PL-0-语言编译器分析实验报告.pdfVIP

PL/0 语言编译器分析实验 一、实验目的 通过阅读与解析一个实际编译器〔PL/0语言编译器〕的源代码,加深对编译阶段〔包括词法分析、语法分 析、语义分析、中间代码生成等〕和编译系统软件结构的理解,并达到提高学生学习兴趣的目的. 二、实验要求 <1>要求掌握基本的程序设计技巧〔C语言〕和阅读较大规模程序源代码的能力； <2>理解并掌握编译过程的逻辑阶段与各逻辑阶段的功能； <3>要求能把握整个系统〔PL/0语言编译器〕的体系结构,各功能模块的功能,各模块之间的接口； <4>要求能总结出实现编译过程各逻辑阶段功能采用的具体算法与技 三、实验报告 pl/0语言是pascal语言的一个子集,我们这里分析的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pcode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. 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〔token 〕,把它的信息放入全局变量 sym、id和num中,语法分析器需要单词时,直接从这三个变量中获得. 〔注意！语法分析器每次用完这三个 变量的值就立即调用getsym子程序获取新的单词供下一次使用.而不是在需要新单词时才调用getsym过 程.〕getsym过程通过反复调用getch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getch获得的字符是数字,则继续 用getch获取数字,并把它们拼成一个整数,然后把sym置为number,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意生成相应的代码,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 〕、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〕、 测试单词合法性与出错恢复过程〔test 〕、登录名字表过程〔enter〕、查询名字表函数〔position 〕以与 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,输出出错提示即可. 语法单元分析： 1、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