編譯原理實(shí)驗(yàn)

1.PL/0編譯程序

PL/0編譯程序

PL/0語(yǔ)言程序

類(lèi)pcode代碼源語(yǔ)言(PL/0)

目標(biāo)語(yǔ)言(類(lèi)pcode)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言（C/pascal）PL/0編譯程序類(lèi)pcode解釋程序類(lèi)pcode代碼PL/0源程序輸入輸出PL/0編譯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框架2.PL/0語(yǔ)言PL/0語(yǔ)言特征PL/0的語(yǔ)法描述圖PL/0語(yǔ)言文法的EBNF表示PL/0程序示例PL/0語(yǔ)言是PASCAL語(yǔ)言的子集數(shù)據(jù)類(lèi)型,只有整型數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),只有簡(jiǎn)變和常量整數(shù)最多為14位標(biāo)識(shí)符的有效長(zhǎng)度是10位過(guò)程最多可嵌套三層作用域規(guī)則（內(nèi)層可引用包圍它的外層定義的標(biāo)識(shí)符），過(guò)程可嵌套定義，可遞歸調(diào)用

內(nèi)的文字或符號(hào)表示非終結(jié)符或內(nèi)的文字或符號(hào)表示終結(jié)符2.2語(yǔ)法描述圖constidentnumbervaridentprocedureident分程序語(yǔ)句分程序例：用語(yǔ)法描述圖描述分程序的定義EBNF引入的符號(hào)(元符號(hào))：<>：用左右尖括號(hào)括起來(lái)的語(yǔ)法成分為非終結(jié)符∷=：‘定義為’∷=的左部由右部定義|：‘或’{}：表示花括號(hào)內(nèi)的語(yǔ)法成分可重復(fù)任意次或限定次數(shù)

[]：表示方括號(hào)內(nèi)的語(yǔ)法成分為任選項(xiàng)()：表示圓括號(hào)內(nèi)的成分優(yōu)先2.3EBNF范式例：用EBNF描述分程序的定義<分程序>∷=[<常量說(shuō)明部分>][<變量說(shuō)明部分>][<過(guò)程說(shuō)明部分>]<語(yǔ)句><常量說(shuō)明部分>∷=CONST<常量定義>{,<常量定義>};<常量定義>∷=<標(biāo)識(shí)符>＝<無(wú)符號(hào)整數(shù)><變量說(shuō)明部分>∷=VAR<標(biāo)識(shí)符>{,<標(biāo)識(shí)符>};

PL/0程序示例

CONSTA=10;(*常量說(shuō)明部分*) VARB,C;(*變量說(shuō)明部分*) PROCEDUREP;

(*過(guò)程說(shuō)明部分*) VARD; PROCEDUREQ; VARX;

BEGIN

READ(X); D:=X; WHILEX#0DO CALLP;

END;

BEGIN WRITE(D); CALLQ;

END; BEGIN CALLP; END.Q的過(guò)程體P的過(guò)程體主程序體3.PL/0編譯程序的總體設(shè)計(jì)詞法分析程序語(yǔ)法語(yǔ)義分析程序代碼生成程序表格管理程序出錯(cuò)處理程序PL/0源程序目標(biāo)程序其編譯過(guò)程采用一趟掃描方式以語(yǔ)法、語(yǔ)義分析程序?yàn)楹诵?/p>

詞法分析程序和代碼生成程序都作為一個(gè)過(guò)程，當(dāng)語(yǔ)法分析需要讀單詞時(shí)就調(diào)用詞法分析程序，而當(dāng)語(yǔ)法、語(yǔ)義分析正確，需要生成相應(yīng)的目標(biāo)代碼時(shí)，則調(diào)用代碼生成程序。表格管理程序?qū)崿F(xiàn)變量，常量和過(guò)程標(biāo)識(shí)符的信息的登錄與查找。出錯(cuò)處理程序，對(duì)詞法和語(yǔ)法、語(yǔ)義分析遇到的錯(cuò)誤給出在源程序中出錯(cuò)的位置和與錯(cuò)誤性質(zhì)有關(guān)的編號(hào)，并進(jìn)行錯(cuò)誤恢復(fù)。4.詞法分析分析過(guò)程所要完成的任務(wù)：

讀源程序（getch)

濾空格識(shí)別保留字識(shí)別標(biāo)識(shí)符拼數(shù)拼雙字符單詞識(shí)別單字符單詞符號(hào)表typesymbol=(nul,ident,number,plus,…,varsym,procsym)；保留字表：word[1]:=‘BEGIN‘；word[2]:=‘CALL‘；...word[13]:=‘WRITE‘；單字符表：ssym[‘+’]:=plus;ssym[‘-’]:=minus;…ssym[‘;’]:=semicolon;重要變量及過(guò)程注意：按ASCII順序存儲(chǔ)保留字。查到時(shí)找到相應(yīng)的內(nèi)部表示wsym[1]:=beginsym;wsym[2]:=callsym；…wsym[13]:=writesym；全局變量1）SYM：存放單詞的類(lèi)別如：有程序段落為：begininitial:=60；end對(duì)應(yīng)單詞翻譯后變?yōu)椋篵eginbeginsym,initialident,‘:=‘becomes,60number,‘；’semicolon，endendsym。2）ID：存放用戶(hù)所定義的標(biāo)識(shí)符的值如：initial（在SYM中放ident，在ID中放initial）3）NUM：存放用戶(hù)定義的數(shù)如：60（在SYM中放在number在NUM中放60）GETSYM框圖（見(jiàn)教材P19圖2.5）重要變量及過(guò)程任務(wù)一：讀程序內(nèi)容讀程序GetSym()

