編譯課程設(shè)計

1、<p><b>　　課 程 設(shè) 計</b></p><p>　　課程名稱____編譯原理______</p><p>　　題目名稱____編譯課程設(shè)計__</p><p>　　學生學院____計算機學院____</p><p>　　專業(yè)班級___ _ </p><p&

2、gt;　　學 號__ __</p><p>　　2011 年 1 月 8 日</p><p><b>　　一、實驗?zāi)康?lt;/b></p><p>　　在分析理解一個教學型編譯程序（如PL/0）的基礎(chǔ)上，對其詞法分析程序、語法分析程序和語義處理程序進行部分修改擴充。達到進一步了解程序編譯過程的基本原理和基本實現(xiàn)

3、方法的目的。</p><p><b>　　二、課程設(shè)計要求</b></p><p>　　基本內(nèi)容（成績范圍：“中”、“及格”或“不及格”）</p><p>　?。?）擴充賦值運算：+= 和 -=</p><p>　?。?）擴充語句（Pascal的FOR語句）:</p><p>　?、貴OR <

4、;變量>:=<表達式> TO <表達式> DO <語句></p><p>　?、贔OR <變量>:=<表達式> DOWNTO <表達式> DO <語句></p><p>　　其中，語句①的循環(huán)變量的步長為2，</p><p>　　語句②的循環(huán)變量的步長為-2。</p>

5、;<p>　　選做內(nèi)容（成績評定范圍擴大到：“優(yōu)”和“良”）</p><p>　　（1）增加運算：++ 和 --。</p><p>　?。?）增加類型：① 字符類型； ② 實數(shù)類型。</p><p>　　（3）擴充函數(shù)：① 有返回值和返回語句；② 有參數(shù)函數(shù)。</p><p>　?。?）增加一維數(shù)組類型（可增加

6、指令）。</p><p>　　（5）其他典型語言設(shè)施。</p><p><b>　　三、實驗環(huán)境與工具</b></p><p>　　（1）計算機及操作系統(tǒng)：PC機，Windows2000，WindowsXP</p><p>　?。?）程序設(shè)計語言：C++Builder5，VC 6.0</p><p&g

7、t;　?。?）教學型編譯程序：PL/0 </p><p><b>　　設(shè)計原理與方案</b></p><p>　　1．PL0語言結(jié)構(gòu)圖如下</p><p><b>　　2．各功能模塊描述</b></p><p>　　模塊名：主函數(shù)模塊（即：void __fastcall TForm1::Button

8、RunClick(TObject *Sender)） 輸 入：PL/0源程序 輸 出：目標程序和運行結(jié)果 功 能：主程序初始化編譯環(huán)境，建立關(guān)鍵字表，調(diào)用分程序Block對源文件進行編譯，當源程序編譯正確時，自動調(diào)用解釋執(zhí)行程序，對目標代碼進行解釋執(zhí)行。 </p><p>　　模塊名：Error（即：void Error(int n)） 輸 入：出錯位置CC和錯誤性質(zhì)編號N輸 出：顯示出錯信息 功

9、能：出錯處理，打印出錯位置和錯誤性質(zhì)編號。 </p><p>　　模塊名：GetSym（即：void GetSym()） 輸 入：源程序的字符流 輸 出：單詞符號 功 能：詞法分析，讀取一個單詞 </p><p>　　模塊名：Gen（即：void GEN(FCT X, int Y, int Z)） 輸 入：偽操作碼F；層次差L；立即數(shù)或位移量或功能號A輸 出：類PCODE指令

10、功 能：生成目標代碼，并送入目標程序區(qū)。 </p><p>　　模塊名：Test（即：void TEST(SYMSET S1, SYMSET S2, int N)） 輸 入：進入或退出某一語法單元時當前單詞應(yīng)屬合法的集合S1；在某一出錯狀態(tài)時，可恢復(fù)分析工作的補充單詞符號集合S2；出錯信息編號 輸 出：調(diào)用Error顯示出錯信息 功 能：測試當前單詞是否是合法 </p><p>

