语义分析

三、词法、语法、语义分析结合一、实验目的与要求在实现词法、语法分析程序的基础上，编写相应的语义子程序，进行语义处理，加深对语法制导翻译原理的理解，进一步掌握将语法分析所识别的语法范畴变换为某种中间代码（四元式）的语义分析方法，并完成相关语义分析器的代码开发。

二、实验内容语法制导翻译模式是在语法分析的基础上，增加语义操作来实现的。

对于给定文法中的每一产生式，编写相应的语义子程序。

在语法分析过程中，每当用一个产生式进行推导或归约时，语法分析程序除执行相应的语法分析动作之外，还要调用相应的语义子程序，以便完成生成中间代码、查填有关表格、检查并报告源程序中的语义错误等工作。

每个语义子程序需指明相应产生式中各个符号的具体含义，并规定使用该产生式进行分析时所应采取的语义动作。

这样，语法制导翻译程序在对源程序从左到右进行的一遍扫描中，既完成语法分析任务，又完成语义分析和中间代码生成方面的工作。

输入：包含测试用例，如由无符号数和+、−、*、/、(、)构成的算术表达式的源程序文件。

输出：将源程序转换为中间代码形式表示，并将中间代码序列输出到文件中。

若源程序中有错误，应指出错误信息。

三、实验设计语法制导翻译模式实际上是对前后文无关文法的一种扩展。

一般而言，首先需要根据进行的语义工作，完成对文法的必要拆分和语义动作的编写，从而为每个产生式都配备相应的语义子程序，以便在进行语法分析的同时进行语义解释。

要求从编译器的整体设计出发，重点通过对实验二中语法分析程序的扩展，完成一个编译器前端程序的编写、调试和测试工作，形成一个将源程序翻译为中间代码序列的编译系统。

对文法G3[<算术表达式>]中的产生式添加语义处理子程序，完成无符号数的四则运算的计值处理，将输入的四则运算转换为四元式形式的中间代码。

本实验只进行了算术表达式四元式的翻译。

四、源代码1、在.h文件中添加了//语义分析部分#define PMAX 5//define 后面不加括号，定义产生式符号属性字符串的长度int NXQ=0; /*全局变量NXQ用于指示所要产生的下一个四元式的编号*/int NXTemp=1;//整型变量NXTemp指示临时变量的编号int SentenceCount=1;//存放文件中句子的个数struct QUATERNION /*四元式表的结构*/{char op[PMAX]; /*操作符*/char arg1[PMAX]; /*第一个操作数*/char arg2[PMAX]; /*第二个操作数*/char result[PMAX]; /*运算结果*/}pQuad[256]; /*存放四元式的数组*/char EBracket_Place[PMAX];//(E)的语义属性char i_Place[PMAX];char E_Place[PMAX];char T_Place[PMAX];char F_Place[PMAX];//char JudgeStr[100];int EXCUTE (int state, int symbol,FILE *fp,char JudgeStr[],int row,int index);int GetChar (char ch);int HandleError (char StrJudge[],int row);int Push( int State );int Pop(int count);int SLRControl(FILE* fp);void GEN(char *Op, char *Arg1, char *Arg2, char *Result);char *NewTemp(void);void NextSentence(FILE* fp);//当语法或者词法产生错误的时候，跳过当前错误的句子，将文件指针指向下一个句子的开始#define MAXLENGTH 10;void GEN(char *Op, char *Arg1, char *Arg2, char *Result){strcpy (pQuad[NXQ].op, Op); /*pQuad为全局变量，是用于存放四元式的数组*/strcpy (pQuad[NXQ].arg1, Arg1);strcpy (pQuad[NXQ].arg2, Arg2);strcpy (pQuad[NXQ].result, Result);NXQ++; /*全局变量NXQ用于指示所要产生的下一个四元式的编号*/}char *NewTemp(void) /*产生一个临时变量*/{char *TempID=(char*)malloc(PMAX);sprintf (TempID, "T%d", NXTemp++);return TempID;}2、在.cpp文件中修改的部分int SLRControl(FILE* fp){while(Action[TopState][InputWordType][0] != 'A'){if (UNKNOWN==InputWordType){printf("**********************分析语句%i 时词法分析出错******************\n",SentenceCount);return 0;}printf("栈顶状态：%i\n",TopState);printf("扫描的单词类型：%i\n",InputWordType);/*if ('A'==Action[State][WordType][0]){TopState=0;//正确后把栈顶状态置为初始化StackPoint=0;//同理上面memset(StateStack,-1,sizeof(StateStack));printf("Right!");return 1;}*/if (-1==TopState){printf("分析语句%i 时状态栈栈顶指针错误！分析结束\n",SentenceCount);return 0;}if (' ' == Action[TopState][InputWordType][0]){printf("分析语句%i 时语法分析出错！分析结束\n",SentenceCount);return 0;}else if('s'==Action[TopState][InputWordType][0]){//TopState=atoi(&Action[TopState][InputWordType][1]);Push(atoi(&Action[TopState][InputWordType][1]));printf("执行压栈操作\n");if (EOF!=fgetc(fp)){scanner(fp);}else{printf("语句%i 不完整！