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1、1,语法制导翻译绘制函数图形,编译原理上机作业（3）,2,简单复习,- 函数f(t)=t的图形 origin is (200, 300); - 设置原点的偏移量 rot is pi/6; - 设置旋转角度 scale is (2, 1); - 设置横坐标和纵坐标的比例 for T from 0 to 200 step 1 draw (t, 0); - 横坐标的轨迹 for T from 0 to 180 step 1 draw (0, -t); - 纵坐标的轨迹 for T from 0 to 150 step 1 draw (t, -t); - f(t)=t的轨迹,词法分析器： 识别输入序列
2、，并为语法分析器提供记号。 语法分析器： 根据记号流识别句子，并为表达式构造语法树。 语义分析器： 根据语言结构，处理函数绘图语言程序的语义。,3,1. 表达式值的计算：深度优先后序遍历语法树 2. 图形的绘制：画出每个坐标点,绘图所需的语义处理：,2.3.3 语法制导翻译绘制图形, 从origin、rot和scale中得到坐标变换所需的信息； for_draw语句根据t的每一个值进行如下处理： a) 计算被绘制点的横、纵坐标值； b) 根据坐标变换信息进行坐标变换，得到实际坐标； c) 根据点的实际坐标画出该点。,2.3.3.1 绘图语言的语义,4,语法制导翻译的基本步骤, 为文法符号设计属
3、性（）； 设计语义规则中所需的辅助函数； 为产生式设计语义规则（不考虑实现时是语法制导定义）。,比例设置语句的文法如下： ScaleStatment SCALE IS L_BRACKET Expression COMMA Expression R_BRACKET 可简写为：S SCALE IS (E,E) 此语句的作用是提供横、纵坐标的比例因子。因此： 设计属性：.x和.y，分别保存比例因子； 设计计算表达式值的辅助函数： get_value(nptr)，它返回表达式的值； 设计语义规则： S SCALE IS (E1,E2) S.x:=get_value(E1.nptr); S.y:=get
4、_value(E2.nptr);,5,2.3.3.2 语义函数的设计, 全程变量：(类似于设计属性) double Parameter=0; / 为参数T分配的变量 double Origin_x=0.0, Origin_y=0.0; / 用于记录平移距离 double Rot_ang=0.0; / 用于记录旋转角度 double Scale_x=1, Scale_y=1; / 用于记录比例因子,例：以点(350, 220)为圆心绘制两个同心园 origin is (350, 220); / Origin_x=350，Origin_y=220 scale is (50, 50); / Scal
5、e_x=50，Scale_y=50 for t from 0 to 2*pi step pi/100 draw(cos(t), sin(t); scale is (100, 100); / Scale_x=100，Scale_y=100 for t from 0 to 2*pi step pi/200 draw(cos(t), sin(t);,6, 辅助语义函数,a) 计算表达式的值：深度优先后序遍历语法树 double GetExprValue(struct ExprNode * root);,b)* 计算点的坐标值：首先获取坐标值，然后进行坐标变换 static void CalcCoor
6、d( struct ExprNode * Hor_Exp, struct ExprNode * Ver_Exp, double ,c) 绘制一个点(与环境有关): void DrawPixel(unsigned long x, unsigned long y);,d) 循环绘制所有的点： void DrawLoop( double Start, double End, double Step, struct ExprNode * HorPtr, struct ExprNode * VerPtr);,7, 辅助语义函数设计举例,a) 表达式值的计算 b) 点轨迹的循环绘制,void DrawLo
7、op( double Start, double End, double Step, struct ExprNode * HorPtr, struct ExprNode * VerPtr) extern double Parameter; / 参数T的存储空间 double x, y; for(Parameter=Start; Parameter=End; Parameter+=Step) CalcCoord(HorPtr, VerPtr, x, y); / 计算实际坐标 DrawPixel(unsigned long)x, (unsigned long)y); / 根据坐标绘制点 ,8,2.
