语义分析实验报告.docx
《语义分析实验报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《语义分析实验报告.docx（7页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
语义分析实验报告
云南大学编译原理实验报告
实验题目：
语义分析
学院：
信息学院
专业：
计算机科学与技术
学号：
064
姓名：
刘继远
一、实验目的
进一步理解递归下降分析原理和实现方法，理解语义分析的基本机制，掌握语义子程序的构造方法。
二、实验内容
将带变量声明的表达式翻译为四元式序列，其中包括以下要求：
●非终结符号D实现定义两种类型int,real变量的声明；
●非终结符号S实现变量之间的*，+，:
=（赋值运算）
●两个关键字int和real
●变量之间的*，+，:
=（赋值）运算只能使用声明过的变量，所以要检查使用的变量是否声明过。
●对每个*，+，:
=（赋值）运算生成一条四元式如（*，A，B，T1），其中T1是临时变量
●*优先级别高于+，*满足左结合规则
三、源程序分析
这是一个简单的包含词法、语法、语义分析的程序：
语义分析.h和语义分析.cpp。
实现的基本原理是自顶向下分析，单遍扫描，以语法分析为核心，调用词法分析，并实现语义分析。
1、程序采用的BNF
P→DS.
D→B;D
D→ε
B→intL|realL
L→id|L，id
S→V:
=EH
H→；S|ε
E→E+T|T
T→T*F|F
F→（E）
F→id
V→id
消除左递归之后的等价文法
start→DS.
D→B;D
D→ε
B→intL|realL
L→idA
A→，idA
A→ε
S→V:
=EH
H→；S|ε
E→TR
R→+TR
R→ε
T→FP
P→*FP
P→ε
F→（E）
F→id
V→id
2、根据语义要求得到对应的翻译模式
start→DS.
D→B;D
D→ε
B→intL{L.type:
=int}|realL{L.type:
=real}
L→id{A.Type:
=L.typeenter（v.entry,L.type）}A
A→，idA{A1.Type:
=A.typeenter（v.entry,A.type）}
A→ε
S→V:
=E{gen（":
=",E.place,0,V.place）}H
H→；S|ε
E→T{R.i:
=T.place}R{E.place:
=R.s}
R→+T{R1.i:
=newtemp;gen（"+",R.i,T.place,R1.i）}R{R.s:
=R1.s;}
R→ε{Rs=R.i}
T→F{P.i:
=F.place}P{T.place:
=P.s}
P→*F{p1.i:
=newtemp;gen（"*",P.i,F.place,T）}P{P.s:
=p1.s;}
P→ε{P.s=P.i}
F→（E）{F.place:
=E.place}
F→id{F.place:
=position（id）}
V→id{V.place:
=position（id）}
3、实现原理
基于翻译模式的自上而下语义处理（翻译）
1.对每个非终结符A，构造一个函数，以A的每个继承属性为形参，以A的综合属性为返回值（若有多个综合属性，可返回记录类型的值）。
如同预测分析程序的构造，该函数代码的流程是根据当前的输入符号来决定调用哪个产生式。
2.与每个产生式相关的代码根据产生式右端的终结符，非终结符，和语义规则集（语义动作），依从左到右的次序完成下列工作：
（1）对终结符X，保存其综合属性x的值至专为X.x而声明的变量；然后调用匹配终结符（match_token）和取下一输入符号（next_token）的函数；
（2）对非终结符B，利用相应于B的函数调用产生赋值语句c:
=B（b1,b2,…,bk），其中变量b1,b2,…,bk对应B的各继承属性，变量c对应B的综合属性
（3）对语义规则集，直接copy其中每一语义规则（动作）来产生代码，只是将对属性的访问替换为对相应变量的访问。
4、文法的属性分析
文法符号
属性
综合或继承
含义
start
无
D
无
B
无
L
L.type
继承
类型
A
A.type
继承
类型
S
无
E
E.place
综合
指向变量或临时变量的指针（用整数实现）
R
R.i
继承
同上
R.s
综合
同上
T
T.place
继承
同上
