1、编译原理课程设计PL0语言的扩充一 课程设计目的 0二 课程设计要求 0基本内容： 0选做内容： 0已实现的功能： 0三 编译环境与工具 0四 结构设计说明 01PL/0编译程序的结构图 02PL/0编译程序的过程或函数的功能表 13PL/0编译程序的总体流程图 14PL/0编译程序的中间代码 25PL0的编译程序的过程和函数的功能 3五 课程设计的设计与步骤 31扩充赋值运算：+= -= *= /= + 和- - 52增加Pascal的FOR语句 153一维数组 17六 调试测试 191.+= -= *= /= + -的测试 192.FOR语句的测试 213.数组的调试 224综合调试 23
2、七 课程设计总结 25【参考文献】 261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。2课程设计要求基本内容：（1）扩充赋值运算：*= 和 /=（2）扩充语句（Pascal的FOR语句）:FOR := TO DO FOR := DOWNTO DO 其中，语句的循环变量的步长为2，语句的循环变量的步长为-2。（3）增加运算：+ 和 -。选做内容：（1）增加类型： 字符类型； 实数类型。（2）扩充函数： 有返回值和返回语句； 有参数函数。（3）增加一维数组类型
3、（可增加指令）。（4）其他典型语言设施。已实现的功能：（1）扩充赋值运算：*=和 /= (另外也扩充了+= 和 -=)（2）扩充语句（Pascal的FOR语句）:FOR := TO DO FOR := DOWNTO DO （3）增加运算：+ 和 -。（4）增加一维数组类型（可增加指令）。3编译环境与工具编译环境：Microsoft Windows 7 （64bit）编译工具：Microsoft Visual C+ 6.04结构设计说明1PL/0编译程序的结构图2PL/0编译程序的过程或函数的功能表 过程或函数名简要功能说明pl0主程序error出错处理，打印出错位置和错误编码getsym词法分
4、析，读取一个单词getch漏掉空格，读取一个字符gen生成目标代码，并送入目标程序区test测试当前单词符号是否合法block分程序分析处理过程enter登录名字表position(函数)查找标识符在名字表中的位置constdeclaration常量定义处理vardeclaration变量说明处理listode列出目标代码清单statement语句处理expression表达式处理term项处理factor因子处理condition条件处理interpret对目标代码的解释执行程序base(函数)通过静态链求出数据区的基地址表4-1 PL/0编译程序的过程或函数的功能表3PL/0编译程序的总体
5、流程图 图4-2 PL/0编译程序的总体流程图 4PL/0编译程序的中间代码对PL/0编译程序的目标代码的指令格式描述如下： f l a其中f代表功能码，l表示层次差，a的含意对不同的指令有所区别，见下面对每条指令的解释说明：Lit 0 a将常数值取到栈顶，a为常数值lod l a将变量值取到栈顶，a为偏移量，l为层差sto l a将栈顶内容送入某变量单元中，a为偏移量，l为层差cal l a调用过程，a为过程地址，l为层差int 0 a在运行栈中为被调用的过程开辟a个单元的数据区jmp 0 a无条件跳转至a地址jpc 0 a条件跳转，当栈顶布尔值非真则跳转至a地址，否则顺序执行opr 0 0
6、过程调用结束后,返回调用点并退栈opr 0 1栈顶元素取反opr 0 2次栈顶与栈顶相加，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 3次栈顶减去栈顶，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 4次栈顶乘以栈顶，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 5次栈顶除以栈顶，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 6栈顶元素的奇偶判断，结果值在栈顶opr 0 7opr 0 8次栈顶与栈顶是否相等，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 9次栈顶与栈顶是否不等，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 10次栈顶是否小于栈顶，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 11次栈顶是否大于等于栈顶，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 12次栈
7、顶是否大于栈顶，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 13次栈顶是否小于等于栈顶，退两个栈元素，结果值进栈opr 0 14栈顶值输出至屏幕opr 0 15屏幕输出换行opr 0 16从命令行读入一个输入置于栈顶表4-2 PL/0编译程序的目标指令5PL0的编译程序的过程和函数的功能Pl0：主程序Error：出错处理，打印出错位置和错误编码Getsym：词法分析，读取一个单词Getch：漏掉空格，读取一个字符Gen：生成目标代码，并送入目标程序区Test：测试当前单词符号是否合法Block：分程序分析处理过程Enter：登陆名字表Position：查找标识符在名字表中的位置Constdeclara
8、tion：常量定义处理Vardeclaration：变量说明处理Listcode：列出目标代码清单Statement：语句部分处理Expression：表达式处理Term：项处理Factor：因子处理Condition：条件处理Interpret：对目标代码的解释执行程序Base：通过静态链求出数据区的基地址5课程设计的设计与步骤本次课程设计是在实验的基础上，在实验中，已经实现对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子句在课程设计中，因为关键字
