1、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(*
2、,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BNFP DS.DB; DD Bint L | real LLid | L,idS V := E H H;S | EE+T | T TT*F|F F( E ) Fid Vid 消除左递归之后的等价文法start DS.DB; DD Bint L | real LLid A A ,idA A S V := E H H;S | ET
3、R R+T R R TF P P* F P P F( E ) Fid Vid 2、根据语义要求得到对应的翻译模式start DS.D B; DD B int L L.type := int | real L L.type := real L id A.Type := L.type enter(v.entry, L.type)A A ,idA A1.Type := A.type enter(v.entry,A.type)A S V := E gen( :=, E.place,0,V.place) H H;S | ET R.i:=T.place R E.place:=R.sR+T R1.i:= n
4、ewtemp; gen( +, R.i, T.place , R1.i) R R.s:= R1.s; R Rs=R.i TF P.i:=F.place P T.place:=P.sP* F p1.i:= newtemp; gen( *, P.i, F.place , T) P P.s:= p1.s; P P.s=P.i F( E ) F.place := E.placeFid F.place:=position (id)Vid 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
5、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
6、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LL.type继承类型AA.type继承类型S无EE.place综合指向变量或临时变量的指针(用整数实现)RR.i继承同上R.s综合同上TT.place继承同上PP.i继承同上P.s综合同上FF.place综合同上VV.place综合同上5、过程设计int getsym(); /读一个单词void enter(enum symbol type); /登记符号表void init(); int position(c
7、har* idt); /查询符号表用函数,返回在符号表中位置int gen(enum symbol op, int arg1, int agr2,int result ); /生成四元式void newtemp()/申请临时变量void start();void D();void B();void L(enum symbol type);void A(enum symbol type);void S();void H();int E();int R(int Ri);int T();int P(int pi);int F();int V();6、子程序说明init( ): 初始化函数,主要是用于
8、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tabletx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tabletx这个结构体数组中。S( )、H( )、E( )、T( )、P( )、R( )、F( )、V( ):实现后面
9、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)
10、 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 /
11、 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tabletx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(int i=1;itxmax;i+) /*检查变量是否重名*/ if(strcmp(id,tablei.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tabletx数组中都要检验变量名是否跟tabletx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:real a,b;int c,d;c:=c+d*b;d:=b*a.运行结果为:2、运行文件a.txt的内容为:real a,b;int c,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:real a,b;int c,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。
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