PL0源代码C语言版.docx
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PL0源代码C语言版
/*PL/0编译系统C版本头文件pl0.h*/
#definenorw13//anumberofreservedword/*关键字个数*/
#definetxmax100//lengthofidentifiertable/*名字表容量*/
#definenmax14//maxnumberofdigitsinnumbers/*number的最大位数*/
#defineal10//lengthofidentifier/*符号的最大长度*/
#defineamax2047//maximumaddress/*地址上界*/
#definelevmax3//maxdepthofblocknesting/*最大允许过程嵌套声明层数[0,lexmax]*/
#definecxmax200//sizeofcodearray/*最多的虚拟机代码数*/
/*符号*/
enumsymbol{
nul,ident,number,plus,minus,
times,slash,oddsym,eql,neq,//slash斜线
lss,leq,gtr,geq,lparen,//leq:
lessthanorequalto;gtr:
greatthan;lparen:
leftparenthesis
rparen,comma,semicolon,period,becomes,//comma逗号semicolon分号period句号becomes赋值号
beginsym,endsym,ifsym,thensym,whilesym,
writesym,readsym,dosym,callsym,constsym,
varsym,procsym,
};
#definesymnum32
/*-------------*/
enumobject{//object为三种标识符的类型
constant,
variable,
procedur,
};
/*--------------*/
enumfct{//fct类型分别标识类PCODE的各条指令
lit,opr,lod,sto,cal,inte,jmp,jpc,//书本P23
};
#definefctnum8
/*--------------*/
structinstruction//指令
{
enumfctf;//功能码
intl;//层次差
inta;//P23
};
FILE*fas;//输出名字表
FILE*fa;//输出虚拟机代码
FILE*fa1;//输出源文件及其各行对应的首地址
FILE*fa2;//输出结果
booltableswitch;//显示名字表与否
boollistswitch;//显示虚拟机代码与否
charch;//获取字符的缓冲区,getch使用
enumsymbolsym;//当前符号
charid[al+1];//当前ident,多出一个字节用于存放0
intnum;//当前number
intcc,ll;//getch使用的计数器,cc表示当前字符(ch)的位置
intcx;//虚拟机代码指针,取值范围[0,cxmax-1]
charline[81];//读取行缓冲区
chara[al+1];//临时符号,多出的一个字节用于存放0
structinstructioncode[cxmax];//存放虚拟机代码的数组
charword[norw][al];//保留字
enumsymbolwsym[norw];//保留字对应的符号值
enumsymbolssym[256];//单字符的符号值
charmnemonic[fctnum][5];//虚拟机代码指令名称
booldeclbegsys[symnum];//表示声明开始的符号集合,declaringbeginsymbolset
boolstatbegsys[symnum];//表示语句开始的符号集,statement
boolfacbegsys[symnum];//表示因子开始的符号集合,factor
/*------------------------------*/
structtablestruct
{
charname[al];/*名字*/
enumobjectkind;/*类型:
const,var,arrayorprocedure*/
intval;/*数值,仅const使用*/
intlevel;/*所处层,仅const不使用*/
intadr;/*地址,仅const不使用*/
intsize;/*需要分配的数据区空间,仅procedure使用*/
};
structtablestructtable[txmax];/*名字表*/
FILE*fin;//fin文本文件用于指向输入的源程序文件
FILE*fout;//fout文本文件用于指向输出的文件
charfname[al];
interr;/*错误计数器*/
/*当函数中会发生fatalerror时,返回-1告知调用它的函数,最终退出程序*/
#definegetsymdoif(-1==getsym())return-1
#definegetchdoif(-1==getch())return-1
#definetestdo(a,b,c)if(-1==test(a,b,c))return-1
#definegendo(a,b,c)if(-1==gen(a,b,c))return-1
#defineexpressiondo(a,b,c)if(-1==expression(a,b,c))return-1
#definefactordo(a,b,c)if(-1==factor(a,b,c))return-1
#definetermdo(a,b,c)if(-1==term(a,b,c))return-1
#defineconditiondo(a,b,c)if(-1==condition(a,b,c))return-1
#definestatementdo(a,b,c)if(-1==statement(a,b,c))return-1
#defineconstdeclarationdo(a,b,c)if(-1==constdeclaration(a,b,c))return-1
#definevardeclarationdo(a,b,c)if(-1==vardeclaration(a,b,c))return-1
voiderror(intn);
intgetsym();
intgetch();
voidinit();
intgen(enumfctx,inty,intz);
inttest(bool*s1,bool*s2,intn);
intinset(inte,bool*s);
intaddset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);
intsubset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);
intmulset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);
intblock(intlev,inttx,bool*fsys);
voidinterpret();
intfactor(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intterm(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intcondition(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intexpression(bool*fsys,int*ptx,intlev);
intstatement(bool*fsys,int*ptx,intlev);
voidlistcode(intcx0);
intvardeclaration(int*ptx,intlev,int*pdx);
intconstdeclaration(int*ptx,intlev,int*pdx);
intposition(char*idt,inttx);
voidenter(enumobjectk,int*ptx,intlev,int*pdx);
intbase(intl,int*s,intb);
//A.2C版本
/*编译和运行环境:
*1VisualC++6.0,VisualC++.NETandVisualC++.NET2003
*WinNT,Win200,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
*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");//返回值:
文件顺利打开后,指向该流的文件指针就会被返回。
如果文件打开失败则返回NULL,并把错误代码存在errno中
if(fin)
{
printf("Listobjectcode?
(Y/N)");/*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,"Iputpl/0file?
");
fprintf(fa1,"%s\n",fname);
init();/*初始化*/
err=0;//错误计数器置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();
fclose(fa2);
}
else
{
printf("Errorsinpl/0program");
}
}
fclose(fin);
}
else
{
printf("Can'topenfile!
\n");
}
printf("\n");
return0;
}
/*
*初始化
*/
voidinit()
{
inti;
for(i=0;i<=255;i++)
{
ssym[i]=nul;//ssym:
单字符的符号值
}
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;
}
/*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,打印出错位置和错误编码
*/
voiderror(intn)
{
charspace[81];
memset(space,32,81);printf("-------%c\n",ch);
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);
err++;
}
/*
*漏掉空格,读取一个字符
*
*每次读一行,存入line缓冲区,line被getsym取空后再读一行
*
*被函数getsym调用
*/
intgetch()
{
if(cc==ll)
{
if(feof(fin))//如果文件结束,则返回非0值,否则返回0,文件结束符只能被clearerr()清除。
{
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,获取一个符号流程图P19
*/
intgetsym()
{
inti,j,k;
while(ch==''||ch==10||ch==9)//忽略空格、换行、TAB
{
getchdo;//getchdo:
if(-1==getch())return-1
}
if(ch>='a'&&ch<='z')
{
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{
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
{
sym=ident;
}
}
else
{
if(ch>='0'&&ch<='9')
{
k=0;
num=0;
sym=number;
do{
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*/
{
getchdo;
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