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实验3
武汉轻工大学
编译原理实验报告
专业:
软件工程
班级:
1201
学号:
1205110617
姓名:
杨波
指导老师:
李禹生
2014年12月15日
实验三:
PL/0编译程序扩充与改造(4课时)
基本要求:
扩充PL/0语言为PL/1语言,其中增加IFSTHENS1ELSES2语句。
主要内容:
改写、调试并测试PL/1语言编译程序;尝试改造PL/1为PL/2,使其支持REPEATSUNTILE语句、FORSSTEPES1语句。
。
实验指导:
根据课堂讲授的PL/0编译程序,分三个步骤完成本次实验的基本要求:
1、编写若干PL/0语言程序,利用PL/0编译程序编译、运行,保证PL/0语言程序的正确性。
2、设计PL/1编译程序,利用已经编译通过的PL/0语言程序初步验证PL/1编译程序的正确性。
3、编写若干PL/1语言程序,由PL/1编译程序编译,以证明PL/1编译程序的正确性。
程序设计完成后,必须经过充分调试与测试。
测试程序必须包含符合文法的程序与不符合文法的程序,要求能够充分说明本次实验的正确性。
实验步骤:
在头文件添加如下代码:
/*PL/0编译系统C版本头文件pl0.h*/
typedefenum{false,true}bool;
#definenorw13/*关键字个数*/
#definetxmax100/*名字表容量*/
#definenmax14/*number的最大位数*/
#defineal10/*符号的最大长度*/
#defineamax2047/*地址上界*/
#definelevmax3/*最大允许过程嵌套声明层数[0,levmax]*/
#definecxmax200/*最多的虚拟机代码数*/
enumsymbol{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};
#definesymnum32
/*名字表中的类型*/
enumobject{constant,variable,procedur,array};
/*虚拟机代码*/
enumfct{lit,opr,lod,
sto,cal,inte,
jmp,jpc};
#definefctnum8
/*虚拟机代码结构*/
structinstruction{enumfctf;
intl;
inta;};
FILE*fas;FILE*fa;FILE*fa1;FILE*fa2;
boollistswitch;booltableswitch;
charch;
enumsymbolsym;
charid[al+1];
intnum;intcc,ll;intcx;charline[81];
chara[al+1];
structinstructioncode[cxmax];
charword[norw][al];
enumsymbolwsym[norw];enumsymbolssym[256];
charmnemonic[fctnum][5];
booldeclbegsys[symnum];boolstatbegsys[symnum];boolfacbegsys[symnum];
/*名字表结构*/
structtablestruct
{charname[al];
enumobjectkind;
intval;
intlevel;
intadr;
intsize;};
structtablestructtable[txmax];
FILE*fin;FILE*fout;
charfname[al];
interr;
/*当函数中会发生fatalerror时,返回-1告知调用它的函数,最终退出程序*/
#definegetsymdoif(-1==getsym())return-1
#definegetchdoif(-1==getch())return-1
#definetestdo(a,b,c)if(-1==test(a,b,c))return-1
#definegendo(a,b,c)if(-1==gen(a,b,c))return-1
#defineexpressiondo(a,b,c)if(-1==expression(a,b,c))return-1
#definefactordo(a,b,c)if(-1==factor(a,b,c))return-1
#definetermdo(a,b,c)if(-1==term(a,b,c))return-1
#defineconditiondo(a,b,c)if(-1==condition(a,b,c))return-1
#definestatementdo(a,b,c)if(-1==statement(a,b,c))return-1
#defineconstdeclarationdo(a,b,c)if(-1==constdeclaration(a,b,c))return-1
#definevardeclarationdo(a,b,c)if(-1==vardeclaration(a,b,c))return-1
voiderror(intn);
intgetsym();
intgetch();
voidinit();
intgen(enumfctx,inty,intz);
inttest(bool*s1,bool*s2,intn);
intinset(inte,bool*s);
intaddset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);
intsubset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);
intmulset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);
intblock(intlev,inttx,bool*fsys);
voidinterpret();
intfactor(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intterm(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intcondition(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intterm(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intexpression(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intstatement(bool*fsys,int*ptx,intlev);
voidlistcode(intcx0);
intvardeclaration(int*ptx,intlev,int*pdx);
intconstdeclaration(int*ptx,intlev,int*pdx);
intposition(char*idt,inttx);
voidenter(enumobjectk,int*ptx,intlev,int*pdx);
intbase(intl,int*s,intb);
在源文件添加如下代码:
/*PL/0编译系统C版本源文件pl0.c*/
#include
#include
#include"pl0.h"
#definestacksize500
intmain()
{boolnxtlev[symnum];
printf("Inputpl/0file?
");
scanf("%s",fname);
fin=fopen(fname,"r");
if(fin)
{
printf("Listobjectcode?
(Y/N)");
scanf("%s",fname);
listswitch=(fname[0]=='y'||fname[0]=='Y');
printf("Listsymboltable?
(Y/N)");
scanf("%s",fname);
tableswitch=(fname[0]=='y'||fname[0]=='Y');
fa1=fopen("fa1.tmp","w");
fprintf(fa1,"Inputpl/0file?
");
fprintf(fa1,"%s\n",fname);
init();
err=0;cc=cx=ll=0;ch='';
if(-1!
=getsym())
{
fa=fopen("fa.tmp","w");fas=fopen("fas.tmp","w");
addset(nxtlev,declbegsys,statbegsys,symnum);
nxtlev[period]=true;
if(-1==block(0,0,nxtlev))
{fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);fclose(fin);
printf("\n");
return0;
}
fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);
if(sym!
=period)
{error(9);}
if(err==0)
{fa2=fopen("fa2.tmp","w");
interpret();
fclose(fa2);
}
else
{printf("Errorsinpl/0program");}
}
fclose(fin);
}
else
{printf("Can'topenfile!
