2015广工编译原理课程设计报告(文档最后含源码下载地址)

课程设计课程名称___编译原理__________题目名称___PL/0编译器的扩充__学生学院___计算机学院_________专业班级_计算机科学与技术13(9)学号学生姓名指导教师___林志毅________________ 2016年1月2日一、已完成的内容：（1）扩充赋值运算：*=和/=（2）扩充语句（Pascal的FOR语句）FOR<变量>:=<表达式>STEP<表达式>UNTIL<表达式>Do<语句>（3）增加类型：①字符类型；②实数类型。

（4）增加注释;多行注释由/*和*/包含，单行注释为//二、实验环境与工具（1）计算机及操作系统：PC机，Windows7（2）程序设计语言：C++（3）使用软件Borland C++Builder6.0（4）教学型编译程序：PL/0三、具体实现：1.扩充赋值运算：*=和/=（1）语法树变量*=表达式（2）修改GetSym()方法（写出修改的代码）else if(CH=='*'){GetCh();if(CH=='='){SYM=TIMESBECOMES;GetCh();}else SYM=TIMES;}else if(CH=='/'){GetCh();if(CH=='='){SYM=SLASHBECOMES;GetCh();}（3）修改STATEMENT（）方法（写出修改的代码）case IDENT:i=POSITION(ID,TX);if(i==0)Error(11);else if(TABLE[i].KIND==VARIABLE||TABLE[i].KIND==FLOATTYPE) {/*ASSIGNMENT TO NON-VARIABLE*/GetSym();if(SYM==BECOMES||SYM==TIMESBECOMES|| SYM==SLASHBECOMES||SYM==PLUSBECOMES||SYM==MINUSBECOMES){RELOP=SYM;if(SYM!=BECOMES){//若为除等于（或其他类似符号）则先把符号左边的变量值放入栈中GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);}GetSym();}else Error(13);EXPRESSION(FSYS,LEV,TX);if(RELOP==TIMESBECOMES){GEN(OPR,0,4);}else if(RELOP==SLASHBECOMES){GEN(OPR,0,5);}else if(RELOP==PLUSBECOMES){GEN(OPR,0,2);}else if(RELOP==MINUSBECOMES){GEN(OPR,0,3);}GEN(STO,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);}（4）运行测试（测试的PL0源码扩充单词的测试并贴运行结果截图）PL0源码：PROGRAM EX01;VAR A,B,C,D;BEGINA:=16;A/=2;WRITE(A);//结果为8B:=4;B*=2;WRITE(B);//结果为8C:=6;C+=2;WRITE(C);//结果为8D:=10;D-=2;WRITE(D);//结果为8END.（5）运行结果：（6）出现的问题及解决开始时在实现/=和*=操作时，*=的实现很顺利，而/=却一直没有得到理想的结果，通过与同学的讨论得知代码中除号指令的解析中，其实为除余操作，于是将%改为/，但是结果还是错误，经过调试发现是两个相除的数在栈相反了，正确的状态应该是除数位于次栈顶，而被除数位于栈顶。

解决：在调用EXPRESSION函数解析/=右边表达式前，先将其左边变量的值放入栈中。

2.扩充语句（Pascal的FOR语句）FOR<变量>:=<表达式>STEP<表达式>UNTIL<表达式>Do<语句>（1）语法图（2）修改GetSym()方法（写出修改的代码）此处无修改，FOR、STEP、UNTIL及DO等关键字已放置关键字数组中，通过该数组便可识别。

（3）修改STATEMENT（）方法（写出修改的代码）case FORSYM:GetSym();STATEMENT(SymSetUnion(SymSetNew(STEPSYM),FSYS),LEV,TX);//处理for后面的赋值语句CX3=CX;GEN(JMP,0,0);//用于第一次执行for语句时跳过step语句CX1=CX;//记录step后语句的代码位置if(SYM==STEPSYM){GetSym();STATEMENT(SymSetUnion(SymSetNew(UNTILSYM),FSYS),LEV,TX);//处理step后面的表达式}else Error(8);if(SYM==UNTILSYM){CODE[CX3].A=CX;//回填第一次进入for循环时的直接跳转地址GetSym();}else Error(8);CONDITION(SymSetAdd(DOSYM,FSYS),LEV,TX);//处理条件语句if(SYM==DOSYM){GetSym();}else Error(8);CX2=CX;GEN(JPC,0,0);//条件跳转，栈顶若为非真，则跳转到参数三位置，该位置待回填STATEMENT(FSYS,LEV,TX);//处理do后面内容GEN(JMP,0,CX1);//执行完for语句内的语句则重新跳回step处CODE[CX2].A=CX;//回填条件跳转break;（4）运行测试PL0源码：PROGRAM EX01;VAR A,SUM;BEGINSUM:=0;FOR A:=1STEP A+=1UNTIL A<=100DO//求1~100的和SUM+=A;WRITE(SUM);//结果为5050END.（5）运行结果：（6）出现的问题及解决实现FOR循环的前提是理解表达式处理函数及语句处理函数，关键是处理好跳转关系，例如第一次进入FOR循环时，生成FOR后面的表达式后应该有一个直接跳转跳过STEP语句进入UNTIL的条件判断；而调用CONDITION处理UNTIL后的条件语句后，便有一个条件跳转跳到STEP后的表达式代码位置。

