),LEV,TX);/表达式 if(SYM=DOWNTOSYM)CX1=CX;GetSym();GEN(STO,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);/保存结 果至变量单元GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);/重新调 入栈顶

4、EXPRESSION(SymSe tAdd(DOSYM,FSYS),LEV,TX);/表达式GEN(OPR,0,11);/判断运算CX2=CX;GEN(JPC,O,O);/如果栈顶非真跳转GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);/重新调 入栈顶GEN(LIT,0,1) ;/送1到栈顶GEN(OPR,0,3); /减运算 if(SYM=DOSYM)GetSym();STATEMENT(FSYS,LEV,TX);GEN(JMP,0,CX1);CODECX2.A=CX;else if(SYM=TOSYM)CX1=CX;GetSym();GEN(STO,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR); / 保存结 果至变量单元GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR); / 重新调入栈顶EXPRESSION(SymSetAdd(DOSYM,FSYS),LEV,TX);/ 表达式分析GEN(OPR,0,13);/ 判断运算CX2=CX;GEN(JPC,0,0);/ 如果栈顶非真跳转GEN

5、(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);GEN(LIT,0,1);GEN(OPR,0,2);if(SYM=DOSYM)GetSym();STATEMENT(FSYS,LEV,TX);GEN(JMP,0,CX1);CODECX2.A=CX;/ 回填地址else Error(35);break;(3) 增加条件语句的 ELSE 子ELSE 语句的语法语义分析程序：case IFSYM:GetSym();CONDITION(SymSetUnion(SymSetNew(THENSYM,DOSYM),FSYS),LEV,TX);if (SYM=THENSYM) GetSym();else Error(16);CX1=CX; GEN(JPC,0,0);STATEMENT(FSYS,LEV,TX);CX2=CX; GEN(JMP,0,CX+1);CODECX1.A=CX;if (SYM=SEMICOLON) GetSym();if(SYM=ELSESYM)GetSym();STATEMENT(FSYS,LEV,TX);CODECX2.A=CX; /add th

6、e statement of ELSE else STATEMENT(FSYS,LEV,TX);break;(4) 修改单词：不等号# 改为 if (CH=) SYM=NEQ; GetCh(); else SYM=LSS;六实验设计思想1设计说明PL/0 语言是 Pascal 语言的一 个子集， 这里分析的 PL/0 的编译程 序包 括了对 PL/0 语言源程序进行分析处理、编译 生成类 PCODE 代码，并在虚拟机上解释运行生成的 类 PCODE 代码 的功 能 。PL/0 语 言编译 程序采用以语法分 析为核心、一遍扫描的 编译方法。词法分 析 和代码生成作为独立的子程序供语法分析程序调用。语法 分析的同时，提供了出错 报告和出错恢复的功能。在源程序没有错误编译通过的情况下，调用类 PCODE 解释 程序解释执行生成的类 PCODE 代码。2各功能模块描述词法 分析 子程 序分 析 ：词法分析子程序名为 GETSYM ，功能是从源程序中读出一个单词符号( TOTAKEN )， 把它的信息放入全局变量SYM、ID和NUM中，字符变量放入CH中，语法分析器需 要单词时，直接从这三个变量

7、中获得。 Getch 过程通过反复调用 Getch 子过程从源 程序过获取字符，并把它们拼成单词。 GETCH 过程中使用了行缓冲区技术以提高程 序运 行效 率。词法 分析 器的 分析过 程： 调用 GETSYM 时，它 通过 GETCH 过程从源 程序中获 得 一个字符。如果这个字符是字母，则继续获取字符或数字，最终可以拼成一个单词， 查保留字表，如果查到为保留字，则把 SYM 变量赋成相应的保留字类型值；如果 没 有查到，则这个单词应是一个用户自定义的标识符(可能是变量名、常量 名或是过 程的名字)，把SYM置为IDENT，把这个单词存入ID变量。查保 留字表时使用了二 分法查找以提高效率。如果 Getch 获得的字符是数字， 则继续用 Getch 获取数字， 并把它们拼成一个整数或实数，然后把SYM置为INTEGER或REAL，并把拼成的数 值放入 NUM 变量。如果识别出其它合法的符号(比 如：赋值 号、大于号、小于等于 号等)，则把 SYM 则成相应的类型。如果遇到不合法的字符， 把 SYM 置成 NUL。语法 分析 子程 序分 析 ：语法分析子程序采用了自顶向下的递归子程序

8、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 )、 参 数 变 量 分 析 过 程 ( ParaDeclaration )、 参 数 变 量 处 理 过 程 ( ParaGetSub )、 数 组 处 理 过 程 ( ParaGetSub )、 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。除此之外，还有出错报告过程（ Error ）、代码生成过程（ Gen ）、测 试单词合法性及出错恢复过程（Test ）、登录名字表过程（Enter ）、查询名字表函 数 （ Position ） 以 及 列 出 类 PCODE 代

9、 码 过 程 （ Listcode ） 作 过 语 法 分 析 的 辅 助 过 程。由 PL/0 的语法图可知：一个完整的 PL/0 程序是由分程序和句号构成的。因此， 本编译程序在运行的时候，通过主程序中调用分程序处理过程 block 来分析分程序 部分 （分程序 分析 过程中 还可能会 递归 调用 block 过程），然后， 判断最后 读入 的 符号是否为句号。如果是句号且分程序分析中未出 错，则是一个合法的 PL/0 程序， 可以运行生成的代码，否则就说明源 PL/0 程序是不合法的，输出出错提示即可。下面按各语法单元分析 PL/0 编译程序的运行机制。 分程序处理过程：语法分析开始后，首先调用分程序处理过程（Block）处理分程序。过程入口 参数置为：0层、符号表位置 0、出错恢复单词集合为句号、声明符或语句开始符。 进入 Block 过程后，首先 把局部数据段分配指针设为 3，准备分配 3个单元供运行 期存放静态链 SL、 动态链 DL 和返回地址 RA。 然后用 Tx0 记录下当前符号表位置 并产生一条 Jmp 指令，准备跳转到主程序的开始位置，由于当前还没有知到主程序 究竟在何处开始，所以 Jmp 的目标暂时填为

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