TINY部分源码分析报告.docx

1、TINY部分源码分析报告TINY源码分析一、文件概述MAIN.C: 主函数GLOBALS.H:全局定义的文件SCAN.C/SCAN.H: 词法分析PARSE.C/PARSE.H:语法分析UTIL.C/UTIL.H:构造树SYMTAB.C/SYMTAB.H:符号表CGEN.C/CGEN.H:生成汇编代码CODE.C/CODE.H:这个只是用来把分析过程输出到屏幕的.二、各个文件的分析1.MAIN.C:主要有三个FILE*句柄:source-源代码文件。listing-显示分析过程的文件，这里重定向到stdout。code-目标汇编代码文件。从该文件中可知程序运行的流程：检查参数正确否(tiny.

2、exe )-构造语法树（调用parse函数）-根据语法树生成代码（调用codeGen函数，该函数又调用cGen函数。2.GLOBALS.H:定义了关键字个数8个。定义了关键字，运算符等内容的枚举值。定义了语句类型的枚举值，这个决定树的结点。定义了变量类型（也就三种，void, integer, boolean）。定义了树的节点-这个最重要了！其结构如下所示：typedef struct treeNodestruct treeNode * childMAXCHILDREN;struct treeNode * sibling;int lineno;NodeKind nodekind;union S

3、tmtKind stmt; ExpKind exp; kind;union TokenType op;int val;char * name; attr;ExpType type; /* for type checking of exps */ TreeNode;3.UTIL.C/UTIL.H 主要函数TreeNode * newStmtNode(StmtKind kind) 此函数创建一个有关语法树的声明节点TreeNode * newExpNode(ExpKind kind) 此函数创建一个有关语法树的表述节点char * copyString(char * s) 此函数分配和创建一个新的

4、已存在树的复制 void printTree( TreeNode * tree ) 输出一个语法树 这两个文件主要是关于语法树的创建和输出4.SCAN.c/SCAN.H主要有这么几个函数：static int getNextChar(void);static void ungetNextChar(void);static TokenType reservedLookup (char * s);TokenType getToken(void);reservedLookup函数是查找关键字的，在符号表中找。这里还定义了一个保存关键字的结构：static struct char* str;Token

5、Type tok; reservedWordsMAXRESERVED=if,IF,then,THEN,else,ELSE,end,END,repeat,REPEAT,until,UNTIL,read,READ,write,WRITE;最重要的是getToken(void)函数。这个相当于lex的功能，进行词法分析。也就是一个DFA，switch后面跟了一堆的case。其中getNextChar(void)函数的思路，以下列出：static int getNextChar(void)if (!(linepos 构造语法树（调用parse函数）-根据语法树生成代码（调用codeGen函数），同时熟

6、悉了编译器是如何使用prase函数进行语法树的构建以及语法树生成代码的转化，最主要的是进一步清晰了解到编译器的构造和运行原理，加深了对课本知识的运用和拓展，感觉收获很大！Main.c/*/* File: main.c */* Main program for TINY compiler */* Compiler Construction: Principles and Practice */* Kenneth C. Louden */*/#include globals.h/* set NO_PARSE to TRUE to get a scanner-only compiler ，NO_PA

7、RSE为true时创建一个只扫描的编译器 */#define NO_PARSE FALSE /* set NO_ANALYZE to TRUE to get a parser-only compiler ，NO_ANALYZE为true时创建一个只分析和扫描的编译器*/#define NO_ANALYZE FALSE/* set NO_CODE to TRUE to get a compiler that does not * generate code NO_CODE为true时创建一个执行语义分析，但不生成代码的编译器 */#define NO_CODE FALSE#include uti

8、l.h#if NO_PARSE#include scan.h /如果NO_PARSE为true,调用头文件scan.h#else#include parse.h /否则调用头文件prase.h#if !NO_ANALYZE#include analyze.h /如果NO_ANALYZE为true,调用头文件analyze.h#if !NO_CODE#include cgen.h /如果NO_CODE为true,调用头文件cgen.h#endif #endif#endif /结束预处理语句符号/* allocate global variables 分配全局变量*/int lineno = 0;