9、增加到了18个，所以令 # define norw 18。SYMBOL扩展为48个值。在pl0.h中做了如下更改，具体如下（粗体部分为课程设计更改部分）：enum symbol 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, c
10、onstsym,varsym, procsym, elsesym, forsym, stepsym, untilsym, returnsym,plusbecomes, dplus, minusbecomes, dminus, and, or, not,lepa,ripa,slashbecomes,timesbecomes,;#define symnum 48 符号和关键字扩展（粗体部分为课程设计更改部分）：ssym+=plus;ssym-=minus;ssym*=times;ssym/=slash;ssym(=lparen;ssym)=rparen;ssym=eql;ssym,=comma;s
11、sym.=period;/ssym#=neq; 去掉#，改为ssym;=semicolon;ssym!=not; /非ssym=lepa;/一维数组的左括号ssym=ripa;/一维数组的右括号/*设置保留字名字,按照字母顺序,便于折半查找*/strcpy(&(word00),begin);strcpy(&(word10),call);strcpy(&(word20),const);strcpy(&(word30),do);strcpy(&(word40),else);strcpy(&(word50),end);strcpy(&(word60),for);strcpy(&(word70),if
12、);strcpy(&(word80),odd);strcpy(&(word90),procedure);strcpy(&(word100),read);strcpy(&(word110),return);strcpy(&(word120),step);strcpy(&(word130),then);strcpy(&(word140),until);strcpy(&(word150),var);strcpy(&(word160),while);strcpy(&(word170),write);/*设置保留字符号*/wsym0=beginsym;wsym1=callsym;wsym2=consts
13、ym;wsym3=dosym;wsym4=elsesym;wsym5=endsym;wsym6=forsym;wsym7=ifsym;wsym8=oddsym;wsym9=procsym;wsym10=readsym;wsym11=returnsym; wsym12=stepsym;wsym13=thensym;wsym14=untilsym;wsym15=varsym;wsym16=whilesym;wsym17=writesym;设置指令名称（粗体部分为课程设计更改部分）：strcpy(&(mnemoniclit0),lit); strcpy(&(mnemonicopr0),opr); s
14、trcpy(&(mnemoniclod0),lod); strcpy(&(mnemonicsto0),sto); strcpy(&(mnemoniccal0),cal); strcpy(&(mnemonicinte0),int); strcpy(&(mnemonicjmp0),jmp); strcpy(&(mnemonicjpc0),jpc); strcpy(&(mnemonicgar0),gar); strcpy(&(mnemonicsar0),sar); strcpy(&(mnemonicshd0),shd); strcpy(&(mnemonicdel0),del); strcpy(&(m
15、nemonicjud0),jud); strcpy(&(mnemonictra0),tra);1扩充赋值运算：+= -= *= /= + 和- -1）在symbol增加字符：Plusbecomes：+=Minusbecomes：-=Slashbecomes：*=Timesbecomes：/=2）对取字符getsym()函数进行扩充，具体如下（粗体部分为更改部分）：int getsym() ./此处省略部分未修改过的代码 else if(ch=+) /读到加号 getchdo; /再读一个字符 if(ch=) /读到等号，则与+号构成加等 sym=plusbecomes; getchdo; el
16、se if(ch=+) /读到加号，则与加号构成+ sym=dplus; getchdo; else sym=plus; /那就是一个单独的加号 else if(ch=-) /读到减号 getchdo; if(ch=) /读到等号，则与减号构成减等 sym=minusbecomes; getchdo; else if(ch=-) /读到减号，则与减号构成- sym=dminus; getchdo; else sym=minus; /那就是一个单独的减号 else if(ch=*) getchdo; if(ch=) /读到乘号，则与减号构成乘等 sym=timesbecomes; getchdo
17、; else sym=times; /那就是一个单独的乘 else if(ch=/) getchdo; if(ch=) /读到乘号，则与减号构成除等 sym=slashbecomes; getchdo; else sym=slash; /那就是一个单独的除 ./此处省略部分未修改过的代码3)对statemen函数进行扩展int statement(bool* fsys,int * ptx,int lev) ./此处省略部分未修改过的代码 if(sym=ident) i=position(id,*ptx); if(i=0) error(11); else if(tablei.kind!=vari
