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1、编译原理课程实验报告题目PL/0编译程序的C语言扩充 专业化学工程与工艺班级学号姓名 任课教师华东理工大学信息学院.实验题目PL/0 编译程序的 C 语言扩充二实验目的在分析理解 PL/0 编译程序的基础上，对其词法分析程序、语法分析程序和语义处理程序进行 部分修改扩充。三实验内容在 PL/0 语言的基础上增加对整型一维数组的支持、扩充 IF-THEN-ELSE 条件语句、增加 REPEAT 语句、支持带参数的过程和增加注释等，如下所示：（1）整型一维数组，数组的定义格式为：VAR数组标识名（下界 : 上界） 其中上界和下界可以是整数或者常量标识名。 访问数组元素的时候，数组下表是整型的表达式
2、，包括整数、常量或者变量和他们的组合。（2）扩充条件语句，格式为：条件语句：二EF条件THEN语句ELSE语句（3）增加 REPEAT 语句，格式为：复合语句：二REPEAT语句UNTL条件 四实验过程（1）PL/0 编译程序的 C 语言源代码输入（2）运行 PL/0 编译程序的 C 语言源代码，调试运行 PL/0 编译程序（3）对 PL/0 编译程序进行功能扩充（4）PL/0 编译程序功能扩充部分的分析与设计（5）对 PL/0 编译程序进行功能扩充，即编写代码（6）进行 PL/0 编译程序功能扩充部分的运行调试（7）完成实验报告总结 五.PL/0编译程序的功能扩充程序说明(1) 扩充赋值运算
3、：+=,-=.此功能扩充只需在语句分析里面进行增加如下程序if(SYM=BECOMES|SYM=PLUSBECOMES|SYM=MINUSBECOMES)if (SYM=BECOMES)GetSym();EXPRESSION(FSYS,LEV,TX);elseif(SYM=PLUSBECOMES|SYM=MINUSBECOMES)GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR); if(SYM=PLUSBECOMES)GetSym();FACTOR(FSYS,LEV,TX);GEN(OPR,0,2);elseif(SYM=MINUSBECOMES)GetSy
4、m();FACTOR(FSYS,LEV,TX); GEN(OPR,0,3); if (i!=0)GEN(STO,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);(2) 扩充FOR TO和FOR DOWNTO语句，此功能的关键是如何判断条件是否成立，并如何进行程序 跳转.在这里用到了几条指令,和地址回填技术.扩充程序如下:case FORSYM:GetSym();if(SYM!=IDENT)Error(31); /FOR 后面要标识符 i=POSITION(ID，TX);if (i=0) Error(11);elseif (TABLEi.KIND!=VARIABLE) /*
5、ASSIGNMENT TO NON-VARIABLE*/ Error(12);/变量GetSym();if(SYM!=BECOMES)Error(13);GetSym();EXPRESSION(SymSe tUnion(SymSe tNew(TOSYM,DOWNTOSYM,DOSYM),FSYS),LEV,TX);/表达式 if(SYM=DOWNTOSYM)CX1=CX;GetSym();GEN(STO,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);/保存结 果至变量单元GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);/重新调 入栈
6、顶EXPRESSION(SymSe tAdd(DOSYM,FSYS),LEV,TX);/表达式GEN(OPR,0,11);/判断运算CX2=CX;GEN(JPC,O,O);/如果栈顶非真跳转GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);/重新调 入栈顶GEN(LIT,0,1) ;/送1到栈顶GEN(OPR,0,3); /减运算 if(SYM=DOSYM)GetSym();STATEMENT(FSYS,LEV,TX);GEN(JMP,0,CX1);CODECX2.A=CX;else if(SYM=TOSYM)CX1=CX;GetSym();GEN(STO,
7、LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR); / 保存结 果至变量单元GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR); / 重新调入栈顶EXPRESSION(SymSetAdd(DOSYM,FSYS),LEV,TX);/ 表达式分析GEN(OPR,0,13);/ 判断运算CX2=CX;GEN(JPC,0,0);/ 如果栈顶非真跳转GEN(LOD,LEV-TABLEi.vp.LEVEL,TABLEi.vp.ADR);GEN(LIT,0,1);GEN(OPR,0,2);if(SYM=DOSYM)GetSym();STATEMENT(F
8、SYS,LEV,TX);GEN(JMP,0,CX1);CODECX2.A=CX;/ 回填地址else Error(35);break;(3) 增加条件语句的 ELSE 子ELSE 语句的语法语义分析程序：case IFSYM:GetSym();CONDITION(SymSetUnion(SymSetNew(THENSYM,DOSYM),FSYS),LEV,TX);if (SYM=THENSYM) GetSym();else Error(16);CX1=CX; GEN(JPC,0,0);STATEMENT(FSYS,LEV,TX);CX2=CX; GEN(JMP,0,CX+1);CODECX1.
