pl0cpp.docx
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pl0cpp
/*编译和运行环境
*VisualC++6.0,VisualC++.netandVisualC++.net2003
*WinNT,Win2000,WinXPandWin2003
*2gccversion3.3.220031022（RedHatLinux3.3.2-1）
*RedhatFedoracore1
*intel32platform
*使用方法：
*运行后输入pl/0源程序文件名称
*回答是否输出虚拟机代码
*回答是否输出名字表
*fa.tmp输出虚拟机代码
*fa1.tmp输出源文件及其各行对应的首地址
*fa2.tmp输出结果
*fas.tmp输出名字表
*/
#include
#include"pl0.h"
#include"string.h"
//解释执行时使用的栈
#definestacksize500
intmain（）
{
boolnxtlev[symnum];
printf（"Inputpl/0file?
"）;
scanf（"%s",fname）;//输入文件名
fin=fopen（fname,"r"）;
if（fin）
{
printf（"Listobjectcode?
（N/Y）"）;//是否输出虚拟机代码
scanf（"%s",fname）;
listswitch=（fname[0]=='y'||fname[0]=='Y'）;
printf（"Listsymboltable?
（Y/N）"）;//是否输出名字表
scanf（"%s",fname）;
tableswitch=（fname[0]=='y'||fname[0]=='Y'）;
fa1=fopen（"fa1.tmp","w"）;
fprintf（fa1,"Inputpl/0file?
"）;
fprintf（fa1,"%s\n",fname）;
init（）;//初始化
err=0;
cc=cx=ll=0;
ch='';
if（-1!
=getsym（））
{
fa=fopen（"fa.tmp","w"）;
fas=fopen（"fas.tmp","w"）;
addset（nxtlev,declbegsys,statbegsys,symnum）;
nxtlev[period]=true;
if（-1==block（0,0,nxtlev））//调用编译程序
{
fclose（fa）;
fclose（fa1）;
fclose（fas）;
fclose（fin）;
printf（"\n"）;
return0;
}
fclose（fa）;
fclose（fa1）;
fclose（fas）;
if（sym!
=period）
{
error（9）;
}
if（err==0）
{
fa2=fopen（"fa2.tmp","w"）;
interpret（）;//调用解释执行程序
fclose（fa2）;
}
else
{
printf（"Errorsinpl/0program"）;
}
}
fclose（fin）;
}
else
{
printf（"Can'topenfile!
\n"）;
}
printf（"\n"）;
return0;
}
//初始化
voidinit（）
{
inti;
//设置单字符符号
for（i=0;i<=255;i++）
{
ssym[i]=nul;
}
ssym['+']=plus;
ssym['-']=minus;
ssym['*']=times;
ssym['/']=slash;
ssym['（']=lparen;
ssym['）']=rparen;
ssym['=']=eql;
ssym[',']=comma;
ssym['.']=period;
ssym['#']=neq;
ssym[';']=semicolon;
//设置保留字名字，按照字母顺序，便于折半查找
strcpy（&（word[0][0]）,"begin"）;
strcpy（&（word[1][0]）,"call"）;
strcpy（&（word[2][0]）,"const"）;
strcpy（&（word[3][0]）,"do"）;
strcpy（&（word[4][0]）,"end"）;
strcpy（&（word[5][0]）,"if"）;
strcpy（&（word[6][0]）,"odd"）;
strcpy（&（word[7][0]）,"procedure"）;
strcpy（&（word[8][0]）,"read"）;
strcpy（&（word[9][0]）,"then"）;
strcpy（&（word[10][0]）,"var"）;
strcpy（&（word[11][0]）,"while"）;
strcpy（&（word[12][0]）,"write"）;
//设置保留字符号
wsym[0]=beginsym;
wsym[1]=callsym;
wsym[2]=constsym;
wsym[3]=dosym;
wsym[4]=endsym;
wsym[5]=ifsym;
wsym[6]=oddsym;
wsym[7]=procsym;
wsym[8]=readsym;
wsym[9]=thensym;
wsym[10]=varsym;
wsym[11]=whilesym;
wsym[12]=writesym;
//设置指令名称
strcpy（&（mnemonic[lit][0]）,"lit"）;
strcpy（&（mnemonic[opr][0]）,"opr"）;
strcpy（&（mnemonic[lod][0]）,"lod"）;
strcpy（&（mnemonic[sto][0]）,"sto"）;
strcpy（&（mnemonic[cal][0]）,"cal"）;
strcpy（&（mnemonic[inte][0]）,"int"）;
strcpy（&（mnemonic[jmp][0]）,"jmp"）;
strcpy（&（mnemonic[jpc][0]）,"jpc"）;
//设置符号集
for（i=0;i{
declbegsys[i]=false;
statbegsys[i]=false;
facbegsys[i]=false;
}
/*PL/0C-代码432-434页--LAN*/
/*设置声明开始符号集*/
declbegsys[constsym]=true;
declbegsys[varsym]=true;
declbegsys[procsym]=true;
/*设置语句开始符号集*/
statbegsys[beginsym]=true;
statbegsys[callsym]=true;
statbegsys[ifsym]=true;
statbegsys[whilesym]=true;
/*设置因子开始符号集*/
facbegsys[ident]=true;
facbegsys[number]=true;
facbegsys[lparen]=true;
}
/*
*用数组实现集合的集合运算
*/
intinset（inte,bool*s）
{
returns[e];
}
intaddset（bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn）
{
inti;
for（i=0;i{
sr[i]=s1[i]||s2[i];
}
return0;
}
intsubset（bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn）
{
inti;
for（i=0;i{
sr[i]=s1[i]&&（!