由于有了之前IF...ELSE...的参考及大致理解相关函数，因此实现时没出现太大问题。

3.增加类型：①字符类型；②实数类型。

（1）在GetSym中增加字符型及实数型数据的识别else if(CH=='\''){GetCh();NUM=CH;GetCh();if(CH=='\''){SYM=CHARACTER;GetCh();}else Error(8);}else if(CH>='0'&&CH<='9'){/*NUMBER*/K=0;NUM=0;SYM=NUMBER;do{NUM=10*NUM+(CH-'0');K++;GetCh();}while(CH>='0'&&CH<='9');if(CH=='.'){//实现小数点后的识别i=0;M=0;GetCh();while(CH>='0'&&CH<='9'){//以下获取小数点后的值J=0;M=(CH-'0')*0.1;while(J<i){M*=0.1;J++;}NUM=NUM+M;i++;GetCh();}if(i>LMAX)Error(30);//LMAX为小数点后数字最大度fprintf(FOUT,"%f",NUM);}（2）修改Block中的方法运行测试if(SYM==CHARSYM){GetSym();do{CharDeclaration(LEV,TX,DX);while(SYM==COMMA){GetSym();CharDeclaration(LEV,TX,DX);}if(SYM==SEMICOLON)GetSym();else Error(5);}while(SYM==IDENT);}if(SYM==FLOATSYM){GetSym();do{FloatDeclaration(LEV,TX,DX);while(SYM==COMMA){GetSym();DoubleDeclaration(LEV,TX,DX);}if(SYM==SEMICOLON)GetSym();else Error(5);}while(SYM==IDENT);}（3）修改STATEMENT中的方法case IDENT:GetSym();i=POSITION(ID,TX);if(i==0)Error(11);else if(TABLE[i].KIND==CHARTYPE||TABLE[i].KIND==VARIABLE|| TABLE[i].KIND==FLOATTYPE){/*ASSIGNMENT TO NON-VARIABLE*/if(SYM==BECOMES||SYM==TIMESBECOMES|| SYM==SLASHBECOMES||SYM==PLUSBECOMES|| SYM==MINUSBECOMES){RELOP=SYM;if(SYM!=BECOMES){//若为除等于（或其他类似）。

则先把符号左边的变量值放入栈中GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);}GetSym();}else Error(13);EXPRESSION(FSYS,LEV,TX);if(RELOP==TIMESBECOMES){GEN(OPR,0,4);}else if(RELOP==SLASHBECOMES){GEN(OPR,0,5);}else if(RELOP==PLUSBECOMES){GEN(OPR,0,2);}else if(RELOP==MINUSBECOMES){GEN(OPR,0,3);}GEN(STO,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);}else{Error(12);i=0;}break;case WRITESYM://根据不同类型进行相应输出GetSym();if(SYM==LPAREN){do{GetSym();EXPRESSION(SymSetUnion(SymSetNew(RPAREN,COMMA),FSYS),LEV,TX);i=POSITION(ID,TX);switch(TABLE[i].KIND){case CHARTYPE:GEN(OPR,0,17);break;case FLOATTYPE:GEN(OPR,0,18);break;default:{GEN(OPR,0,14);}}}while(SYM==COMMA);if(SYM!=RPAREN)Error(SBNUM);else GetSym();}GEN(OPR,0,15);break;/*WRITESYM*/（4）修改FACTOR中的方法（包含字符的识别处理）while(SymIn(SYM,FACBEGSYS)){if(SYM==IDENT){i=POSITION(ID,TX);if(i==0)Error(11);elseswitch(TABLE[i].KIND){case CONSTANT:GEN(LIT,0,TABLE[i].VAL);break;case VARIABLE: GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);break;case PROCEDUR:Error(21);break;case FLOATTYPE: GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);break;case CHARTYPE:GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);break;}GetSym();}else if(SYM==NUMBER){if(NUM>AMAX){Error(31);NUM=0;}GEN(LIT,0,NUM);GetSym();//将表达式中的数字置于栈顶}else if(SYM==LPAREN){//左括号GetSym();EXPRESSION(SymSetAdd(RPAREN,FSYS),LEV,TX);if(SYM==RPAREN)GetSym();else Error(22);}else if(SYM==CHARACTER){GEN(LIT,0,NUM);//将字符放入栈顶GetSym();}（5）修改ENTER中的方法case CHARTYPE:TABLE[TX].vp.LEVEL=LEV;TABLE[TX].vp.ADR=DX;DX++;break;case FLOATTYPE:TABLE[TX].vp.LEVEL=LEV;TABLE[TX].vp.ADR=DX;DX++;break;（6）在Interpret指令OPR中增加字符输出和实数输出case17:Form1->printcs(S[T]);fprintf(FOUT,"%c\n",S[T]);T--;//增加字符输出break;case18:Form1->printrs("",S[T]);fprintf(FOUT,"%d\n",S[T]);T--;//增加实数型输出break;（7）其它修改1)增加相应的关键字char和float；2)由于增加实型，因此将模拟栈的数组类型改为double型；另目标指令结构体INSTRUCTION中的A，及全局变量NUM也改为double型（8）运行测试：PL0源码：PROGRAM EX01;CHAR A,B;FLOAT C,D,SUM;BEGINA:='A';B:='B'+2;WRITE(A);WRITE(B);WRITE(B+2);C:=123.321;D:=321.123;SUM:=C+D+0.0004;WRITE(SUM);END.（9）运行结果：（10）出现的问题及解决字符型的实现主要问题是在赋值、字符表达式的处理及输出三个方面。