11、;　　模塊名：Block（即：void Block(int LEV, int TX, SYMSET FSYS)） 輸 入：分程序?qū)哟蜭EV；符號表索引TX；退出時當前符號應(yīng)屬的集合FSYS； 輸 出：生成分程序的目標代碼 功 能：分程序分析處理過程。 </p><p>　　模塊名：Enter（即：void ENTER(OBJECTS K, int LEV, int &TX, int &DX

12、)） 輸 入：單詞類別K；層次L；符號表索引TX；地址指針DX； 輸 出：更新的符號表 功 能：登錄過程說明對象包括變量、常量和過程名的屬性信息到符號表。 </p><p>　　模塊名：Position（即：int POSITION(ALFA ID, int TX)） 輸 入：標識符ID；符號表索引TX輸 出：標識符在符號表中的位置 功 能：查找標識符在符號表中的位置。 </p>&

13、lt;p>　　模塊名：Constdeclaration（即：void ConstDeclaration(int LEV,int &TX,int &DX)） 輸 入：層次L；符號表索引TX；地址指針DX； 輸 出：更新的符號表 功 能：常量定義處理，收集常量信息并登錄到符號表。 </p><p>　　模塊名：Vardeclaration（即：void VarDeclaration(in

14、t LEV,int &TX,int &DX)） 輸 入：層次L；符號表索引TX；地址指針DX； 輸 出：更新的符號表 功 能：變量定義處理，收集變量信息并登錄到符號表。 </p><p>　　模塊名：Listcode（即：void ListCode(int CX0)） 輸 入：當前分程序在目標代碼區(qū)的起始索引CX輸 出：打印當前分程序的目標代碼 功 能：列出目標代碼清單。 </

15、p><p>　　模塊名：Factor（即：void FACTOR(SYMSET FSYS, int LEV, int &TX)） 輸 入：分程序?qū)哟蜭EV；符號表索引TX；退出時當前符號應(yīng)屬的集合FSYS； 輸 出：<因子>編譯結(jié)果與<因子>類型Ftype； 功 能：因子分析處理。</p><p>　　模塊名：Term（即：void TERM(SYMSET

16、 FSYS, int LEV, int &TX)） 輸 入：分程序?qū)哟蜭EV；符號表索引TX；退出時當前符號應(yīng)屬的集合FSYS； 輸 出：<項>編譯結(jié)果與<項>類型Ttype； 功 能：項分析處理過程。 </p><p>　　模塊名：Expression（即：void EXPRESSION(SYMSET FSYS, int LEV, int &TX)） 輸 入：分

17、程序?qū)哟蜭EV；符號表索引TX；退出時當前符號應(yīng)屬的集合FSYS； 輸 出：表達式編譯結(jié)果與表達式類型Etype； 功 能：表達式分析處理。 </p><p>　　模塊名：Condition（即：void CONDITION(SYMSET FSYS,int LEV,int &TX)） 輸 入：分程序?qū)哟蜭EV；符號表索引TX；退出時當前符號應(yīng)屬的集合FSYS； 輸 出：<條件>編譯結(jié)

18、果與<條件>類型Ftype； 功 能：條件處理。</p><p>　　模塊名：Statement（即：void STATEMENT(SYMSET FSYS,int LEV,int &TX)） 輸 入：分程序?qū)哟蜭EV；符號表索引TX；退出時當前符號應(yīng)屬的集合FSYS； 輸 出：相應(yīng)語句編譯結(jié)果； 功 能：語法分析，語句部分處理。</p><p>　　模塊名：Bl

19、ock（即void Block(int LEV, int TX, SYMSET FSYS)）</p><p>　　Lev：當前分程序所在層</p><p>　　Tx：名字表當前尾指針</p><p>　　Fsys：當前模塊后跟符號集合 </p><p>　　模塊名：Base（即：int BASE(int L,int B,int S[])）