9、FILE * source; /指针指向源代码文件地址FILE * listing; /指针指向显示分析过程的文件的地址FILE * code; /指针指向目标汇编代码文件的地址/* allocate and set tracing flags 分配和设置跟踪标志*/int EchoSource = FALSE;int TraceScan = FALSE;int TraceParse = FALSE;int TraceAnalyze = FALSE;int TraceCode = FALSE;int Error = FALSE; /跟踪标志全部初始化为falsemain( int argc,

10、char * argv ) TreeNode * syntaxTree; char pgm120; /* source code */ if (argc != 2) fprintf(stderr,usage: %s n,argv0); exit(1); /如果argv不为2，打印显示信息并退出 strcpy(pgm,argv1) ; /复制argv1地址以null为退出字符的存储器区块到另一个存储器区块品pgm内 if (strchr (pgm, .) = NULL) strcat(pgm,.tny); /把.tyn文件所指字符串添加到pgm结尾处并添加0。 source = fopen(pg

11、m,r); /以只读的方式打开pgm文件，并将指向pgm文件的指针返回给source if (source=NULL) fprintf(stderr, not foundn,pgm); exit(1); /如果源代码文件为空，打印显示信息并退出 listing = stdout; /* send listing to screen 清单发送到屏幕*/ fprintf(listing,nTINY COMPILATION: %sn,pgm); /答应显示语句#if NO_PARSE while (getToken()!=ENDFILE); /如果输入流没有结束就继续进行循环，直至结束#else s

12、yntaxTree = parse();/调用prase()函数构造语法树 if (TraceParse) fprintf(listing,nSyntax tree:n); printTree(syntaxTree); / 如果语法分析追踪标志为TRUE且没有语法错误,则将生成的语法树输出到屏幕 #if !NO_ANALYZE if (! Error) if (TraceAnalyze) fprintf(listing,nBuilding Symbol Table.n); buildSymtab(syntaxTree); /输出含符号表信息的语法树 if (TraceAnalyze) fpri

13、ntf(listing,nChecking Types.n); typeCheck(syntaxTree);/输出含类型检查的语法树 if (TraceAnalyze) fprintf(listing,nType Checking Finishedn);/打印结束信息 #if !NO_CODE if (! Error) char * codefile; int fnlen = strcspn(pgm,.); codefile = (char *) calloc(fnlen+4, sizeof(char); strncpy(code); strcat(codefile,.tm); /将源文件名，

14、去掉扩展名，添加扩展名.tm code = fopen(codefile,w);/以只写的方式打开目标汇编代码文件，并返回地址给codez指针 if (code = NULL) printf(Unable to open %sn,codefile); exit(1); /如果code指针为空，打印显示信息并退出 codeGen(syntaxTree,code目标代码生成 fclose(code); #endif#endif#endif/结束之前对应的条件编译 fclose(source); /关闭源代码文件 return 0;GLOBALS.H/*/* File: globals.h */*

15、Global types and vars for TINY compiler */* must come before other include files */* Compiler Construction: Principles and Practice */* Kenneth C. Louden */*/#ifndef _GLOBALS_H_ #define _GLOBALS_H_ /宏定义#include #include #include #include /头文件引用#ifndef FALSE#define FALSE 0 /定义FALSE为0#endif #ifndef TR

16、UE#define TRUE 1 /定义TRUE为1#endif/* MAXRESERVED = the number of reserved words */#define MAXRESERVED 8 /定义了关键字个数8个typedef enum /* book-keeping tokens */ END, /* reserved words */ IF,THEN,ELSE,END,REPEAT,UNTIL,READ,WRITE, /* multicharacter tokens */ ID,NUM, /* special symbols */ ASSIGN,EQ,LT,PLUS,MINU

