编译原理--增加数据类型

1、/pl0.h / 这个文件中的代码与课本的一致 /对于使用C+勺编译器，这句话可以注释掉，但对于C语言不行 /typedef enum FALSE,TRUE, bool; #define norw 16 / 关键字勺个数 #define txmax 100 / 名字表勺容量 #define nmax 14 / 数字勺最大位数 #define al 10 / 符号勺最大长度 #define amax 2047 / 地址上界 #define levmax 3 / 最大允许勺嵌套声明层数 #define cxmax 200 / 最多勺虚拟机代码数 enumsymbol / 枚举类型： /nul=0

2、， ident=1 ， number=2， plus=3 ， minus=4 /times=5 ，依次类推， procsym=31 nul,ident, number, / 下面勺表示勺是系统勺算数运算符以及逻辑运算符，知道意思就可以 plus, minus, times,/ 相乘勺意思 slash, oddsym, eql, neq, lss, leq, gtr, geq, lparen, / 左括号 rparen, comma, semicolon, period, becomes,/ 赋值勺意思 / 下面勺表示是系统勺保留字 beginsym, endsym, ifsym, thensy

3、m, whilesym, writesym, readsym, dosym, callsym, constsym, varsym, procsym, integersym,charactersym,doubsym, charnum,integercon,doubnum ; #define symnum 38 enumobject constant, variable, procedur, integer, character, doub, ; enumfct lit, sto, jmp, opr, cal, jpc, lod, inte, ; #define fctnum 11 struct

4、instruction enum fct f; / 虚拟机代码指令 int l; / 引用层与声明层的层差 double a; / 根据 f 的不同而不同，参考课本 ; FILE* fas; / 输出名字表 FILE* fa; / 输出虚拟机代码 FILE* fa1; / 输出源文件及其各行对应的首地址 FILE* fa2; / 输出结果 bool listswitch; bool tableswitch; char ch; / 获取字符的缓冲区 enumsymbol sym; char idal+1; double num; int cc,ll; /cc 表示当前字符的位置 int cx;

5、/ 虚拟机代码指针 char line81; / 读取行缓冲区 char aal+1; / 临时符号，多出的一个字节用于表示字符串的结尾 struct instruction code cxmax;/ 存放虚拟机代码的数组 char wordnorwal; / 保留字 enumsymbol wsymnorw; / 保留字对应的符号值 enumsymbol ssym256; / 单符号的符号值 char mnemonic fctnum5; / 虚拟机代码指令的名称 bool declbegsyssymnum; / 表示声明开始的符号集合 bool statbegsyssymnum; / 表示语句

6、开始的符号集合 bool facbegsyssymnum; / 表示因子开始的符号集合 / 名字表结构 struct tablestruct char nameal; / 名字 /enum datatype type;/ 数据类型： integer,character,doub, enumobject kind; / 类型： const,var,array,procedure double val; / 数值，仅 const 使用 , 使用双精度浮点型 int level; / 所处层 int adr; / 地址 int size; / 需分配的数据空间 ; struct tablestruc

7、t tabletxmax;/ 名字表 FILE* fin; FILE* fout; char fnameal; int err; / 错误计数器，每出一次错误，其加一 if (-1=getsym() return -1 if (-1=getch() return -1 if (-1=test(a,b,c) return -1 if (-1=gen(a,b,c) return -1 if (-1=expression_r(a,b,c) return if (-1=factor(a,b,c) return -1 if (-1=term(a,b,c) return -1 if (-1=conditi

8、on(a,b,c)return -1 if (-1=statement(a,b,c)return -1 #define getsymdo #define getchdo #define testdo(a,b,c) #define gendo(a,b,c) #define expressiondo(a,b,c) -1 #define factordo(a,b,c) #define termdo(a,b,c) #define conditiondo(a,b,c) #define statementdo(a,b,c) #define constdeclarationdo(a,b,c) if (-1=