20、輸 入：層差L；基地址B；運行數(shù)據(jù)區(qū)S； 輸 出：與當前數(shù)據(jù)區(qū)相差為L的數(shù)據(jù)區(qū)的首地址； 功 能：通過靜態(tài)鏈求數(shù)據(jù)區(qū)首地址。</p><p>　　模塊名：Interpret（即：void Interpret()） 輸 入：目標代碼； 輸 出：用戶程序執(zhí)行結(jié)果； 功 能：對目標代碼進行解析執(zhí)行。</p><p>　　程序修改部分如下：修改部分用黑斜體表明顯示</p>

21、<p>　　( 1 ).擴充賦值運算：+= ，++，--，-=</p><p>　　1）．增加保留字以及運算符的類別表示</p><p>　　在枚舉類型 SYMBOL中添加元素PLUSEQ,MINEQ, ADDSEL,DECSEL,</p><p>　　分別代表+=, -=, ++ , --。</p><p>　　typedef

22、enum { NUL, IDENT, NUMBER, PLUS, MINUS, TIMES,</p><p>　　SLASH, ODDSYM, EQL, NEQ, LSS, LEQ, GTR, GEQ,</p><p>　　PLUSEQ,MINEQ, ADDSEL,DECSEL,</p><p>　　LPAREN, RPAREN, COMMA, SEMICOLON

23、, PERIOD,</p><p>　　BECOMES, BEGINSYM, ENDSYM, IFSYM, THENSYM,</p><p>　　WHILESYM, WRITESYM, READSYM, DOSYM, CALLSYM,</p><p>　　CONSTSYM, VARSYM, PROCSYM, PROGSYM,ELSESYM,</p>&

24、lt;p>　　REPEATSYM, DOWHILESYM, RETURRNSYM } SYMBOL;</p><p>　　char *SYMOUT[] = {"NUL", "IDENT", "NUMBER", "PLUS", "MINUS", "TIMES",</p><

25、;p>　　"SLASH", "ODDSYM", "EQL", "NEQ", "LSS", "LEQ", "GTR", "GEQ",</p><p>　　""PLUSEQ","MINEQ", "

26、;ADDSEL","DECSEL",</p><p>　　"LPAREN", "RPAREN", "COMMA", "SEMICOLON", "PERIOD",</p><p>　　"BECOMES", "BEGINSYM"

27、;, "ENDSYM", "IFSYM", "THENSYM",</p><p>　　"WHILESYM", "WRITESYM", "READSYM", "DOSYM", "CALLSYM",</p><p>　　"CO

28、NSTSYM", "VARSYM", "PROCSYM", "PROGSYM","ELSESYM",</p><p>　　"REPEATSYM", "DOWHILESYM", "RETURNSYM"};</p><p>　　2）．增加保留字的

29、個數(shù): const NORW = 22; </p><p>　　3）．改變所有的分配空間</p><p>　　把原先的“33”全都改為“41”</p><p>　　SYMSET SymSetUnion(SYMSET S1, SYMSET S2) {</p><p>　　SYMSET S=(SYMSET)malloc(sizeof(int

30、)*41);</p><p>　　for (int i=0; i<41; i++)</p><p>　　if (S1[i] || S2[i]) S[i]=1;</p><p>　　else S[i]=0;</p><p><b>　　return S;</b></p><p><b&g

31、t;　　}</b></p><p>　　4）修改GetSym( )以使PL/0語言能夠識別新增的運算符。畫出擴充條件語句的語法描述圖如下（詞法分析）</p><p>　　if (CH=='<')</p><p>　　{ GetCh();</p><p>　　if (CH=='=') { SYM

32、=LEQ; GetCh(); }</p><p><b>　　else</b></p><p>　　if (CH=='>') { SYM=NEQ; GetCh(); }</p><p>　　else SYM=LSS;</p><p><b>　　}</b></p>

33、<p>　　else if (CH=='>') </p><p><b>　　{GetCh();</b></p><p>　　if (CH=='=') { SYM=GEQ; GetCh(); }</p><p>　　else SYM=GTR;</p><p><b&

34、gt;　　}</b></p><p>　　else if(CH=='+')</p><p>　　{ GetCh();</p><p>　　if(CH=='=') {SYM=PLUSEQ; GetCh(); }</p><p>　　else if(CH=='+')</p&g