17、S,TIMES,OVER,LPAREN,RPAREN,SEMI TokenType; / 定义了关键字，运算符等内容的枚举值 extern FILE* source; /* source code text file源代码地址 */ extern FILE* listing; /* listing output text file 显示分析过程的文件的地址*/extern FILE* code; /* code text TM simulator 目标汇编代码文件的地址*/extern int lineno; /* source line number for listing */*/* Sy

18、ntax tree for parsing */*/typedef enum StmtK,ExpK NodeKind;/定义了语句类型的枚举值，这个决定树的节点typedef enum IfK,RepeatK,AssignK,ReadK,WriteK StmtKind;typedef enum OpK,ConstK,IdK ExpKind;/* ExpType is used for type checking */typedef enum Void,Integer,Boolean ExpType;/定义了变量类型#define MAXCHILDREN 3 /定义了最大子节点typedef s

19、truct treeNode/定义了树的节点 struct treeNode * childMAXCHILDREN; struct treeNode * sibling; int lineno; NodeKind nodekind; union StmtKind stmt; ExpKind exp; kind; union TokenType op; int val; char * name; attr; ExpType type; /* for type checking of exps */ TreeNode;/*/* Flags for tracing */*/* EchoSource

20、= TRUE causes the source program to * be echoed to the listing line numbers * during parsing */extern int EchoSource;/* TraceScan = TRUE causes token information to be * printed to the listing each token is * recognized by the scanner */extern int TraceScan;/* TraceParse = TRUE causes the syntax tre

21、e to be * printed to the listing linearized form * (using indents for children) */extern int TraceParse;/* TraceAnalyze = TRUE causes symbol table inserts * and lookups to be reported to the listing file */extern int TraceAnalyze;/* TraceCode = TRUE causes comments to be written * to the TM code cod

22、e is generated */extern int TraceCode;/* Error = TRUE prevents further passes if an error occurs */extern int Error; #endifSCAN.C/* 词法扫描程序 */#include globals.h#include util.h#include scan.h/*定义的状态*/typedef enum START, /*初始状态*/ INASSIGN, /*进入到赋值状态*/ INCOMMENT, /*进入到注释状态*/ INNUM, /*进入到数字状态*/ INID, /*进

23、入到标志符状态*/ DONE /*状态结束*/StateType;/*每当语法分析程序需要一个单词时,就调用该子程序,得到 (类别码,单词的值)*/* 语义标识符和保留字*/char tokenStringMAXTOKENLEN+1;/* BUFLEN = 源代码的输入缓冲长度 */#define BUFLEN 256static char lineBufBUFLEN; /* 当前行 */static int linepos = 0; /* 在linebuf中的当前位置*/static int bufsize = 0; /* 缓冲区的字符串当前大小*/static int EOF_flag =

24、 FALSE; /* 如果读入下一个字符出错，设置EOF_flag为假。*/* 从linebuffer中读取下一个非空白字符，如果读完，则读入新行。 */static int getNextChar(void) if (!(linepos bufsize) lineno+; if (fgets(lineBuf,BUFLEN-1,source) if (EchoSource) fprintf(listing,%4d: %s,lineno,lineBuf); bufsize = strlen(lineBuf); linepos = 0; return lineBuflinepos+; else E

25、OF_flag = TRUE; return EOF; else return lineBuflinepos+;/* 如果读入下一个字符出错，在linebuf中回退一个字符 。*/static void ungetNextChar(void) if (!EOF_flag) linepos- ;/* 保留字的查找表 */static struct char* str; TokenType tok; reservedWordsMAXRESERVED = if,IF,then,THEN,else,ELSE,end,END, repeat,REPEAT,until,UNTIL,read,READ, write,WRITE; /* 标识符是否是保留字*/static TokenType reservedLookup (char * s) int i; for (i=0;iMAXRESERVED;i+) if (!s