实验三语义分析报告Word文件下载.docx
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插入符号表；
②<
if_stat>
→if（<
expr>
）@BRF↑label1<
statement>
@BR↑label2@SETlabel↓label1|if（<
）@BRF↑label1<
statement>
@BR↑label2@SETlabel↓label1else<
statement>
@SETlabel↓label2
@BRF↑label1：
输出BRFlabel1；
@BR↑label2：
输出BRlabel2；
@SETlabel↓label1：
设置标号label1；
@SETlabel↓label2：
设置标号label2；
③<
while_stat>
→while@SETlabel↑label1（<
expression>
）@BRF↑label2<
@BR↓label1@SETlabel↓label2
@SETlabel↑label1：
@BRF↑label2：
输出BRFlabel2；
@BR↓label1：
输出BRlabel1；
@SETlabel↓label2：
④<
for_stat>
→for（<
@POP;
@SETlabel↑label1<
expression>
@BRF↑label2@BR↑label3;
@SETlabel↑label4<
@POP@BR↓label1）@SETlabel↓label3<
@BR↓label4@SETlabel↓label2
@SETlabel↓label1：
@BRF↑label2：
@BR↑label3：
输出BRlabel3；
@SETlabel↓label4：
设置标号label4；
@BR↑label1：
@SETlabel↓label3：
设置标号label3；
@BR↑label4：
输出BRlabel4；
⑤<
write_stat>
→write<
@OUT;
@OUT：
输出OUT
⑥<
read_stat>
→readID↑nLOOK↓n↑d@IN@STO↓d@POP;
@LOOK↓n↑d:
查符号表n，给出变量地址d；
没有，变量没定义；
@IN：
输出IN；
@STO↓d：
输出指令代码STOd；
@POP：
将栈顶元素出栈
⑦<
→ID↑n@LOOK↓n↑d@ASSIGN=<
bool_expr>
@STO↓d@POP|<
@ASSIGN：
记住当前文件位置；
⑧<
→<
additive_expr>
|<
additive_expr>
>
<
@GT
@LES
=<
additive_expr>
@GE
@LE
==<
@EQ
!
@NOTEQ
@GT：
次栈顶与栈顶作大于比较；
@LES：
次栈顶与栈顶作小于比较；
@GE：
次栈顶与栈顶作大于等于比较；
@LE：
次栈顶与栈顶作小于等于比较；
@EQ：
次栈顶与栈顶作等于比较；
@NOTEQ：
次栈顶与栈顶作不等于比较；
B→+<
term>
B@ADD|-<
B@SUB|ε
⑨<
additive_A>
→+<
@ADD|-<
@SUB|ε
@ADD：
操作数相加；
@SUB：
操作数相减；
C→*<
factor>
C@MULT|/<
C@DIV|ε
⑩<
term_A>
→*<
@MULT|/<
@DIV|ε
@MULT：
操作数相乘；
@DIV：
操作数相除；
⑪<
factor>
→（<
）|ID↑n@LOOK↓n↑d@LOAD↓d|NUM↑i@LOADI↓i
@LOOK↓n↑d：
@LOAD↓d：
将地址d的变量入栈；
@LOADI↓i：
将常量i入栈；
3）设计结果：
1）<
program>
→{<
declaration_list>
statement_list>
}
2）<
<
|ε
3）<
4）<
5）<
→<
|<
compound_stat>
|<
expression_stat>
6）<
7）<
→while@SETlabellabel1（<
）@BRF↑label2<
8）<
;
@BR↓label1）@SETlabel↓label3<
@BR↓label2
9）<
10）<
11）<
compound_stat>
12）<
|;
13）<
14）<
bool_A>
15）<
→>
@GT|<
@LES|>
@LE|==<
@EQ|!
@NOTEQ|ε
16）<
additive_expr>
17）<
18）<
term>
19）<
20）<
三、实验过程
首先，理解书上的代码和观看相关的知识的PPT，深入理解属性反应文法的作用，据此在我之前实验写好的语法分析基础上进行修改，写出语义分析代码。
在语义分析里增加“不可引用未赋初值变量”的规则，在init（）、showVarTable（）、checkInitValue（）中增加了相关操作。
然后，结合栈式抽象机及其汇编指令相关命令的操作含义，模拟写出TEST语言的抽象机模型用以运行文法生成的中间代码。
最后，写出执行中间代码的虚拟机程序。
最后，编写TEST语言程序进行代码实例测试，调试观察运行过程及结果，并调试修改程序BUG。
代码完成后，测试、完善。
//定义符号表结构，添加未赋初值记录
struct{
charname[8];
intaddress;
intnotInit;
//未赋初值
}vartable[maxvartablep];
//改符号表最多容纳maxvartablep个记录
//在插入符号表动作@name-def↓n,t的程序中给notInit赋值为0，
vartable[vartablep].notInit=0;
//在该函数给中判断notInit的值是否为0和查询表中是否有变量名，若查询表中有该变量名，且notInit为0时，将该变量的notInit赋值为1，表示已经判断已经赋值
voidinit（char*name）
//在该函数中首先判定变量是否声明，再判定notInit的值是否为0，若变量是声明了且notInit为0时，则判定变量未赋初值。
voidcheckInitValue（char*name）
四、实验结果
1）测试数据及结果（初始程序）
2）修改后的测试数据：
（给sum和product赋初值）运行结果如下
3）中间代码如下：
五、讨论与分析
1、通过实验对课程知识点的理解
实验后知识梳理与总结：