8、3.3.3 递归子程序中语义规则的嵌入,a) OriginStatement b) ForStatement,语义规则可以嵌入在递归子程序的任何位置。根据语法制导翻译的基本思想，如果希望从某部分语言结构中获取语义，则相应的语义规则可以紧跟在该结构的语法分析之后。,9,2.3.3.4 解释器的主程序（略） 2.3.3.5 测试例程与测试结果（略） 2.3.3.6 解释器的源程序组织（看实际环境）, 程序的冗余比数据的冗余更危险； 资源的物理位置与逻辑位置无关； 合理组织资源，利于团队合作与回归测试； 辅助信息同等重要。,10,2.5 上机题的改进建议,2.5.1 函数绘图语言的扩充 修改显示屏的
9、直角坐标系，使得它与习惯上的坐标系一致； 扩充语句类型，使得用户可以规定图形颜色； 扩展循环绘图语句，使得for_draw语句可以嵌套； 增加文本框，使得用户可以在图形中添加文字说明； 增加清图功能，使得图形可以具有简单的动画效果。,11,2.5.2 采用面向对象技术实现解释器,语法制导翻译的本质反映在面向对象的程序设计方法上就是一种继承关系。,类 主程序,习惯上： 提供服务者（server）类 请求服务者（client）主程序,词法分析： 语法分析： 语义分析：,12,static void ForStatement (void) tree_node_ptr start_ptr, end_p
10、tr, step_ptr, x_ptr, y_ptr;,#ifndef PARSER_DEBUG double start_val, end_val, step_val; / 起点、终点、步长 #endif,MatchToken (FOR); MatchToken(T); MatchToken (FROM); start_ptr = Expression(); / 起点表达式的语法树 MatchToken (TO); end_ptr = Expression(); / 终点表达式的语法树 MatchToken (STEP); step_ptr = Expression(); / 步长表达式的语
11、法树 MatchToken (DRAW); MatchToken (L_BRACKET); x_ptr = Expression(); MatchToken (COMMA); y_ptr = Expression(); MatchToken (R_BRACKET);,#ifndef PARSER_DEBUG start_val = GetExprValue(start_ptr); / 起点值 end_val = GetExprValue(end_ptr); / 终点值 step_val = GetExprValue(step_ptr); / 步长值 DrawLoop (start_val, e
12、nd_val, step_vak, x_ptr, y_ptr); / 绘制图形 DelExprTree(start_ptr); DelExprTree(end_ptr); / 释放空间 DelExprTree(step_ptr); DelExprTree(x_ptr); DelExprTree(y_ptr); #endif,13, 不利用类机制 tree_node_ptr start_ptr, end_ptr, step_ptr, x_ptr, y_ptr, angle_ptr;,void for_statement_syntax() / for_statement的语法分析 match_to
13、ken (FOR); match_token(T); match_token (FROM); start_ptr = expression(); match_token (TO); end_ptr = expression(); match_token (STEP); step_ptr = expression(); match_token (DRAW); match_token (L_BRACKET); x_ptr = expression(); match_token(COMMA); y_ptr = expression(); match_token (R_BRACKET); ,void
14、for_statement_semantics() / for_statement的语义分析 double start_val, end_val, step_val; for_statement_syntax(); / 语法分析获取各表达式的语法树 start_val = GetExprValue(start_ptr); / 计算各表达式的值并绘图 end_val = GetExprValue(end_ptr); step_val = GetExprValue(step_ptr); DrawLoop (start_val, end_val, step_val, x_ptr, y_ptr); D
15、elExprTree(start_ptr); / 释放空间 DelExprTree(end_ptr); DelExprTree(step_ptr); DelExprTree(x_ptr); DelExprTree(y_ptr); ,14, 利用类机制 tree_node_ptr start_ptr, end_ptr, step_ptr, x_ptr, y_ptr, angle_ptr;,void parser_class:for_statement () / 基类中的for_statement match_token (FOR); match_token(T); match_token (FR
16、OM); start_ptr = expression(); match_token (TO); end_ptr = expression(); match_token (STEP); step_ptr = expression(); match_token (DRAW); match_token (L_BRACKET); x_ptr = expression(); match_token(COMMA); y_ptr = expression(); match_token (R_BRACKET); ,void interpreter_class:for_statement () / 派生类中的
17、for_statement double start_val, end_val, step_val; parser_class:for_statement(); / 语法分析获取各表达式的语法树 start_val = GetExprValue(start_ptr); / 计算各表达式的值并绘图 end_val = GetExprValue(end_ptr); step_val = GetExprValue(step_ptr); DrawLoop (start_val, end_val, step_val, x_ptr, y_ptr); DelExprTree(start_ptr); / 释放空间 DelExprTree(end_ptr); DelExprTree(step_ptr); DelExprTree(x_ptr); DelExprTree(y_ptr); ,
