编译原理实验报告——AST、graphviz

1、编译原理课程设计实验报告姓名：赵军旺学号：0906840442 指导老师：赵洋 日期：2012/6/7编译原理课程设计实验报告一一096840442 赵军旺实验目通过对抽象语法树的结点的遍历，将各种节点类用graphviz显示岀来， 即把一棵抽象的树用可见的图形表示。加深对编译原理学习中语法树的认识。 同时了解ast类和astnode类的结构及visitor设计模式。实验内容开发平台：myeclipse内容：1>解析java源程序，生成ast2、遍历ast树，用astnode节点提供的visitor模式(accept)对各个节点 进行遍历。3、将遍历的结果生成符合graphviz语法的文

2、件，并用dot.exe生成可见 的语法树。概要设计1> jdtast类：实现对java源文件的逐行读入，存放于一个文件流中，然 后将整个文件流作为参数传给parser进行ast解析，生成一个 compilationunit,并调用其accept方法，指定一个visitor类，我这里 用的是 treevisitoro2、treevisitor 类：扩展 astvisitor 类,重载他的 visit仃 node), "t一共 有83中,也就是说我们要重载83次visit方法，astvisitor类还提供 endvisit()、previsit()、postvisit()等方法，由

3、于遍历树的时候可以不用 这些方法，所以没有重载。3、testjava类:这个文件是要被解析的类，为了验证解析是否正确，这 个类中的方法还是比较充分的，但是肯定没有全部覆盖，因为如果全 部翻盖，生成的png文件就太大了。4、eclipse ast的总体结构1) org.eclipse.jdt.core.dom.ast (ast 节点类)eclipse ast的工厂类，用于创建表示各种语法结构的节点。2) org.eclipse.jdt.core.dom.astnode 及其派生类(ast 类)用于表示java语言中的所有语法结构，在实际使用中常作为ast 上的节点出现。3) org.eclips

4、e.jdt.core.dom.astvisitor (astvisitor 类)eclipse ast的访问者类，定义了统一的访问ast中各个节点的方法。四.详细设计及源代码jdtast. java:(导入的包在此没有给出)public class jdtast private astparser parser = astparser.newparser(ast.jls3);private compilationunit cu = null; / java源文it fl勺纟占木勾compilationunitpublic void setsource (file f)/将java文件f建立编译

5、结构bufferedreader reader;try reader = new bufferedreader(new filereader (f);stringbuffer sourcestr = new stringbuffer ();string tempstr;bufferedreader br = new bufferedreader(new filereader(f); while (tempstr = br.readline()!= null) sourcestr append (”n”). append (tempstr) ; / 将 jeva文件逐行 加载进来reader.c

6、lose ();parser setkind(astparser k_compilation_unit);parser.setsource(sourcestrtostring()tochararray();/ 将 加载的文件再加载到解析器里cu = (compilationunit) parser.createast(null); catch (exception e) e.printstacktrace ();public string acceptor(treevisitor treevisitor) cu.accept(treevisitor);return treevisitor.ge

7、tstring();public static void main(string args) throws interruptedexceptionjdtast asttree = new jdtast();file file = new file ( n srcmypacktest java . java,!); asttreesetsource (file);treevisitor treevisitor = new treevisito:r();string ss = esttree.accept_visitor(treevisitor);try bufferedwriter bfbuf

8、feredwriter = new bufferedwriter(new filewriter (new file (,fc : graph. txth ); bfbufferedwriter.write(ss);bfbufferedwriter.close ();runtime rt = runtimege七ru门七ime();rtexec(new string,!c : wprogram files(x86)graphviz2.29bindot.exe",nc: wgraph. txt,f, h-tpng,f, n-o,!, ,fc: wmypng.png11 ); thread

9、 tr = new thread();tr.shep(loooo) ; /调用延时程序，以便牛成图片runtime rt2 = runtime.getruntime();rt2 exec (,f cmd /c start c : wmypng. png” ); catch (ioexception e) e.printstacktrace();treevis . java:主要实现tvisit （t node）方法的重载，这里仅列举一些比较常用的节点的visit方法astvisitorpublic class treevisitor extendsstatic string str =stat

10、ic int id = 1;/字符串，最后传给graphviz调用 /id为每个节点编号，便于图形的输出public treevisitor()str += ndigraphnn;public boolean visit (assignment node) / 两边都是变量的赋值表达式 nodesetflags(id+);str += node . getflags () + ,f label = '"assignment、"” + ,f; n,f;str += node.getperent()getflags() + n->n + node.getflags

11、() +return super.visit(node);public bo olean visit (compilati on unit no de) / 编译单元，第一个访问的 节点nodesetflags(工d+);if (node.getparent() = null) str += nllabel =ncompilationunitn ,shape = mrecord;nn; elsestr += node.getparent () .getflags () + n->n + node.getflags()return super.visit(node);public bool

12、ean visit(continuestatement node) / continuenodesetflags(工d+);str += node-getflags () + h label = 1111 4- “continue" + nn n + h; nh; str += node.getparent () .getflags () + ,f-+ node.getflags () +return super.visit(node);public boolean visit (inf ixexpression node) / 中缀表达式 a+b , a>b 等nodeset

13、flags(id+);str += node . ge tfimgs () + 11 la be丄= uu + node . getoperator () + n 11 n+n'*;str += node . ge tparen t( ).ge tfj_3gs() + u->n + node . getflags () +return super.visit(node);public boolean visit (postfixexpression node) / 后缀表达式 i + + nodesetflags(id+);str += node.getflags() + &qu

14、ot;label = "" + "postfix:”+ node . getoperator () + n 11 n + n; n n;str += node . getparent () . getflags () + n->,f + node . getflags () + n;nn;return super.visit(node);public string get string () / 返回字符串str += nnn;return str;testjavajava要被解析的java文件package mypack;import javaxannot

15、ationresource;resource/ * * author administrator */public class testjava public testjava()system, out. printin (111 love java11);public static void main(string args)testjava testjava = new testjava();clsa cisa = new clsa();boolean bool = true;int num = 4;char charac = 1 i 1 ；system.out.printin(testj

16、ava instanceof testjava);switch (num) case 1:system.out.printin("easel out”);break;default:break;for (int j = 0; j < 5; +j)if (j > 3)break;int cd = 0;while (cd < 5)cd+ + ;system.out.printin(1 > 2 ? 3 : 4);try system.out.printin("tryout"); catch (exception e) esetstacktrace

17、(null);class clsc extends clsa class clsa int a;int b;class clsb int c;int d;public int method (irrt s, int e) / i love youclsa clsa = new clsa();for (int i = 1; i < 10; i+)clsa.a += i;s += e;return s + e;五、程序调试1.遇到的问题a、刚开始没有用visitor设计模式，自己对语法树进行了自 顶向下的遍历，只简单的实现了把导入的包、类和方法的定义画 成图片，在程序里用递归解决类中再定义类的问题。画出的图像如下:但这并不是一个好的方法，费事费力，后来通过查阅网上的 api文档，发现ast类实现了访问者模式，我们只要调用visit 方法就可以轻松访问各个节点。b、生成的png不知道如何打开，刚开始尝试着建立一个panei 板块来实现图像的显示，但是发现这样不能进行图像的缩放，看 起来很不舒服，后来用dos进行图片的打开，方便了图片的查看。c、还有一个问题就是不知道如何对节点进行编号，因为我们 总要设置一个标识，访问节