9、constdeclaration(a,b,c) return -1 #define vardeclarationdo(a,b,c) if (-1=vardeclaration(a,b,c) return -1 #define integerdeclarationdo(a,b,c) if (-1=integerdeclaration(a,b,c) return -1 #define characterdeclarationdo(a,b,c) if (-1=characterdeclaration(a,b,c) return -1 #define doubdeclarationdo(a,b,c)

10、if (-1=doubdeclaration(a,b,c) return -1 void error( int n); int getsym(); int getch(); void init(); int gen( enumfct x, int y, double z); int test( bool *s1, bool *s2, int n); int inset( int e, bool *s); int addset( bool *sr, bool *s1, bool *s2, int n); int subset( bool *sr, bool *s1, bool *s2, int

11、n); int mulset( bool *sr, bool *s1, bool *s2, int n); int block( int lev, int tx, bool * fsys); void interpret(); int factor( bool * fsys, int * ptx, int lev); int term( bool *fsys, int *ptx, int lev); int condition( bool *fsys, int *ptx, int lev); int expression_r( bool *fsys, int *ptx, int lev); i

12、nt statement( bool *fsys, int *ptx, int lev); void listcode( int cx0); int vardeclaration( int * ptx, int lev, int * pdx); int integerdeclaration( int * ptx, int lev, int * pdx); int characterdeclaration( int doubdeclaration( int int * ptx, int ptx, int lev, lev, int * pdx); int * pdx); int constdec

13、laration( int * ptx, int lev, int * pdx); int position( char * idt, int tx); void enter( enumobject k, int * ptx, int lev, int * pdx); int base( int l, int * s, int b); /pl0.cpp #include #include pl0.h #include string.h 函数中出现，可以先 / 这个宏定义的意思表示是运行时的数据栈大小，这个会在 interpret 不用管它 #define stacksize 500 * ，一共

14、有个 用于列举代码 * 在看源程序之前，请始终记住 * * sym 表示的是当前字符串的类型， * * num 表示的数字， * * id 中存放的是字符串， * * 记住这点在看源程序的时候非常重要。 * * 另外，还要记住的是 nxtlev 数组中存放的是后继符号集 * */ int main() bool nxtlevsymnum; / 这个数组表示的是当前语句的后继符号集 printf( Input pl/0 file? ); / 输入文件的路径 scanf( %s ,fname); fin=fopen(fname, r ); / 以只读打开文件， fin 文件指针 if (fin)

15、printf( List object code? (Y/N) ); scanf( %s,fname); listswitch=(fname0= y |fname0= Y ); /listswitch printf( List symbol table? (Y/N) ); scanf( %s,fname); tableswitch=(fname0= table 表 y |fname0= Y ); /tableswitch 表示是否输出 / 该表类似于页的表 fa1=fopen( fa1.tmp , w); / 以只读格式打开文件， 对于本程序其实是新建一个 文件 /fa1 文件中存储的是源程序

16、，运行一次，看看这个文件就明白啦 fprintf(fa1,Input pl/0 file?); / 将 Input pl/0 file?输入文件中 fprintf(fa1, %sn ,fname); / 同上 init(); / 初始化 err=0; cc=cx=ll=0; ch= ; if (-1!=getsym() / 如果程序开始是对的，则往下执行 /fa 存放的是模拟程序的代码 /fas 存放的是 table 表中的数据 / 运行一次代码看一下文件即明白 fa=fopen( fas=fopen( fa.tmp , w ); / 以只读形式打开 fas.tmp , w); / 同上 /

17、函数原型： int addset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,int n); /bool nxtlev32; /* declbegsysconstsym=true; declbegsysvarsym=true; declbegsysprocsym=true; statbegsysbeginsym=true; statbegsyscallsym=true; statbegsysifsym=true; statbegsyswhilesym=true; 执行该函数的结果为对应的下标在 nxtlev 中上述值均为 true ； */ / 在分程序开始的时候，其后继符号可以是 /co