s2[i]）;
}
return0;
}
intmulset（bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn）
{
inti;
for（i=0;i{
sr[i]=s1[i]&&s2[i];
}
return0;
}
/*
*出错处理,打印错误位置和错误编码
*/
voiderror（intn）
{
charspace[81];
memset（space,32,81）;
space[cc-1]=0;//出错时当前符号已经读完,所以cc-1
printf（"****%s!
%d\n",space,n）;
fprintf（fa1,"****%s!
%d\n",space,n）;
err++;
}
/*
*漏掉空格,读取一格字符
*
*每次读一行,存入line环从区,line被getsym取空后再读一行
*
*被函数getsym调用
*/
intgetch（）
{
if（cc==ll）
{
if（feof（fin））
{
printf（"programincomplete"）;
return-1;
}
ll=0;
cc=0;
printf（"%d",cx）;
fprintf（fa1,"%d",cx）;
ch='';
while（ch!
=10）
{
//fscanf（fin,"%c",&ch）
if（EOF==fscanf（fin,"%c",&ch））
{
line[ll]=0;
break;
}
printf（"%c",ch）;
fprintf（fa1,"%c",ch）;
line[ll]=ch;
ll++;
}
printf（"\n"）;
fprintf（fa1,"\n"）;
}
ch=line[cc];
cc++;
return0;
}
/*
*词法分析,获取一个符号
*/
intgetsym（）
{
inti,j,k;
while（ch==''||ch==10||ch==9）/*忽略空格,换行和TAB*/
{
getchdo;
}
if（ch>='a'&&ch<='z'）/*名字或保留字以a..z开头*/
{
k=0;
do{
if（k{
a[k]=ch;
k++;
}
getchdo;
}while（ch>='a'&&ch<='z'||ch>='0'&&ch<='9'）;
a[k]=0;
strcpy（id,a）;
i=0;
j=norw-1;
do{/*都多当前符号是否为保留字*/
k=（i+j）/2;
if（strcmp（id,word[k]）<=0）
{
j=k-1;
}
if（strcmp（id,word[k]）>=0）
{
i=k+1;
}
}while（i<=j）;
if（i-1>j）
{
sym=wsym[k];
}
else/*搜索失败,则是名字或数字*/
{
sym=ident;
}
}
else
{
if（ch>='0'&&ch<='9'）/*检测是否为数字,以0..9开头*/
{
k=0;
num=0;
sym=number;
do{
//435
num=10*num+ch-'0';
k++;
getchdo;
}while（ch>='0'&&ch<='9'）;//获取数字的值
k--;
if（k>nmax）
{
error（30）;
}
}
else
{
if（ch==':
'）//检测赋值符号
{
getchdo;
if（ch=='='）
{
sym=becomes;
getchdo;
}
else
{
sym=nul;//不能识别的符号
}
}
else
{
if（ch=='<'）//检测小于或小于等于符号
{
getch（）;
if（ch=='='）
{
sym=leq;
getchdo;
}
else
{
sym=lss;
}
}
else
{
if（ch=='>'）//检测大于或大于等于符号
{
getchdo;
if（ch=='='）
{
sym=geq;
getchdo;
}
else
{
sym=gtr;
}
}
else
{
sym=ssym[ch];//当符号不满足上述条件时，全部按照单符号字符处理
//getchdo;
//richard
if（sym!
