编译原理课程设计(if-else条件语句翻译_三地址_简单优先法)

课程设计任务书题目: IF-ELSE条件语句的翻译程序设计（简单优先法、输出三地址表示）初始条件：理论：学完编译课程，掌握一种计算机高级语言的使用。

实践：计算机实验室提供计算机及软件环境。

如果自己有计算机可以在其上进行设计。

要求完成的主要任务:（包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求）（1）写出符合给定的语法分析方法的文法及属性文法。

（2）完成题目要求的中间代码三地址表示的描述。

（3）写出给定的语法分析方法的思想，完成语法分析和语义分析程序设计。

（4）编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通过所设计的分析程序。

（5）设计报告格式按附件要求书写。

课程设计报告书正文的内容应包括：1 系统描述（问题域描述）；2 文法及属性文法的描述；3 语法分析方法描述及语法分析表设计；4 按给定的题目给出中间代码形式的描述及中间代码序列的结构设计；5 编译系统的概要设计；6 详细的算法描述（流程图或伪代码）；7 软件的测试方法和测试结果；8 研制报告（研制过程，本设计的评价、特点、不足、收获与体会等）；9 参考文献（按公开发表的规范书写）。

时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成系统分析及设计。

周3、周4：完成程序调试及测试。

周5：撰写课程设计报告。

设计验收安排：设计周的星期五第1节课开始到实验室进行上机验收。

设计报告书收取时间：设计周的次周星期一上午10点。

指导教师签名： 2013年月日系主任（或责任教师）签名： 2013年月日IF-ELSE条件语句的翻译程序设计（简单优先法、输出三地址表示）1 系统描述1.1题目IF-ELSE条件语句的翻译程序设计（简单优先法、输出三地址表示）1.2．目的通过设计、编制、调试一个条件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。

1.3．设计内容及步骤对条件语句： IF 〈布尔表达式〉 THEN 〈赋值语句〉 ELSE 〈赋值语句〉（1）按给定的题目写出符合语法分析方法要求的文法和属性文法描述。

（2）按给定的题目给出语法分析方法的思想及分析表设计。

（3）按给定的题目给出中间代码序列的结构设计。

（4）完成相应的词法分析、语法分析和语义分析程序设计。

（5）编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通过所设计的分析程序。

2 文法及属性文法的描述2.1文法文法是用于描述语言的语法结构的形式规则（即语法规则）。

这些规则必须是准确的、易于理解的以及有相当强的描述能力。

由这种规则所产生的程序语言应有利于句子分析和翻译，而且，最好能通过这些规则自动产生有效的语法分析程序。

IF-ELSE条件语句的文法G[S]如下所示：(1) S -> CM(2) S -> TM(3) M -> begin L end(4) C -> if B then(5) T -> C M else其中非终结符B为布尔表达式，其文法G[B]如下：(1) B -> B1 or B2(2) B -> B1 and B2(3) B -> not B1(4) B -> ( B1 )(5) B -> id1 rop id2(6) B -> true(7) B -> false而在文法G[S]中非终结符L表示赋值语句块，其文法G[L]如下：(1) L -> L1 A ;(2) L -> A;(3) A -> id = M(4) M -> E(5) E -> E1 + E2(6) E -> E1 * E2(7) E -> -E1(8) E -> ( E1 )(9) E -> id2.2属性文法属性文法是在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号（终结符或者非终结符）配备若干相关的“值”（与文法符号相关的属性）。

在一个属性文法中，对应于每个产生式A→a都有一套与之相关联的语义规则，每规则的形式为：b:=f(c1,c2,…，ck)其中f是一个函数，而且或者①b是A的一个综合属性并且c1,c2,…，ck是产生式右边文法符号的属性或者②非终结符既可有综合属性也可有继属性，文法开始符号的所有继承属性作为属性计算前的初始值[1]。

2.2.1 语义变量和语义动作说明对于文法G[L],首先对id表示的单词定义一属性，用做语义变量，用Lookup（）语义函数审查是否出现在符号表中，如在，则返回一指向该登陆项的指针，否则返回nil。