識(shí)別保留字識(shí)別標(biāo)識(shí)符拼數(shù)拼雙字符單詞識(shí)別單字符單詞要求每班前十名同學(xué)給予檢查任務(wù)二：擴(kuò)充單詞內(nèi)容增加保留字：FOR、DOWNTO和TO增加雙字符單詞：*=和/=要求設(shè)計(jì)測(cè)試方式，測(cè)試單詞是否能被識(shí)別每班前十名同學(xué)給予檢查

5.語(yǔ)法分析

—遞歸子程序法對(duì)應(yīng)每個(gè)非終結(jié)符語(yǔ)法單元，編一個(gè)獨(dú)立的處理過(guò)程（或子程序）。沿語(yǔ)法描述圖箭頭所指出的方向進(jìn)行分析：

1）遇到分支點(diǎn)時(shí)，將當(dāng)前的單詞與分支點(diǎn)上多個(gè)終結(jié)符逐個(gè)相比較，若都不匹配時(shí)可能是進(jìn)入下一個(gè)非終結(jié)符語(yǔ)法單位或是出錯(cuò)。

2）當(dāng)遇到非終結(jié)符時(shí)，則調(diào)用相應(yīng)的處理過(guò)程；

3）當(dāng)遇到描述圖中是終結(jié)符時(shí)，則判斷當(dāng)前讀入的單詞是否與圖中的終結(jié)符相匹配，若匹配，再讀取下一個(gè)單詞繼續(xù)分析。程序pl0分程序block語(yǔ)句

statement條件condition表達(dá)式expression項(xiàng)term因子factor語(yǔ)法調(diào)用關(guān)系圖語(yǔ)句例：條件語(yǔ)句（不帶else子句）的遞歸子程序if條件thenstatement(){if(SYM==ifsym){//處理?xiàng)l件語(yǔ)句getSym();

condition();if(SYM==thensym)getSym();elseError();

statement();}else{……}//處理其它語(yǔ)句}語(yǔ)句任務(wù)三擴(kuò)充條件語(yǔ)句（帶else子句）畫(huà)出語(yǔ)法描述圖寫(xiě)出遞歸子程序類(lèi)pcode代碼語(yǔ)句的語(yǔ)義分析和處理6.語(yǔ)義分析

目標(biāo)代碼類(lèi)pcode是一種假想棧式計(jì)算機(jī)的匯編語(yǔ)言。指令格式：類(lèi)pcode代碼是由過(guò)程

GEN生成的，放在數(shù)組CODE中。flaf功能碼l層次差（標(biāo)識(shí)符引用層減去定義層）a根據(jù)不同的指令有所區(qū)別6.1類(lèi)pcode代碼指令功能表

CONSTa=10;

VARb,c;

BEGIN

READ(b);

WHILEb#0DO

BEGIN

READ(b);

END

END.

(0)

int05(1)opr016(2)sto03(3)lod03(4)lit00(5)opr09(6)jpc016(7)opr016(8)sto03(9)jmp03(10)opr00例：pcode代碼示例解釋器的結(jié)構(gòu)一維整型數(shù)組S作為運(yùn)行棧RADLSLbt每次調(diào)用過(guò)程時(shí)會(huì)在棧頂分配3個(gè)存儲(chǔ)單元：RA：返回地址，記錄調(diào)用該過(guò)程時(shí)目標(biāo)程序的斷點(diǎn)；DL：動(dòng)態(tài)鏈，指向調(diào)用過(guò)程的AR基地址；SL：靜態(tài)鏈，指向定義該過(guò)程的直接定義外過(guò)程的AR基地址當(dāng)前AR的基地址棧頂位置

CONSTa=10;

VARb,c;

BEGIN

READ(b);

WHILEb#0DO

BEGIN

READ(b);

END

END.

(0)

int05(1)opr016(2)sto03(3)lod03(4)lit00(5)opr09(6)jpc010(7)opr016(8)sto03(9)jmp03(10)opr00例：pcode代碼的解釋執(zhí)行cb00020200100<條件語(yǔ)句>::=if<條件>then<語(yǔ)句>if(SYM==ident){//處理?xiàng)l件語(yǔ)句getSym();

condition();if(SYM==thensym)getSym();elseError();

statement();}else{……}//處理其它語(yǔ)句6.2條件語(yǔ)句的語(yǔ)義分析和處理(a>b)lod0alod0bopr012write(a)lod0aopr014opr015<條件語(yǔ)句>::=if<條件>then<語(yǔ)句>if(SYM==ident){//處理?xiàng)l件語(yǔ)句getSym();

condition();if(SYM==thensym)getSym();elseError();

statement();}else{……}//處理其它語(yǔ)句6.2條件語(yǔ)句的語(yǔ)義分析和處理CS(a>b)lod0alod0bopr012write(a)lod0aopr014opr015YNlod0alod0bopr012lod0aopr014opr015jpc00<條件語(yǔ)句>::=if<條件>then<語(yǔ)句>if(SYM==ident){//處理?xiàng)l件語(yǔ)句getSym();

condition();if(SYM==thensym)getSym();elseError();

statement();}else{……}//處理其它語(yǔ)句6.2條件語(yǔ)句的語(yǔ)義分析和處理CS(a>b)write(a)YNlod0alod0bopr012lod0aopr014opr015jpc00GEN(jpc,0,0)<條件語(yǔ)句>::=if<條件>then<語(yǔ)句>if(SYM==ident){//處理?xiàng)l件語(yǔ)句getSym();

condition();if(SYM==thensym)getSym();elseError();

statement();}else{……}//處理其它語(yǔ)