WHILE循环语句的翻译程序设计课设报告

1．题目：将WHILE语句转换成四元式的程序实现

设计内容及要求：设计一个语法制导翻译器，将WHILE语句翻译成四元式。要求：先确定一个定义WHILE语句的文法，为其设计一个语法分析程序，为每条产生式配备一个语义子程序，按照一遍扫描的语法制导翻译方法，实现翻译程序。对用户输入的任意一个正确的WHILE语句，程序将其转换成四元式输出(可按一定格式输出到指定文件中)。

1、系统描述

通过设计、编制、调试一个WHILE循环语句的语法及语义分析程序，加深对语法

及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检查和分析。用语法

制导完成语义分析，并将形成的中间代码以四元式的形式输出。

2 、文法及属性文法的描述

2．1 文法的描述

该文法的产生式如下所示：

(1)S->while(B){E}

(2)E->AE

(3)E->A

(4)A->iPA

(5)A->i

(6)B->iTi

(7)B->i

其中while、( 、) 、{ 、} 、P、T 、；和i均为终结符，而S、A、B、E这些大写字母均为非终结符。T表示比较运算符，P表示算术运算符，i表示合法标识符。

2．2 属性文法的描述

对该文法的属性文法描述如下：

(1) S->while(B){E}prinf(if B goto E else goto next)

(2) E->AE print(E.val = A.val·E.val)

(3) E->A print(E.val = A.val)

(4) A->i P A print(A= i.Val P A.Val)

(5) A->i； A.Val = i；

(6) B->i T i print(B = i1.Val T i2.Val)

(7) B->i B.Val = i

3 、语法分析方法描述及语法分析表设计3．1 语法分析表设计

3．1．1 文法的DFA

3．1．2 LR（0）分析方法描述说明

LR分析法的规约过程是规范推到的逆过程，所以LR分析过程是一种规范规约的过程。其分析过程为：由文法构造出该文法项目集，再根据项目集构造该文法的DFA，再判断是否有移进-规约和规约-规约冲突，若没有冲突则该文法为LR(0)的，若有冲突则该文法是SLR（1）的，最后可以构造出LR(0)分析表。然后根据LR(0)分析表进行语法分析，分析过程就是进栈和规约的过程。若能规约出开始符S，则语法正确。反之，语法错误。

4 、中间代码形式的描述及中间代码序列的结构设计

本系统中所采用的中间代码形式是四元式，是一种比较普遍采用的形式。四元式的四个组成成分是：算符op，第一和第二运算对象ARG1和ARG2及运算结果RESULT。

运算对象和运算结果有时指用户自己定义的变量，有时指编译程序引进的临时变量。

例如a：=b*c+b*d的四元式表示如下：

1）（*，b，c，t1）

2）（*，b，d，t2）

3）（+，t1，t2，t3）

4）（：=，t3，-，a）

四元式对中间结果的引用必须通过给定的名字，也就是说，四元式的联系是通过临时变量实现的。

将while( B rop C )goto L写成（jrop，B，C，L）

本程序中所用到的四元式语句如下：

1)形如（op，arg1，arg2，result）的赋值语句

2)形如（jrop，B，C，L）的条件转移语句

3)形如（=，arg1，-，result）的复写语句

5、编译系统的概要设计

5.1词法分析

词法分析程序要做的工作是：从源程序的第一个字符开始，顺序读字符，一次读一个，

根据所读进的字符识别各类单词，同时去掉源程序中的空白和注释。词法分析检查的错误主要是挑出源程序中出现的非法符号。所谓非法符号是指不是程序设计语言中允许出现的符号，就像自然语句中的错字。

语法分析是编译过程的核心部分。它的任务是在词法分析识别出单词符号串的基

础上，分析并判定程序的语法结构是否符合语法规则。

流程图如下：

其中SP 为栈顶指针，S[i]为状态栈，X[i]为文法符号栈。状态转换表内容按关系GOTO[Si,X]=Sj 确定，改关系式是指当前栈顶状态为Si 遇到当前文法符号为X 时应转向状态Sj 。X 为终结符或非终结符。

ACTION[Si,a]规定了栈顶状态为Sj 时遇到输入符号c[i]应该执行的动作。动作有以下四种可能：

（1） 移进：当Sj=GOTO[Si ，a]成立，则把Sj 移入到文法符号栈。其中i ，j 表示状态号。 （2） 规约：当在栈顶形成句柄为b 时，则用b 归约为相应的非终结符A ，即当文法中有

A->b 的产生式，而b 的长度为r ，则从状态栈和文法符号栈中自栈顶向下去掉r 个符号。并把A 移入文法符号栈内，再把满足Sj=GOTO[Si ，A]的状态移进状态栈，其中Si 为修改指针后的栈顶状态。

（3） 接受acc ：当归约到文法符号栈中只剩下文法的开始符号S 时，并且输入符号串已

结束即当前输入符是‘#’，则为分析成功。

（4） 报错：当遇到状态栈顶为某一状态下出现不该遇到的文法符号时，则报错，说明输

入串不是该分发能接受的句子。

5.3

语法制导翻译

在语法分析过程中，随着分析的步步进展，根据每个产生式所对应的语义子程序

Sp →

#

┋ ┋ ┋ ┋

X[i] S[i] 输出

栈