编译原理课程设计-语义分析程序的设计与实现

实验三 语义分析程序的设计与实现

一、实验目的：

加深对语法分析器工作过程的理解；能够采用一种编程语言实现简单的语义分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语义分析,生成中间代码。

二、实验内容：

在实验2的基础上，用递归下降分析法编制语义分析程序，语义分析程序的实现可以采用任何一种编程工具。

三、实验要求：

1. 对语法规则有明确的定义；

2. 编写的分析程序能够对实验二的结果进行正确的语义分析；

3. *对于遇到的语法、语义错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证语义分析过程；

4. 实验报告要求用文法的形式对语义详细说明，说明语义分析程序的工作过程，说明相应翻译动作的实现*。

四、实验学时：4学时

五、实验步骤：

1. 定义语法规则；

2. 设置语义过程,插入语义动作；

3. *对遇到的语法、语义错误做出错误处理。

六、算法思想：

1、设置语义过程。

（1）emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2)

该函数的功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。

四元式表的结构如下：

struct

{ char result[8];

char ag1[8];

char op[8];

char ag2[8];

}quad[20];

(2) char *newtemp()

该函数回送一个新的临时变量名，临时变量名产生的顺序为T1，T2，…

char *newtemp(void)

{ char *p;

char m[8];

p=(char *)malloc(8);

k++;

itoa(k,m,10);

strcpy(p+1,m);

p[0]=’t’;

return(p);

}

2、函数lrparser 在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作：将输入串翻译成四元式序列。在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。

（1）源程序代码：

#include

#include

#include

#include



struct

{

char result[12];

char ag1[12];

char op[12];

char ag2[12];

}quad;



char prog[80],token[12];

char ch;

int syn,p,m=0,n,sum=0,kk; //p是缓冲区prog的指针，m是token的指针

char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};

void scaner();

char *factor(void);

char *term(void);

char *expression_r(void);

int yucu();

void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2);

char *newtemp();

int statement();

int k=0;



void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2)

{

strcpy(quad.result,result);

strcpy(quad.ag1,ag1);

strcpy(quad.op,op);

strcpy(quad.ag2,ag2);



cout<
}



char *newtemp()

{

char *p;

char m[12];

p=(char *)malloc

(12);

k++;

itoa(k,m,10);

strcpy(p+1,m);

p[0]='t';

return (p);

}



void scaner()

{

for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;

ch=prog[p++];

while(ch==' ')

{

ch=prog[p];

p++;

}

if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))

{

m=0;

while((ch>='0'&&ch<='9')||(ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))

{

token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

}

token[m++]='\0';

p--;

syn=10;

for(n=0;n<6;n++)

if(strcmp(token,rwtab[n])==0)

{

syn=n+1;

break;

}

}

else if((ch>='0'&&ch<='9'))

{

{

sum=0;

while((ch>='0'&&ch<='9'))

{

sum=sum*10+ch-'0';

ch=prog[p++];

}

}

p--;

syn=11;

if(sum>32767)

syn=-1;

}

else switch(ch)

{

case'<':m=0;token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

if(ch=='>')

{

syn=21;

token[m++]=ch;

}

else if(ch=='=')

{

syn=22;

token[m++]=ch;

}

else

{

syn=23;

p--;

}

break;

case'>':m=0;token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

if(ch=='=')

{

syn=24;

token[m++]=ch;

}

else

{

syn=20;

p--;

}

break;

case':':m=0;token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

if(ch=='=')

{

syn=18;

token[m++]=ch;

}

else

{

syn=17;

p--;

}

break;

case'*':syn=13;token[0]=ch;break;

case'/':syn=14;token[0]=ch;break;

case'+':syn=15;token[0]=ch;break;

case'-':syn=16;token[0]=ch;break;

case'=':syn=25;token[0]=ch;break;

case';':syn=26;token[0]=ch;break;

case'(':syn=27;token[0]=ch;break;

case')':syn=28;token[0]=ch;break;

case'#':syn=0;token[0]=ch;break;

default: syn=-1;break;

}

}



int lrparser()

{//cout<<"调用lrparser"<
int schain=0;

kk=0;

if(syn==1)

{

scaner();

schain=yucu();

if(syn==6)

{

scaner();

if(syn==0 && (kk==0))

cout<<"success!"<

}



else

{

if(kk!=1)

cout<<"缺end!"<
kk=1;

}

}

else

{cout<<"缺begin!"<


return(schain);

}



int yucu()

{// cout<<"调用yucu"<
int schain=0;

schain=statement();

while(syn==26)

{

scaner();

schain=statement();

}

return(schain);

}



int statement()

{//cout<<"调用statement"<
char *eplace,*tt;

eplace=(char *)malloc(12);

tt=(char *)malloc(12);

int schain=0;

switch(syn)

{

case 10:

strcpy(tt,token);

scaner();

if(syn==18)

{

scaner();

strcpy(eplace,expression_r());

emit(tt,eplace,"","");

schain=0;

}

else

{

cout<<"缺少赋值符!"<
kk=1;

}

return(schain);

break;

}

return(schain);

}



char *expression_r(void)

{

char *tp,*ep2,*eplace,*tt;

tp=(char *)malloc(12);

ep2=(char *)malloc(12);

eplace=(char *)malloc(12);

tt =(char *)malloc(12);

strcpy(eplace,term ()); //调用term分析产生表达式计算的第一项eplace



while((syn==15)||(syn==16))

{

if(syn==15)strcpy(tt,"+");

else strcpy(tt,"-");

scaner();

strcpy(ep2,term()); //调用term分析产生表达式计算的第二项ep2

strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果

emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表

strcpy(eplace,tp);

}

return(eplace);

}



char *term(void)

{// cout<<"调用term"<
char *tp,*ep2,*eplace,*tt;

tp=(char *)malloc(12);

ep2=(char *)malloc(12);

eplace=(char *)malloc(12);

tt=(char *)malloc(12);

strcpy(eplace,factor());



while((syn==13)||(syn==14))

{

if(syn==13)strcpy(tt,"*");

else strcpy(tt,"/");

scaner();

strcpy(ep2,factor()); //调用factor分析产生表达式计算的第二项ep2

strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果

emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表

strcpy(eplace,tp);

}

return(eplace);

}



char *factor(void)

{

char *fplace;

fplace=(char *)malloc(12);

strcpy(fpl

ace,"");

if(syn==10)

{

strcpy(fplace,token); //将标识符token的值赋给fplace

scaner();

}

else if(syn==11)

{

itoa(sum,fplace,10);

scaner();

}

else if(syn==27)

{

scaner();

fplace=expression_r(); //调用expression分析返回表达式的值

if(syn==28)

scaner();

else

{

cout<<"缺)错误!"<
kk=1;

}

}

else

{

cout<<"缺(错误!"<
kk=1;

}

return(fplace);

}



void main()

{

p=0;

cout<<"**********语义分析程序**********"<
cout<<"Please input string:"<
do

{

cin.get(ch);

prog[p++]=ch;

}

while(ch!='#');

p=0;

scaner();

lrparser();

}

（2）结果验证：

(a)给定源程序

begin a:=2+3*4; x:=(a+b)/c end#

输出结果

(b)源程序

begin a:=9; x:=2*3-1; b:=(a+x)/2 end#


输出结果