18、nst,var,procedure,begin,call,if,while / 所以在 nxtlev 中将上述这些置为 true / 当然在整个程序可以只有一个 . ，即程序是空的也可以，所以会有 nxtlevperiod=true; addset(nxtlev,declbegsys,statbegsys,symnum);/symnum=32 ； nxtlevperiod= true ; /block 是编译程序的主程序，是分程序的分析处理过程，其里面调用了大部 分程序 / 耐心看 / 请记住在 block 程序开始的时候，只读取了源程序的一个语句单位 if (-1=block(0,0,nxt

19、lev) / 当程序出错的时候，则关闭以下文件，并退出程序 fclose(fa); fclose(fa1); fclose(fas); fclose(fin); printf( n ); return 0; fclose(fa); fclose(fa1); fclose(fas); / 如果在源程序的结尾没有 . ，则报错 if (sym!=period) error(9); /err=0 表示源程序没有错误 if (err=0) / 在源程序没有错误的前提下，打开 fa2 文件，依次执行里面的语句，输 出源程序结果 fa2=fopen( fa2.tmp , w); / 模拟计算机执行源程序

20、interpret(); fclose(fa2); else / 如果远程有错的话，会这样 printf(Errors in pl/0 program); fclose(fin); else printf( Cant open file! n ); printf( n ); return 0; void init() int i; for (i=0;i=255;i+) /ssym大小为，可以表示所有的 ASCL码 ssymi=nul;nul 为，将 ssym初始化为 ssym + =plus; ssym - =minus; ssym * =times; ssym / =slash; ssym

21、( =lparen; ssym ) =rparen; ssym = =eql; ssym , =comma; ssym . =period; ssym # =neq; ssym ; =semicolon; /将保留字输入word数组中，为了使用二分查找，这个设置顺序是按照字母序 /* strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy( strcpy(*/ strcpy( call ); strcpy( do

22、); strcpy( strcpy( if ); strcpy( strcpy( procedure read ); then ); var ); while ); write ); /wsym 内放有保留字所对应的枚举变量的值 wsym0=beginsym; wsym1=callsym; wsym2=charactersym; wsym3=constsym; wsym4=dosym; wsym5=doubsym; wsym6=endsym; wsym7=ifsym; wsym8=integersym; wsym9=oddsym; wsym10=procsym; wsym11=readsym;

23、 wsym12=thensym; wsym13=varsym; wsym14=whilesym; wsym15=writesym; /mnemonic 中存放的是模拟程序的命令符 / 大小是个，因为只有中命令符 strcpy(isymnum;i+) ); ); ); ); ); ); ); ); declbegsysi=false statbegsysi=false facbegsysi= false / 下面的这三块内容的功能在后续的介绍中会有， / 分别是声明开始符号集，语句开始符号集，因子开始符号集 declbegsysconstsym= true ; declbegsysvarsym=

24、 true ; declbegsysprocsym= true ; declbegsysintegersym= true ; declbegsyscharactersym= true ; declbegsysdoubsym= true ; statbegsysbeginsym= true ; statbegsyscallsym= true ; statbegsysifsym= true ; statbegsyswhilesym= true ; facbegsysident= true ; facbegsysnumber= true ; facbegsyslparen=true ; facbeg

25、syscharnum= true ; facbegsysdoubnum= true ; /该函数的功能是返回符号e是否在符号集s中 / 是则返回 true ，否则返回 false int inset( int e, bool * s) return se; /对于下标i，如果si或s2是true，则sr也是true / 这个函数其实是初始化后继符号集，即 nxtlev 数组 int addset( bool * sr, bool * s1, bool * s2, int n) int i; for (i=0;in;i+) sri=s1i|s2i; return 0; / 下面的函数不知干什么用

26、，我没找到这两个函数的使用地方，不知道是不是作者弄错啦 int subset( bool* sr, bool * s1, bool* s2, int n) int i; for (i=0;in;i+) sri=s1i return 0; int mulset( bool * sr, bool* s1, bool * s2, int n) int i; for (i=0;i= a do if (k= a ak=0;/ 单词符号以结尾 strcpy(id,a);/ 将该单词符号复制到 id 数组中 i=0; j=norw-1; /norw=13 / 执行二分查找，搜索该单词符号是否是保留字 do