9、A=CX;if (SYM=SEMICOLON) GetSym();if(SYM=ELSESYM)GetSym();STATEMENT(FSYS,LEV,TX);CODECX2.A=CX; /add the statement of ELSE else STATEMENT(FSYS,LEV,TX);break;(4) 修改单词：不等号# 改为 if (CH=) SYM=NEQ; GetCh(); else SYM=LSS;六实验设计思想1设计说明PL/0 语言是 Pascal 语言的一 个子集， 这里分析的 PL/0 的编译程 序包 括了对 PL/0 语言源程序进行分析处理、编译 生成类PCOD
10、E代码，并在虚拟机上解释运行生成的 类 PCODE 代码的功 能。PL/0 语言编译程序采用以语法分析为核心、 一遍扫描的编译方法。词法分析 和代码生成作为独立的子程序供语法分析程序调用。语法 分析的同时，提供了出错 报告和出错恢复的功能。在源程序没有错误编译通过的情况下，调用类PCODE解释 程序 解释 执行 生成 的 类 PCODE 代码 。2各功能模块描述词法 分析 子程 序分 析 ：词法分析子程序名为GETSYM，功能是从源程序中读出一个单词符号(TOTAKEN)， 把它的信息放入全局变量SYM、ID和NUM中，字符变量放入CH中，语法分析器需 要单词时，直接从这三个变量中获得。Get
11、 ch过程通过反复调用Get ch子过程从源 程序过获取字符，并把它们拼成单词。 GETCH 过程中使用了行缓冲区技术以提高程 序运 行效 率。词法分析器的分析过程：调用 GETSYM 时，它通过 GETCH 过程从源程序中获得 一个字符。如果这个字符是字母，则继续获取字符或数字，最终可以拼成一个单词， 查保留字表，如果查到为保留字，则把SYM变量赋成相应的保留字类型值；如果 没 有查到，则 这个单词应是一个用户自定义的标识符(可能是变量名、常量 名或是过 程的名字)，把SYM置为IDENT，把这个单词存入ID变量。查保 留字表时使用了二 分法查找以提高效率。如果Get ch获得的字符是数字，
12、则继续用Get ch获取数字， 并把它们拼成一个整数或实数，然后把SYM置为INTEGER或REAL，并把拼成的数 值放入NUM变量。如果识别出其它合法的符号(比女如赋值号、大于号、小于等于 号等)，则把SYM则成相应的类型。如果遇到不合法的字符，把SYM置成NUL。语法 分析 子程 序分 析：语法分析子程序采用了自顶向下的递归子程序法，语法分析同时也根据程序的 语义生成相应三元代码，并提供了出错处理的机制。语法分析主要由分程序分析过 程( BLOCK )、 参数变量分析过程( ParaDeclaration )、 参数变量处理过程 ( ParaGetSub )、 数 组 处 理 过 程 (
13、ParaGetSub )、 常 量 定 义 分 析 过 程 （ ConstDeclaration ）、 变 量 定 义 分 析 过 程 （ Vardeclaration ）、 语 句 分 析 过 程 （ Statement ）、表达式处理过程（ Expression ）、项处理过程（ Term ）、因子处理过 程 （ Factor ） 和 条 件 处 理 过 程 （ Condition ） 构 成 。 这 些 过 程 在 结 构 上 构 成 一 个 嵌 套的层次结构。除此之外，还有出错报告过程（ Error ）、代码生成过程（ Gen ）、测 试单词合法性及出错恢复过程（Test ）、登录名字
14、表过程（Enter ）、查询名字表函 数 （ Position ） 以 及 列 出 类 PCODE 代 码 过 程 （ Listcode ） 作 过 语 法 分 析 的 辅 助 过 程。由 PL/0 的语法图可知：一个完整的 PL/0 程序是由分程序和句号构成的。因此， 本编译程序在运行的时候，通过主程序中调用分程序处理过程block来分析分程序 部分 （分 程序 分析 过程中 还可能会 递归 调用 block 过程），然后， 判断最后 读入 的 符号是否为句号。如果是句号且分程序分析中未出错，则是一个合法的 PL/0 程序， 可以运行生成的代码，否则就说明源PL/0程序是不合法的，输出出错提
15、示即可。下面按各语法单元分析PL/0编译程序的运行机制。 分程 序处 理过 程：语法分析开始后，首先调用分程序处理过程（Block）处理分程序。过程入口 参数置为：0层、符号表位置 0、出错恢复单词集合为句号、声明符或语句开始符。 进入 Block 过程后，首先把局部数据段分配指针设为3，准备分配 3个单元供运行 期存放静态链 SL、 动态链 DL 和返回地址 RA。 然后用 Tx0 记录下当前符号表位置 并产生一条Jmp指令，准备跳转到主程序的开始位置，由于当前还没有知到主程序 究竟在何处开始，所以Jmp的目标暂时填为0，稍后再改。同时在符号表的当前位 置记录下这个Jmp指令在代码段中的位置。在判断了嵌套层数没有超过
