编译原理pl0实验报告.docx

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编译原理pl0实验报告

PL/0实验报告

课程名称编译原理

题目名称PL/0编译程序

学生学院计算机科学与技术学院

专业班级

学号

学生姓名

班内序号

山东理工大学实验报告纸第1页

姓名：

蔡鹏飞计算机院_11_级02班同组者成绩_________

室温：

气压：

课程名称：

编译原理教师签字

实验项目

编号

（1）

PL/0编译程序的分析

指导教师

鞠传香

实验目的

1.熟悉pl/0语言并能编写小程序

2.掌握pl/0编译程序的编译过程（词法分析、语法分析、语义分析等）

实验仪器（编号）材料、工具

PC机、VC++6.0

（原理概述）

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。

PL/0语言文法的EBNF表示

EBNF表示的符号说明。

　〈〉：

用左右尖括号括起来的中文字表示语法构造成分，或称语法单位，为非终结符。

　∷=：

该符号的左部由右部定义，可读作'定义为'。

　|：

表示'或'，为左部可由多个右部定义。

　{}：

花括号表示其内的语法成分可以重复。

在不加上下界时可重复0到任意次数，有上下界时为可重复次数的限制。

如：

{*}表示*重复任意次，{*}38表示*重复3-8次。

　　[]：

方括号表示其内的成分为任选项。

　　（）：

表示圆括号内的成分优先。

例：

用EBNF描述<整数>文法的定义：

　　<整数>∷=[+|-]<数字>{<数字>}

　　<数字>∷=0|1|2|3|4|5|6|7|8|9

　　或更好的写法

　　<整数>∷=[+|-]<非零数字>{<数字>}|0

　　<非零数字>∷=1|2|3|4|5|6|7|8|9

　　<数字>∷=0|<非零数字>

PL/0语言文法的EBNF表示

PL/0语言文法的EBNF表示为：

　　〈程序〉∷=〈分程序〉．

　　〈分程序〉∷=[〈常量说明部分〉][〈变量说明部分〉][〈过程说明部分〉]〈语句〉

　　〈常量说明部分〉∷=CONST〈常量定义〉{，〈常量定义〉}；

　　〈常量定义〉∷=〈标识符〉=〈无符号整数〉

　　〈无符号整数〉∷=〈数字〉{〈数字〉}

　　〈变量说明部分〉∷=VAR〈标识符〉{，〈标识符〉}；

　　〈标识符〉∷=〈字母〉{〈字母〉|〈数字〉}

　　〈过程说明部分〉∷=〈过程首部〉〈分程序〉{；〈过程说明部分〉}；

　　〈过程首部〉∷=PROCEDURE〈标识符〉；

　　〈语句〉∷=〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈当型循环语句〉|

〈过程调用语句〉|〈读语句〉|〈写语句〉|〈复合语句〉|〈空〉

　　〈赋值语句〉∷=〈标识符〉∶=〈表达式〉

　　〈复合语句〉∷=BEGIN〈语句〉{；〈语句〉}END

　　〈条件〉∷=〈表达式〉〈关系运算符〉〈表达式〉|ODD〈表达式〉

　　〈表达式〉∷=[+|-]〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉}

　　〈项〉∷=〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉}

　　〈因子〉∷=〈标识符〉|〈无符号整数〉|'（'〈表达式〉'）'

　　〈加法运算符〉∷=+|-

　　〈乘法运算符〉∷=*|/

　　〈关系运算符〉∷=#|=|＜|＜=|＞|＞=

　　〈条件语句〉∷=IF〈条件〉THEN〈语句〉

　　〈过程调用语句〉∷=CALL〈标识符〉

　　〈当型循环语句〉∷=WHILE〈条件〉DO〈语句〉

　　〈读语句〉∷=READ'（'〈标识符〉{，〈标识符〉}'）'

　　〈写语句〉∷=WRITE'（'〈表达式〉{，〈表达式〉}'）'

　　〈字母〉∷=a|b|…|X|Y|Z

　　〈数字〉∷=0|1|2|…|8|9

（实验内容步骤）

（1）根据PL/0语言的语法图，理解PL/0语言各级语法单位的结构，掌握PL/0语言合法程序的结构；

（2）从总体上分析整个系统的体系结构、各功能模块的功能、各模块之间的调用关系、各模块之间的接口；

（3）详细分析各子程序和函数的代码结构、程序流程、采用的主要算法及实现的功能；

（4）撰写分析报告，主要内容包括系统结构框图、模块接口、主要算法、各模块程序流程图等

1.分析PL/0源程序

词法分析

PL/0的语言的词法分析器将要完成以下工作：

（1）跳过分隔符（如空格，回车，制表符）；

（2）识别诸如begin，end，if，while等保留字；

（3）识别非保留字的一般标识符，此标识符值（字符序列）赋给全局量id，而全局量sym赋值为SYM_IDENTIFIER。

（4）识别数字序列，当前值赋给全局量NUM，sym则置为SYM_NUMBER；

（5）识别:

=，<=，>=之类的特殊符号，全局量sym则分别被赋值为SYM_BECOMES，SYM_LEQ，SYM_GEQ等。

相关过程（函数）有getsym（），getch（），其中getch（）为获取单个字符的过程，除此之外，它还完成：

（1）识别且跳过行结束符；

（2）将输入源文件复写到输出文件；

（3）产生一份程序列表，输出相应行号或指令计数器的值。

语法分析

我们采用递归下降的方法来设计PL/0编译器。

以下我们给出该语言的FIRST和FOLLOW集合。

非终结符（S）

FIRST（S）

FOLLOW（S）

程序体

constvarprocedureidentcallifbeginwhile

语句

identcallbeginifwhile

.;end

条件

odd+-（identnumber

thendo

表达式

+-（identnumber

.;）Rendthendo

项

identnumber（

.;）R+-endthendo

因子

identnumber（

.;）R+-*/endthendo

注：

表中R代表六个关系运算符。

不难证明，PL/0语言属于LL

（1）文法。

（证明从略。

）

以下是我们给出如何结合语法图编写（递归下降）语法分析程序的一般方法。

假定图S所对应的程序段为T（S），则：

（1）用合适的替换将语法约化成尽可能少的单个图；

（2）将每一个图按下面的规则（3）-（7）翻译成一个过程说明；

（3）顺序图对应复合语句：

对应：

beginT（S1）;T（S2）;...;T（Sn）end

（4）选择：

对应：

case语句或者条件语句：

casechof ifchinL1thenT（S1）else

L1:

T（S1）; ifchinL2thenT（S2）else

L2:

T（S2）; 或 ...

... ifchinLnthenT（Sn）else

Ln:

T（Sn）; error

其中Li∈FIRST（Si），ch为当前输入符号。

（下同）

（5）循环

对应：

whilechinLdoT（S）

（6）表示另一个图A的图：

对应：

过程调用A。

（7）表示终结符的单元图：

对应：

ifch==xthenread（ch）elseerror