P
P.i
继承
同上
P.s
综合
同上
F
F.place
综合
同上
V
V.place
综合
同上
5、过程设计
intgetsym（）;//读一个单词
voidenter（enumsymboltype）;//登记符号表
voidinit（）;
intposition（char*idt）;//查询符号表用函数，返回在符号表中位置
intgen（enumsymbolop,intarg1,intagr2,intresult）;//生成四元式
voidnewtemp（）//申请临时变量
voidstart（）;
voidD（）;
voidB（）;
voidL（enumsymboltype）;
voidA（enumsymboltype）;
voidS（）;
voidH（）;
intE（）;
intR（intRi）;
intT（）;
intP（intpi）;
intF（）;
intV（）;
6、子程序说明
init（）：
初始化函数，主要是用于把单字符（例如：
+、-、*、/）赋值一个symbol。
getsym（）：
把文件中的一个字符或者一个字符串分类成各种类型，用sym表示。
enter（）：
把声明过的变量保存到table[tx]这个结构体数组中。
position（）：
查找名字的位置，找到则返回在名字表中的位置,否则返回0。
gen（）：
生成中间代码，通过传来的参数生产四元式。
start（）：
开始对整个文件的语法语义经行分析。
D（）、B（）、L（）、A（）：
实现变量的声明，并把变量的类型和名字保存到table[tx]这个结构体数组中。
S（）、H（）、E（）、T（）、P（）、R（）、F（）、V（）：
实现后面程序运算语句的检查，并生成中间代码；其中：
S（）是检验赋值运算；
H（）是执行下一条运算语句；
E（）分析赋值号后面的运算；
R（）是实检验+运算；
P（）是检验*、/运算；
F（）是实现*、/运算的优先级高于+运算，并获得当前位置的ID；
V（）获得当前位置的ID。
四、设计的基本思想（包括修改之后的属性文法、属性类型分析、翻译模式）
按照扩展要求分析：
1、增加除法运算
●*，/优先级别高于+，*和/满足左结合规则
●对包含除法运算的表达式生成对应的四元式
（1）、可以在翻译模式中非终结符P增加一个产生式：
P—>/F{p1.i:
=newtemp;gen（"/",P.i,F.place,T）}P{P.s:
=p1.s;}，
这样就在翻译模式中增加了‘/’运算；
（2）、在程序中的P（）函数里面模仿‘*’运算，增加相应的分析语句：
if（sym==divid）{
getsym（）;
Fplace=F（）;
tv=tv+1;
gen（divid,pi,Fplace,tv）;
Ps=P（tv）;
}
（3）、在gen（）函数里模仿*运算，增加相应的四元式输出语句：
if（op==divid）///运算
{
fprintf（fout,"（/,%s,%s,%s）",temp1,temp2,temp3）;
printf（"（/,%s,%s,%s）",temp1,temp2,temp3）;
}
这样就在程序中增加了‘/’运算的分析要求。
2、禁止同名重复声明
所以登记符号之前要检查有没有同名变量声明过。
因为table[tx]数组就是存放声明变量名和类型的结构体数组，可以在enter（）这个存放声明变量的函数中，增加相应检验变量名重复的函数：
for（inti=1;iif（strcmp（id,table[i].name）==0）{
printf（"错误4：
变量名重复.\n"）;
exit（0）;
}
}
每次要把一个变量加入到table[tx]数组中都要检验变量名是否跟table[tx]数组中已有的变量名重复，重复就报错，并跳出程序。
这样就在程序中增加了检查重复变量名的功能。
五、结果及分析
1、运行的文件a.txt内容为：
reala,b;
intc,d;
c:
=c+d*b;
d:
=b*a.
运行结果为：
2、运行文件a.txt的内容为：
reala,b;
intc,d,a;
c:
=c+d*b;
d:
=b*a.
运行结果为：
3、运行文件a.txt的内容为：
reala,b;
intc,d;
f:
=c+d*b;
d:
=b*a.
运行的结果为：
从以上三个结果（一个正确，两个错误）来看，完全实现了扩展要求的两个功能，也完全符合定义的语法语义规则。
升级会员 