=period）
{
getchdo;
}
//endrichard
}
}
}
}
}
return0;
}
/*
*生成虚拟机代码
*
*x:
instruction.f;
*y:
instruction.l;
*z:
instruction.a;
*/
intgen（enumfctx,inty,intz）
{
if（cx>=cxmax）
{
printf（"Programtoolong"）;//程序过长
return-1;
}
code[cx].f=x;
code[cx].l=y;
code[cx].a=z;
cx++;
return0;
}
/*
*测试当前符号是否合法
*
*在某一部分（如一条语句，一个表达式）将要结束时我们希望下一个符号属于某个集合
*（该部分的后跟符号），test负责这项检测，并且负责当检测不通过时的补救措施
*程序在需要检测时指定当前需要的符号集合和补救用的集合（如之前未完成部分的后跟
*符号），以及检测不通过时的错误信号
*
*s1：
我们需要的符号
*s2：
如果不是我们需要的，则需要一个补救集合
*n：
错误号
*/
inttest（bool*s1,bool*s2,intn）
{
if（!
inset（sym,s1））
{
error（n）;
//当检测不通过时，不停获取符号，直到它属于需要的集合后补救的集合
while（（!
inset（sym,s1））&&（!
inset（sym,s2）））
{
getsymdo;
}
}
return0;
}
/*
*编译程序主体
*
*lev：
当前分程序所在层
*tx：
名字表当前尾指针
*fsys：
当前模块后跟符号集合
*/
intblock（intlev,inttx,bool*fsys）
{
inti;
intdx;//名字分配到的相对地址
inttx0;//保留初始tx
intcx0;//保留初始cx
boolnxtlev[symnum];/*在下级函数的参数中，符号集合均为值参，但由于使用数组
实现，传递进来的指针为防止下级函数改变上级函数的
集合，开辟新的空间传递给下级函数
*/
dx=3;
tx0=tx;//记录本层名字的初始位置
table[tx].adr=cx;
gendo（jmp,0,0）;
if（lev>levmax）
{
error（32）;
}
do{
if（sym==constsym）//收到常量声明符号，开始处理常量声明
{
getsymdo;
do{
constdeclarationdo（&tx,lev,&dx）;
while（sym==comma）
{
getsymdo;
constdeclarationdo（&tx,lev,&dx）;//dx的值会被constdeclaration改变，
}//使用指针
if（sym==semicolon）
{
getsymdo;
//437
/*438页*/
}
else
{
error（5）;/*漏掉了逗号或者分号*/
}
}while（sym==ident）;
}
if（sym==varsym）/*收到变量声明符号，开始处理变量声明*/
{
getsymdo;
do{
vardeclarationdo（&tx,lev,&dx）;
while（sym==comma）{
getsymdo;
vardeclarationdo（&tx,lev,&dx）;
}
if（sym==semicolon）
{
getsymdo;
}
else
{
error（5）;
}
}while（sym==ident）;
}
while（sym==procsym）/*收到过程声明符号，开始处理过程声明*/
{
getsymdo;
if（sym==ident）
{
enter（procedur,&tx,lev,&dx）;/*记录过程名字*/
getsymdo;
}
else
{
error（4）;/*procedure后应为标志符*/
}
if（sym==semicolon）
{
getsymdo;
}
else
{
error（5）;/*漏掉了分号*/
}
memcpy（nxtlev,fsys,sizeof（bool）*symnum）;
nxtlev[semicolon]=true;
if（-1==block（lev+1,tx,nxtlev））
{
return-1;/*递归调用*/
}
if（sym==semicolon）
{
getsymdo;
memcpy（nxtlev,statbegsys,sizeof（bool）*symnum）;
nxtlev[ident]=true;
nxtlev[procsym]=true;
testdo（nxtlev,fsys,6）;
}
else
{
error（5）;/*漏掉了分号*/
}
}
memcpy（nxtlev,statbegsys,sizeof（bool）*symnum）;
nxtlev[ident]=true;
nxtlev[period]=true;
testdo（nxtlev,declbegsys,7）;
}while（inset（sym,declbegsys））;/*直到没有声明符号*/
code[table[tx0].adr].a=cx;/*开始生成当前过程代码*/
table[tx0].adr=cx;/*当前过程代码地址*/
table[tx0].size=dx;/*声明部分中每增加一条声明都会给dx增加1，声明
部分已经结束，dx就是当前过程数据的size*/
cx0=cx;
gendo（inte,0,dx）;/*生成分配内存代码*/
if（tableswitch）/*输出名字表*/
{
printf（"TABLE:
\n"）;
if（tx0+1>tx）
{
printf（"NULL\n"）;
}
for（i=tx0+1;i<=tx;i++）
{
switch（table[i].kind）
{
caseconstant:
printf（"%dconst%s",i,table[i].name）;
printf（"val=%d\n",table[i].val）;
fprintf（fas,"%dconst%s",i,table[i].name）;
fprintf（fas,"val=%d\n",table[i].val）;
break;
casevariable:
printf（"%dvar%s",i,table[i].name）;
printf（"lev=%daddr=%d\n",table[i].level,table[i].adr）;
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