27、k=(i+j)/2; /strcmp() 比较两个字符串，相同则为，第一个小为负，第一个大为正数 if (strcmp(id,wordk)=0) i=k+1; while (ij) sym=wsymk;/如果是保留字则置为保留字的数字，wsyn是保留字对应的符 号值 else sym=ident;/如果不是保留字，则置sym为 else if ( int )ch=39) / 加入字符类型 getchdo; if (ch= A / 输出错误码 else if (ch= : ) getchdo; if (ch= = ) sym=becomes;/如果是赋值的话，则置 sym=19 getchdo;

28、 else sym=nul;/ 个人认为这地有错，我觉得应该是错误退出才对 else if (ch= ) getchdo; if (ch= = ) sym=geq; getchdo; else sym=gtr; else sym=ssymch; if (sym!=period) getchdo; return 0; /int getsym() / / int i,j,k; / / 忽略空格，换行符，制表符 / while (ch= |ch=10|ch=9) / / 相当于执行 if(-1=getch() / / return -1 / 即取一个符号单位 /getchdo; / / / 功能是取

29、一个单词符号 / if(ch=a /do / /if (k=a /ak=0;/ 单词符号以结尾 /strcpy(id,a);/将该单词符号复制到 id 数组中 /i=0; /j=norw-1;/norw=13 /执行二分查找，搜索该单词符号是否是保留字 / do /k=(i+j)/2; /if (strcmp(id,wordk)=0) / /i=k+1; / /while(ij) / / sym=wsymk;/ 如果是保留字则置为保留字的数字 / /else / IIsym=ide nt;/如果不是保留字，则置sym为 / / / / 取一个数字单位 / else / / if(ch=0/输出

30、错误码 / / / 如果是赋值运算符的话，执行这个 / else / /if(ch=:) / / getchdo; /if(ch=) / 如果是赋值的话，则置 sym=19 /sym=becomes;/ /getchdo; / /else / / sym=nul;/ / / /else 个人认为这地有错，我觉得应该是错误退出才对 / / if(ch=) getchdo; if(ch=) sym=geq; getchdo; else sym=gtr; else sym=ssymch; if(sym!=period) getchdo; / / / / return 0; / int gen( en

31、umfct x, int y, double z) if (cx=cxmax) /cxmax=200 printf( Program too long ); return -1; codecx.f=x; codecx.l=y; codecx.a=z; cx+ ; return 0; int test( bool * s1, bool * s2, int n) if (!inset(sym,s1) error(n); / 当检测不通过时，不停获取符号，只到它属于需要的集合或补救集合 while (!inset(sym,s1) return 0; fsys /cc=cx=ll=0;cx 表示源程序

32、中代码的第几行 /block(0,0,nxtlev) 这是主程序 /nxtlev 中已有部分值为，大小为 int block( int lev, int tx, bool * fsys) /lev 表示分程序所在层， tx 表示当前尾指针， 表示当前模块后跟符号集 int i; int dx; int tx0; int cx0; / 新建一个 bool nxtlevsymnum; dx=3; / 默认为，原因在书上 tx0=tx; / 记录本层名字的初始位置 tabletx.adr=cx;/cx=0 ，即 table 表的第一元素的地址为 gendo(jmp,0,0); if (levlevm

33、ax) /levmax=3 ，所以该编译器允许的嵌套为层 error(32); do / 如果当前字符是 constant ，则将字符放入 table 中 if (sym=constsym) / 读取 const 后的常量符号 getsymdo; do /#define constdeclarationdo(a,b,c) /if(-1=constdeclaration(a,b,c) / return -1 constdeclarationdo( /tx=0,lev=0,dx=3; while (sym=comma)/ 如果是逗号，则表示下一个单词串为常量，将所有 的 / 在同一行的常量符号输入