35、t;<p>　　{ GetCh();SYM=MINEQ; }</p><p>　　else SYM=PLUS;</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(CH=='-')</p><p>　　{ GetCh();</p><p&

36、gt;　　if(CH=='=') { GetCh(); SYM=ADDSEL; }</p><p>　　else if(CH=='-')</p><p>　　{ GetCh(); SYM=DECSEL; }</p><p>　　else SYM=MINUS; </p><p

37、><b>　　}</b></p><p>　　else { SYM=SSYM[CH]; GetCh(); }</p><p>　　} /*GetSym()*/</p><p>　　5）在void STATEMENT(SYMSET FSYS,int LEV,int &TX)函數(shù)中作出以下修改（語法分析）</p><

38、;p>　　int i,CX1,CX2;</p><p>　　switch (SYM) {</p><p>　　case IDENT:</p><p>　　i=POSITION(ID,TX);</p><p>　　if (i==0) Error(11);</p><p><b>　　else if<

39、;/b></p><p>　　(TABLE[i].KIND!=VARIABLE) { /*ASSIGNMENT TO NON-VARIABLE*/</p><p>　　Error(12); i=0 ;}</p><p><b>　　GetSym();</b></p><p>　　if (SYM==BECOMES)&

40、lt;/p><p>　　{ GetSym();</p><p>　　EXPRESSION(FSYS,LEV,TX);</p><p>　　if (i!=0) GEN(STO,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);</p><p><b>　　}</b></p><p

41、>　　else if(SYM==PLUSEQ) //實現(xiàn)＋＝功能</p><p>　　{ GetSym();</p><p>　　EXPRESSION(FSYS,LEV,TX);表達式分析</p><p>　　GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);生成目標代碼</p><p>

42、;　　GEN(OPR,0,2);</p><p>　　GEN(STO,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(SYM==ADDSEL) //實現(xiàn)＋＋功能</p><p>　　{ GetSym()

43、;</p><p>　　GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);</p><p>　　EXPRESSION(FSYS,LEV,TX);</p><p>　　GEN(OPR,0,3);</p><p>　　GEN(STO,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.A

44、DR);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(SYM==MINEQ) //實現(xiàn)－＝功能</p><p>　　{ GetSym();</p><p>　　GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);</p>&

45、lt;p>　　GEN(LIT,0,1);</p><p>　　GEN(OPR,0,2);</p><p>　　GEN(STO,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else if(SYM==DECSEL)

46、//實現(xiàn)――功能</p><p>　　{GetSym();</p><p>　　GEN(LOD,LEV-TABLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);</p><p>　　GEN(LIT,0,1);</p><p>　　GEN(OPR,0,3);</p><p>　　GEN(STO,LEV-TA

47、BLE[i].vp.LEVEL,TABLE[i].vp.ADR);</p><p><b>　　}</b></p><p>　　else Error(13);</p><p><b>　　break;</b></p><p>　　至此賦值運算--，++，+=，-=的操作擴展完成。</p>

48、<p><b>　　測試結(jié)果分析</b></p><p>　　( 1 )實現(xiàn)++功能測試</p><p>　　***** PL/0 Compiler Demo *****</p><p>　　=== COMPILE PL0 ===</p><p>　　0 PROGRAM EX01; </p>

49、<p><b>　　0 VAR A; </b></p><p><b>　　1 BEGIN </b></p><p>　　2 READ(A); </p><p><b>　　4 A++; </b></p><p>　　8 WRITE (A) </p&

50、gt;<p><b>　　10 END. </b></p><p><b>　　0 JMP 0 1</b></p><p><b>　　1 INI 0 4</b></p><p>　　2 OPR 0 16</p><p><b>　　3 STO 0 3&

51、lt;/b></p><p><b>　　4 LOD 0 3</b></p><p><b>　　5 LIT 0 1</b></p><p><b>　　6 OPR 0 2</b></p><p><b>　　7 STO 0 3</b></p&