18、able&tablei.kind!=array) error(12); i=0; else getsymdo; if(sym=lepa)/如果是数组 getsymdo; /处理里的表达式 memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)* symnum); nxtlevripa=true; expressiondo(nxtlev,ptx,lev); gendo(tra,0,tablei.size);/生成将数组下标范围入栈指令 gendo(jud,0,0);/判断下标合法性 if(sym!=ripa) error(26); getsymdo; if(sym=becomes)/赋值
19、:= getsymdo; flag=1; else if(sym=plusbecomes)/加赋值+= getsymdo; flag=2; else if(sym=minusbecomes)/减赋值-= getsymdo; flag=3; else if(sym=dplus)/+ getsymdo; flag=4; else if(sym=dminus)/- getsymdo; flag=5; else if(sym=timesbecomes)/*= getsymdo; flag=6; else if(sym=slashbecomes)/ /= getsymdo; flag=7; else e
20、rror(13); if(i!=0) if(flag=1) /:= memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)* symnum); expressiondo(nxtlev,ptx,lev); else if(flag=2)/+= memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)* symnum); expressiondo(nxtlev,ptx,lev); gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr);/先取值到栈顶 gendo(opr,lev-tablei.level,2);/执行加法 else if(i!=0&flag=3)
21、/-= memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)* symnum); expressiondo(nxtlev,ptx,lev); gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr);/先取值到栈顶 gendo(opr,lev-tablei.level,3);/执行减法 gendo(opr,lev-tablei.level,1);/取反 else if(i!=0&flag=4) /+ if(tablei.kind=variable) gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr);/先取值到栈顶 gendo(lit,l
22、ev-tablei.level,1);/将值为1入栈 gendo(opr,lev-tablei.level,2);/加法，即加1 if(tablei.kind=array) gendo(gar,lev-tablei.level,tablei.adr); gendo(lit,lev-tablei.level,1); gendo(opr,lev-tablei.level,2); else if(i!=0&flag=5)/- if(tablei.kind=variable) gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr);/先取值到栈顶 gendo(lit,lev-ta
23、blei.level,1);/将值为1入栈 gendo(opr,lev-tablei.level,3);/减法，即-1 if(tablei.kind=array) gendo(gar,lev-tablei.level,tablei.adr); gendo(lit,lev-tablei.level,1); gendo(opr,lev-tablei.level,3); else if(i!=0&flag=6)/*= memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)* symnum); expressiondo(nxtlev,ptx,lev); gendo(lod,lev-tablei
24、.level,tablei.adr);/先取值到栈顶 gendo(opr,lev-tablei.level,4);/乘法 else if(i!=0&flag=7) / /=; gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr);/先取值到栈顶 memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)* symnum); expressiondo(nxtlev,ptx,lev); gendo(opr,lev-tablei.level,5);/除法 if(tablei.kind=array) /数组，根据偏移地址存入数组 gendo(sar,lev-tablei.level,tablei.adr); gendo(del,0,0);/赋值语句需将存入数组后栈顶为偏移地址出栈 else /变量 gendo(sto,lev-tablei.level,tablei.adr); /根据变量地址存入变量 else if(s