34、 table 表中 getsymdo; constdeclarationdo( if (sym=semicolon) / 为分号的时候，表示常量的读取结束，读取下一 个符号串 getsymdo; else error(5); / 每行必须以分号结束，如果不是，则报错 while (sym=ident); / 如果当前字符是变量，则将字符放入 table 中，形式同上述代码，如对下面不动 的请参照上面的代码 if (sym=varsym) getsymdo; do vardeclarationdo( while (sym=comma) getsymdo; vardeclarationdo( if

35、 (sym=semicolon) getsymdo; else error(5); while (sym=ident); / 自己修改的 / 如果当前字符是变量，则将字符放入 table 中，形式同上述代码，如对下面不 动的请参照上面的代码 if (sym=integersym) getsymdo; do integerdeclarationdo( while (sym=comma) getsymdo; integerdeclarationdo( if (sym=semicolon) getsymdo; else error(5); while (sym=ident); / 如果当前字符是变量

36、，则将字符放入 table 中，形式同上述代码，如对下面不 动的请参照上面的代码 if (sym=charactersym) getsymdo; do characterdeclarationdo( while (sym=comma) getsymdo; characterdeclarationdo( if (sym=semicolon) getsymdo; else error(5); while (sym=ident); / 如果当前字符是变量，则将字符放入 table 中，形式同上述代码，如对下面不 动的请参照上面的代码 if (sym=doubsym) getsymdo; do dou

37、bdeclarationdo( while (sym=comma) getsymdo; doubdeclarationdo( if (sym=semicolon) getsymdo; else error(5); while (sym=ident); / 如果当前字符是子过程，则将字符放入 table 中 while (sym=procsym) getsymdo; if (sym=ident) enter(procedur, getsymdo; else error(4); / 子过程的语句后面必须跟一个分号，否则错误 if (sym=semicolon) getsymdo; else err

38、or(5); memcpy(nxtlev,fsys, sizeof (bool ) *symnum); / 将 fsys 所指的内存首地址， 大小为的内容放入 nxtlev 中 / 其实就是把初始化好的 nexlev 的内容复制到新申请的内存中去 nxtlevsemicolon= true ;/ 分程序的程序体可以为空 if (-1=block(lev+1,tx,nxtlev) / 递归调用，进入子过程，此时 lev+1 ， return -1; if (sym=semicolon) getsymdo; memcpy(nxtlev,statbegsys, sizeof (bool )*symn

39、um); nxtlevident= true ; nxtlevprocsym= true ; /#define testdo(a,b,c) /if(-1=test(a,b,c) /return -1 testdo(nxtlev,fsys,6); / 测试后更符号类型类型是否合法 else error(5); /nxtlev 表示语句开始的符号集 memcpy(nxtlev,statbegsys, nxtlevident= true ; nxtlevperiod= true ; / testdo(nxtlev,declbegsys,7);/ sizeof (bool )*symnum); 测试当

40、前符号是否是后继符号集中的元素 / 如果不是则找第一个是的位置 / 对于一个分程序的开始无非是语句开始符号集 / 如果没有了声明符号的字符，则退出循环 号位置执行代码，这条语句是模拟程序的第一条指令 和声明开始符号集 while (inset(sym,declbegsys); /jmp 0 CX 表示跳转到 CX codetabletx0.adr.a=cx; tabletx0.adr=cx; tabletx0.size=dx; cx0=cx; / 模拟程序的第二条语句表示申请多大的存储空间，用于存储变量 gendo(inte,0,dx); if (tableswitch) / 是否列出 tab

41、le 表中的内容 printf( TABLE:n ); if (tx0+1tx) / 当 table 表为空时，只输出 NULL printf(NULLn ); for (i=tx0+1;iamax)/amax=2047, 即 const 数最大为 error(31); num=0; table(*ptx).val=num; break ; case variable: table(*ptx).level=lev; table(*ptx).adr=(*pdx); (*pdx)+; break ; case procedur: table(*ptx).level=lev; break ; / 自