52、gt;<p><b>　　8 LOD 0 3</b></p><p>　　9 OPR 0 14</p><p>　　10 OPR 0 15</p><p>　　11 OPR 0 0</p><p>　　~~~ RUN PL0 ~~~</p><p><b>　　? 8<

53、;/b></p><p><b>　　9</b></p><p>　　~~~ END PL0 ~~~</p><p>　　( 2 )實現(xiàn)--功能測試</p><p>　　=== COMPILE PL0 ===</p><p>　　0 PROGRAM EX02; </p><

54、;p><b>　　0 VAR A; </b></p><p><b>　　1 BEGIN </b></p><p>　　2 READ(A); </p><p><b>　　4 A--; </b></p><p>　　8 WRITE (A) </p>

55、<p><b>　　10 END. </b></p><p><b>　　0 JMP 0 1</b></p><p><b>　　1 INI 0 4</b></p><p>　　2 OPR 0 16</p><p><b>　　3 STO 0 3<

56、/b></p><p><b>　　4 LOD 0 3</b></p><p><b>　　5 LIT 0 1</b></p><p><b>　　6 OPR 0 3</b></p><p><b>　　7 STO 0 3</b></p>

57、<p><b>　　8 LOD 0 3</b></p><p>　　9 OPR 0 14</p><p>　　10 OPR 0 15</p><p>　　11 OPR 0 0</p><p>　　~~~ RUN PL0 ~~~</p><p><b>　　? 8</b

58、></p><p><b>　　7</b></p><p>　　~~~ END PL0 ~~~</p><p>　　( 3 )實現(xiàn)+=功能測試</p><p>　　=== COMPILE PL0 ===</p><p>　　0 PROGRAM EX03; </p><p&

59、gt;<b>　　0 VAR A; </b></p><p><b>　　1 BEGIN </b></p><p>　　2 READ(A); </p><p>　　4 A+=5; </p><p>　　8 WRITE (A) </p><p><b>　

60、　10 END. </b></p><p><b>　　0 JMP 0 1</b></p><p><b>　　1 INI 0 4</b></p><p>　　2 OPR 0 16</p><p><b>　　3 STO 0 3</b></p><

61、;p><b>　　4 LIT 0 5</b></p><p><b>　　5 LOD 0 3</b></p><p><b>　　6 OPR 0 2</b></p><p><b>　　7 STO 0 3</b></p><p><b>　

62、　8 LOD 0 3</b></p><p>　　9 OPR 0 14</p><p>　　10 OPR 0 15</p><p>　　11 OPR 0 0</p><p>　　~~~ RUN PL0 ~~~</p><p><b>　　? 8</b></p><p

63、><b>　　13</b></p><p>　　~~~ END PL0 ~~~</p><p>　　( 4 )實現(xiàn)-=功能測試</p><p>　　=== COMPILE PL0 ===</p><p>　　0 PROGRAM EX04; </p><p><b>　　0 VAR

64、A; </b></p><p><b>　　1 BEGIN </b></p><p>　　2 READ(A); </p><p>　　4 A-=5; </p><p>　　8 WRITE (A) </p><p><b>　　10 END. </b>&

65、lt;/p><p><b>　　0 JMP 0 1</b></p><p><b>　　1 INI 0 4</b></p><p>　　2 OPR 0 16</p><p><b>　　3 STO 0 3</b></p><p><b>　　4 L

66、OD 0 3</b></p><p><b>　　5 LIT 0 5</b></p><p><b>　　6 OPR 0 3</b></p><p><b>　　7 STO 0 3</b></p><p><b>　　8 LOD 0 3</b>

67、</p><p>　　9 OPR 0 14</p><p>　　10 OPR 0 15</p><p>　　11 OPR 0 0</p><p>　　~~~ RUN PL0 ~~~</p><p><b>　　? 8</b></p><p><b>　　3<

68、/b></p><p>　　~~~ END PL0 ~~~</p><p><b>　　完成情況</b></p><p>　　基本內(nèi)容（必做）沒有完成擴充for語句。選做內(nèi)容完成了++，--。</p><p><b>　　心得體會</b></p><p>　　這是一次在