语义过程emit表示输出四元是到输出文件上。

语义过程newtmp表示生产一临时变量，每调用一次，生成一新的临时变量。

语义变量E.place，表示存放E值的变量名在符号表的登陆项或一整数码（若此变量时一个临时变量）[2]，2.2.1 给出了翻译赋值语句块到三地址的语义描述。

2.2.1 G[S]的属性文法为：(1) S -> CM { S.chain := merge(C.chain,M.chain) }(2) S -> TM { S.chain := merge(T.chain,M.chain) }(3) M -> begin L end { M.chain := L.chain}(4) C -> if B then { bakpatch(B.true,nextstat)C.chain := B.false}(5) T -> C M else { q := nextstatemit(‘GOTO’--)backpatch(C.chain,nextstat)T.chain := merge(M.chain,q)}2.2.2 G[B]的属性文法为：(1) B -> B1 or B2 { backpatch(B1.false,B2.codebgin);B.codebegin := B1.codebegin;B.true := merge(B1.true,B2.true);B.false := B2.false}(2) B -> B1 and B2 { backpatch(B1.true,B2.codebegin);B.codebegin := B1.codebegin;B.true := B2.true;B.false := merge(B1.false,B2.false);}(3) B -> not B1 { B.true := B1.false;B.codebegin := B1.codebegin;B.false := B1.true;}(4) B -> ( B1 ) { B.true := B1.true;B.codebegin := B1.codebegin;B.false := B1.false;}(5) B -> id1 rop id2 { B.true := nextstat;B.codebegin := nextstat;B.false := nextstat+1;emit(‘if’id1.place‘rop’id2.place‘goto’--); emit(‘goto’--)}(6) B -> true { B.true := nextstat;B.codebegin := nextstat;emit(‘goto’--)}(7) B -> false { B.false := nextstat;B.codebegin := nextstat;emit(‘goto’--)}其中nextstat给出在输出序列中下一三地址式子的序号。

emit过程没调用一次，nextstat增加12.2.3 G[L]的属性文法为：(1) L -> L1 A ; { L.chain := A.chain}(2) L -> A; { L.chain := A.chain}(3) A -> id := M { p := lookup();if p ≠ nil thenemit(p ‘:=’ E.place);else error}(4) M -> E { }(5) E -> E1 + E2 { E.place := newtemp；emit(E.place ‘:=’E1.place ‘+’ E2.place)}(6) E -> E1 * E2 { E.place := newtemp;emit(E.place ‘:=’ E1.place ‘*’ E2.palce)}(7) E -> -E1 { E.palce := newtemp;emit(E.place ‘:=’ ‘minus’E1.place)}(8) E -> ( E1 ) { E.place := E1.place }(9) E -> id (6)A->num { p := lookup();if p ≠ nil thenE.palce := pelse error}3 语法分析方法描述及语法分析表设计3.1简单优先法的定义构造及优缺点3.1.1简单优先法定义构造一个文法G，若它不含ε产生式，也不含任何右部相同的不同产生式，并且它的任何符号对(X,Y)，或者没有关系，或者存在下述三种关系：=、<、>之一，则称该文法是一个简单优先文法。

A)X=Y当且仅当G中含有形如P→…XY…的产生式B)X<Y当且仅当G中含有形如P→…XQ…的产生式，其中Q为非终结符，且Q →Y...C)X>Y当且仅当Y为G的终结符，G中含有形如P→…QR…的产生式，其中Q，R为非终结符，且Q →…X，Y∈First(R)D)对任何X，若文法开始符号S→X…，则#<X，若S→…X，则X>#。

[3]3.1.2简单优先法的优缺点优点：准确、规范，技术简单。

缺点：适用的范围小，构造的分析表太大，分析效率较低。

3.2语法分析为实现简单优先算法,可以使用工作栈.用以寄存操作数或运算结果.算法的基本思想是:(1) 置初始状态：S(1):=‘#’, i:=1, j:=1(2) 若 S(i)与T(j)无任何关系，则出错停机(3) 若 S(i)= T(j)或S(i)〈T(j)，则把T(j)送入S栈中，读下一符，转（2）。

(4) 若S(i)〉T(j)，则从S栈顶开始往前栈串Sj1 ,Sj1+1,…,Si其中 Sj1为第一个使 Sj1-1〈Sj1 ,然后用Sj1,Sj1+1,…Si去查生产式表，若查到有相同右部的产生式即U→Sj1,Sj1+1,…Si，则从栈中退掉子串Sj1,Sj1+1,…Si，并把U进栈；然后转(2)。

若查不到转出错处理。