\n");}
printf("\n");
return0;
}
voidinit()
{inti;
for(i=0;i<255;i++)
{ssym[i]=nul;}
ssym['+']=plus;ssym['-']=minus;ssym['*']=times;ssym['/']=slash;
ssym['(']=lparen;ssym[')']=rparen;ssym['=']=eql;ssym[',']=comma;
ssym['.']=period;ssym['#']=neq;ssym[';']=semicolon;
strcpy(&(word[0][0]),"begin");strcpy(&(word[1][0]),"call");
strcpy(&(word[2][0]),"const");strcpy(&(word[3][0]),"do");
strcpy(&(word[4][0]),"end");strcpy(&(word[5][0]),"if");
strcpy(&(word[6][0]),"odd");strcpy(&(word[7][0]),"procedure");
strcpy(&(word[8][0]),"read");strcpy(&(word[9][0]),"then");
strcpy(&(word[10][0]),"var");strcpy(&(word[11][0]),"while");
strcpy(&(word[12][0]),"write");
wsym[0]=beginsym;wsym[1]=callsym;
wsym[2]=constsym;wsym[3]=dosym;
wsym[4]=endsym;wsym[5]=ifsym;
wsym[6]=oddsym;wsym[7]=procsym;
wsym[8]=readsym;wsym[9]=thensym;
wsym[10]=varsym;wsym[11]=whilesym;
wsym[12]=writesym;
strcpy(&(mnemonic[lit][0]),"lit");strcpy(&(mnemonic[opr][0]),"opr");
strcpy(&(mnemonic[lod][0]),"lod");strcpy(&(mnemonic[sto][0]),"sto");
strcpy(&(mnemonic[cal][0]),"cal");strcpy(&(mnemonic[inte][0]),"inte");
strcpy(&(mnemonic[jmp][0]),"jmp");strcpy(&(mnemonic[jpc][0]),"jpc");
for(i=0;i {declbegsys[i]=false;statbegsys[i]=false;facbegsys[i]=false; } declbegsys[constsym]=true;declbegsys[varsym]=true;declbegsys[procsym]=true; statbegsys[beginsym]=true;statbegsys[callsym]=true; statbegsys[ifsym]=true;statbegsys[whilesym]=true; facbegsys[ident]=true;facbegsys[number]=true;facbegsys[lparen]=true; } intinset(inte,bool*s) {returns[e];} intaddset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn) {inti; for(i=0;i {sr[i]=s1[i]||s2[i];} return0; } intsubset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn) {inti; for(i=0;i {sr[i]=s1[i]&&! s2[i];} return0; } intmulset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn) {inti; for(i=0;i {sr[i]=s1[i]&&s2[i];} return0; } voiderror(intn) {charspace[81]; memset(space,32,81); space[cc-1]=0; printf("****%s! %d\n",space,n); fprintf(fa1,"****%s! %d\n",space,n); err++; } intgetch() {if(cc==ll) { if(feof(fin)) { printf("programincomplete"); return-1; } ll=0;cc=0; printf("%d",cx);fprintf(fa1,"%d",cx); ch=''; while(ch! =10) { //fscanf(fin,"%c",&ch) //richard if(EOF==fscanf(fin,"%c",&ch)) { line[ll]=0;break; } //endrichard printf("%c",ch);fprintf(fa1,"%c",ch); line[ll]=ch;ll++; } printf("\n");fprintf(fa1,"\n"); } ch=line[cc];cc++; return0; } intgetsym() {inti,j,k; while(ch==''||ch==10||ch==9) {getchdo;} if(ch>='a'&&ch<='z') {k=0; do{ if(k {a[k]=ch; k++; } getchdo; }while(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='0'&&ch<='9'); a[k]=0;strcpy(id,a);i=0;j=norw-1; do{k=(i+j)/2; if(strcmp(id,word[k])<=0) {j=k-1; } if(strcmp(id,word[k])>=0) {i=k+1; } }while(i<=j); if(i-1>j) {sym=wsym[k]; } else {sym=ident; } } else {if(ch>='0'&&ch<='9') {k=0; num=0; sym=number; do{num=10*num+ch-'0'; k++; getchdo; }while(ch>='0'&&ch<='9'); k--; if(k>nmax) {error(30); } } else {if(ch==': ') {getchdo; if(ch=='=') {sym=becomes; getchdo; } else {sym=nul; } } else {if(ch=='<') {getchdo; if(ch=='=') {sym=leq; getchdo; } else {sym=lss; } } else {if(ch=='>') {getchdo; if(ch=='=') {sym=geq; getchdo; } else {sym=gtr; } } else { sym=ssym[ch]; //getchdo; //richard if(sym! =period) {getchdo; } //endrichard } } } } } return0; } intgen(enumfctx,inty,intz) { if(cx>=cxmax) {printf("Programtoolong"); return-1; } code[cx].f=x;code[cx].l=y;code[cx].a=z;cx++; return0; } inttest(bool*s1,bool*s2,intn) {if(! inset(sym,s1)) {error(n); while((! inset(sym,s1))&&(! inset(sym,s2))) {getsymdo; } } return0; } intblock(intlev,inttx,bool*fsys) {inti;intdx;inttx0;intcx0;boolnxtlev[symnum]; dx=3;tx0=tx;table[tx].adr=cx;gendo(jmp,0,0); if(lev>levmax) {error(32); } do{ if(sym==constsym) {getsymdo; do{ constdeclarationdo(&tx,lev,&dx); while(sym==comma) {getsymdo; constdeclaration(&tx,lev,&dx); } if(sym==semicolon) {getsymdo; } else {error(5);
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