42、己修改的 case integer: table(*ptx).level=lev; table(*ptx).adr=(*pdx); (*pdx)+; break ; case doub: table(*ptx).level=lev; table(*ptx).adr=(*pdx); (*pdx)+; break ; case character: table(*ptx).level=lev; table(*ptx).adr=(*pdx); (*pdx)+; break ; / 在 table 表中查找 idt 的位置，并返回其所在位置 int position( char * idt, int

43、tx) int i; strcpy(,idt); i=tx; while (strcmp(,idt)!=0) i-; return i; int characterdeclaration( int * ptx, int lev, int * pdx) / 如果当前的符号是一个字符类型，则继续执行 if (sym=ident) enter(character,ptx,lev,pdx); getsymdo; else error(4); return 0; int integerdeclaration( int * ptx, int lev, int *

44、 pdx) / 如果当前的符号是一个字符类型，则继续执行 if (sym=ident) enter(integer,ptx,lev,pdx); getsymdo; else error(4); return 0; int doubdeclaration( int * ptx, int lev, int * pdx) / 如果当前的符号是一个字符类型，则继续执行 if (sym=ident) enter(doub,ptx,lev,pdx); getsymdo; else error(4); return 0; int constdeclaration( int * ptx, int lev, i

45、nt * pdx) / 如果当前的符号是一个变量，则继续执行 if (sym=ident) getsymdo; if (sym=eql|sym=becomes) if (sym=becomes) error(1); getsymdo; if (sym=number) enter(constant,ptx,lev,pdx); getsymdo; else error(2); else error(3); else error(4); return 0; int vardeclaration( int * ptx, int lev , int * pdx) if (sym=ident) enter

46、(variable,ptx,lev,pdx); getsymdo; else error(4); return 0; / 列举模拟程序，即目标程序 void listcode( int cx0) int i; if (listswitch) for (i=cx0;iamax|numamax)/ 如果数字大于最大能表示的数字，则报错。 / /error(31); /num=0; / /gendo(lit,0,num); /getsymdo; / /else / / /如果当前是一个左括号，则表示进入一个表达式的处理过程 /if(sym=lparen) / /getsymdo; /memcpy(n

47、xtlev,fsys,sizeof(bool)*symnum); /nxtlevrparen=true; / 在左括号里面是一个表达式 /expressiondo(nxtlev,ptx,lev); /if(sym=rparen) / /getsymdo; / /else / /error(22); / / /testdo(fsys,facbegsys,23);/ 么是其他的开始符号 / / / / return 0; / 当前符号要么是因子的开始符号，要 int factor ( bool * fsys, int *ptx, int lev) int i; bool nxtlevsymnum;

48、 testdo(facbegsys,fsys,24); / 判断当前是否是因子的语法开始符号，如果不是，则 找到一个合适的 / 开始符号继续执行 while (inset(sym,facbegsys) / 如果当前不是因子的开始符号，则退出该函数 / 如果当前字符是一个变量的话 if (sym=ident) i=position(id,*ptx); if (i=0) error(11); else switch (tablei.kind) case constant: gendo(lit,0,tablei.val); / 将当前常量放在栈顶 break ; case variable: gen

49、do(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break ; case procedur: / 因子中不能含有过程的定义 error(21); break ; / 自己添加的 case character: gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break ; case integer: gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break ; case doub: gendo(lod,lev-tablei.level,tablei.adr); break ; getsymdo; else if (sym=charnum) if (num256|numamax)/ 如果数字大于最大能表示的数字，则报错。 amax=2047 error(31); num=0; gendo(lit,0,num); getsymdo; else / 如果当前是一个左括号，则表示进入一个表达式的处理过程 if (sym=lparen) getsymdo; memcpy(nxtlev,fsys, sizeof (bool )*symnum); nxtlevrparen= true ; / 在左括号里面是一个表达式 expressiondo(nxtlev,ptx,lev);