分析结束\n",SentenceCount);return 0;}}else if('r'==Action[TopState][InputWordType][0]){//do//用一个while循环为了可能遇到连续规约的情况，即从文件中扫描一个单词之后，可能连续规约多次//{int ProductionNum=atoi(&Action[TopState][InputWordType][1]);int ProdutionLeft=0;if (1==ProductionNum){ProdutionLeft=E;//为下面差goto表提供列坐标Pop(3);printf("用产生式1 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("+",E_Place,T_Place,Temp);strcpy(E_Place,Temp);printf("生成四元式：(“+”，E_Place，T_Place，E_Place)\n"); }else if(2==ProductionNum){ProdutionLeft=E;Pop(3);printf("用产生式2 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("-",E_Place,T_Place,Temp);strcpy(E_Place,Temp);printf("生成四元式：(“-”，E_Place，T_Place，E_Place)\n"); }else if(3==ProductionNum){ProdutionLeft=E;Pop(1);printf("用产生式3 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("",T_Place,"",Temp);strcpy(E_Place,Temp);printf("生成四元式：(-，-，T_Place，E_Place)\n");}else if(4==ProductionNum){ProdutionLeft=T;Pop(3);printf("用产生式4 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("*",T_Place,F_Place,Temp);strcpy(T_Place,Temp);printf("生成四元式：(“*”，T_Place，F_Place，T_Place)\n"); }else if(5==ProductionNum){ProdutionLeft=T;Pop(3);printf("用产生式5 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("/",T_Place,F_Place,Temp);strcpy(T_Place,Temp);printf("生成四元式：(“/”，T_Place，F_Place，T_Place)\n");}else if(6==ProductionNum){ProdutionLeft=T;Pop(1);printf("用产生式6 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("+",F_Place,"",Temp);strcpy(T_Place,Temp);printf("生成四元式：（-，-，F_Place，T_Place）\n");}else if(7==ProductionNum){ProdutionLeft=F;Pop(3);printf("用产生式7 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("+",EBracket_Place,"",Temp);strcpy(F_Place,Temp);printf("生成四元式：(-，-，(E)_Place，F_Place)\n");}else if(8==ProductionNum){ProdutionLeft=F;Pop(1);printf("用产生式8 归约\n");char* Temp=NewTemp();GEN("+",i_Place,"",Temp);strcpy(F_Place,Temp);printf("生成四元式：(-，-，i_Place，F_Place)\n");}else{printf("分析语句%i 时产生式编号超出范围！分析结束\n",SentenceCount);return 0;}Push(Goto[TopState][ProdutionLeft]);//}while('r' == Action[TopState][InputWordType][0])}}printf("栈顶状态：%i\n",TopState);printf("扫描的单词类型：%i\n",InputWordType);printf("*********************************语句%i 正确*********************************\n",SentenceCount);return 1;}void NextSentence(FILE* fp){while ('#'!= ch){ch=fgetc(fp);}if('\n'==fgetc(fp)){return;}SentenceCount++;return;}/////////////////////////////////主程序int main(int argc, char* argv[]){extern char ch;FILE *fp;if((fp=fopen("date.txt","r"))==NULL){printf("\nfile open error!\n");exit(0);}if(ch=fgetc(fp)=='EOF')//不管小括号内的判断是否成功，p指针都会向后移一个位置，判断不成功，ch中存的字符不变{printf("The file is null.\n");return 0;}while ('\n'!=fgetc(fp)){TopState=0;StackPoint=0;memset(StateStack,-1,sizeof(StateStack));printf("***********************语句%i 分析开始**************************\n",SentenceCount);scanner(fp);SLRControl(fp);NextSentence(fp);}//printf("第一个字母是：%c\n",ch);//fseek(p,-1,1);/*do{scanner(p);}while(ch=fgetc(p)!=EOF);*/fclose(fp);return 0;}五、测试用例和结果分析运行结果：结果分析：虽然能分开语句，但仍用“#”做结束标识符。