通过TEST属性文法的翻译设计，了解了语法制导的基本过程及方法，明白了属性文法的基本推导与构造原理，了解了不同属性之间的传递关系，动作的执行流程，也了解了栈式抽象机及其汇编指令的执行原理，了解了TEST语言抽象机的原理。
语法制导：
每个语义子程序都指明了相应产生式中各个符号的具体含义，并规定了使用该产生式进行分析时所应采取的语义动作（如传送或处理信息、查填符号表、计算值、产生中间代码等等）。
这种分析模式既把语法分析与语义处理分开，又令其平行地进行，从而在同一遍扫描中同时完成语法分析和语义处理两项工作。
语法制导的属性翻译：
以语法分析为基础，伴随语法分析的各步骤，执行相应的语义动作；
具体方法如下：
1．将文法符号所代表的语言成分的意思，用属于该文法符号的属性表示；
2．用语义规则（语义规则的执行就是语义动作）规定产生式所代表的语言成分之间的关系（即属性之间的关系），即用语义规则实现属性计算。
3.语义动作（语义规则的执行）：
在语法分析的适当时刻（如推导或归约）执行附在对应产生式上的语义规则，以实现对语言结构语义的处理，如计算、查填符号表、生成中间代码、发布出错信息等。
2、回答实验指导书的实验思考提出的问题。
（1）语义及代码生成程序中的符号表管理方案存在什么问题？
提出改进方案。
答：
按照原来书上的代码，符号表用的是数组栈，空间上容易造成浪费或溢出，可以使用map数组。
但是我没有实现使用map数组。
此外，原来的代码还没有检查是否赋初值，对引用了未赋初值的变量也检测不出来，为此我在符号表结构中增加了一个int类型的变量notInit来标记变量是否赋初值。
（2）给出<
产生式所添加的动作含义。
其中动作符号的含义如下:
@name-def↓n,t：
（3）给出<
产生式中所添加的动作含义。
（4）在抽象机模拟程序中是如何统计指令总数的？
画出流程图并做说明
由于抽象机使用的是书上后面的代码进行修改的，使用的用while循环来执行每条指令，用i来统计指令总数，将每一条指令与code进行比较，若两者相同则执行相应的操作。
执行操作后i的次数加一，从而统计出指令总数。
流程图如下：
（5）如果要检查变量在参与运算时是否有值，应当如何处理？
给出详细的解决方案
在符号表结构中增加了一个int类型的变量notInit来标记变量是否赋初值，当变量声明的时候给标记赋值为0，当表达式为其赋初值时（如for_stat（）和read_stat（）），就将其变为1，在checkInitValue（char*name）函数中检测用到的变量对应的属性，如果notInit是0则报错，变量未赋值。
六、附录：
关键代码（给出适当注释，可读性高）
TESTparse：
//定义符号表结构
//插入符号表动作@name-def↓n,t的程序如下：
voidname_def（char*name）
{
inti,es=0;
if（vartablep>
=maxvartablep）
{
printf（"
符号表溢出\n"
）;
exit（0）;
}
for（i=vartablep-1;
i==0;
i--）//查符号表
{
if（strcmp（vartable[i].name,name）==0）
{
deal_Error（"
变量重复定义"
wordLine）;
break;
}
strcpy（vartable[vartablep].name,name）;
vartable[vartablep].address=datap;
vartable[vartablep].notInit=0;
datap++;
//分配一个单元，数据区指针加1
vartablep++;
//查询符号表返回地址
voidlookup（char*name,int*paddress）
{
inti;
for（i=0;
i<
vartablep;
i++）
*paddress=vartable[i].address;
exit（0）;
deal_Error（"
变量未声明!
"
wordLine）;
//<
voiddeclaration_stat（）
if（strcmp（"
int"
wordType）==0）
fscanf（fp,"
%s%s%d"
wordType,wordValue,&
wordLine）;
wordAll++;
if（strcmp（"
ID"
fscanf（fp,"
wordAll++;
name_def（wordValue）;
if（strcmp（"
{
fscanf（fp,"
wordAll++;
}
elsedeal_Error（"
声明语句缺少;
wordLine-1）;
elsedeal_Error（"
声明语句ID错误"
elsedeal_Error（"
声明语句缺少int"
/*
if（<
）@BRF↑label1<
@BR↑label2@SETlabel↓label1
[else<
]@SETlabel↓label2*/
voidif_stat（）{
intes=0,label1,label2;
if"
（"
wordType）==0）//读到if表达式的左括号
expression（）;
）"
wordType）==0）//读到if表达式的右括号
label1=labelp++;
//用label1记住条件为假时要转向的标号
fprintf（fout,"
BRFLABEL%d\n"
label1）;
//输出假转移指令
statement（）;
label2=labelp++;
//用label2记住要转向的标号
BRLABEL%d\n"
label2）;
//输出无条件转移指令
LABEL%d:
\n"
//设置label1记住的标号
if（strcmp（"
else"
wordType）==0）//读到if语句中的else部分
{
fscanf（fp,"
wordAll++;
statement（）;
}
缺少）"
if语句缺少（"
if语句错误"
fprintf（fout,"
//设置label2记住的标号
:
=for（<
<
）<
=for（<
@BR↓label1）
@SETlabel↓label3<
语句>
@BR↓label4@SETlabel↓label2
*/
voidfor_stat（）
intlabel1,label2,label3,label4;
for"
wordLin
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