PL/X編譯器
軟件設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)
1．介紹
本編譯器可以按照PLX語(yǔ)言語(yǔ)法要求進(jìn)行詞法、語(yǔ)法、語(yǔ)義、出錯(cuò)處理，并最終成生目標(biāo)代碼，通過(guò)解釋執(zhí)行得到最終結(jié)果。
2．編譯器系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1 編譯器
2.1.1 PL/X語(yǔ)法圖
擴(kuò)展部分：
1) 支持帶參數(shù)的函數(shù)調(diào)用,函數(shù)可平行或嵌套定義,只允許內(nèi)層訪問(wèn)外層，外層不能訪問(wèn)內(nèi)層
2)支持單行注釋
3)支持read語(yǔ)句，因此可從終端獲取輸入
4)支持for語(yǔ)句
5)支持空程序體
關(guān)于出錯(cuò)處理：分為詞法分析錯(cuò)誤、句法分析錯(cuò)誤、運(yùn)行時(shí)錯(cuò)誤(如除數(shù)為0)
允許變量名或函數(shù)名重復(fù)，但訪問(wèn)的時(shí)候以最后一次聲明的為有效
2.1.2判斷是否符合兩條限制規(guī)則
規(guī)則1：找出圖中每一個(gè)分支點(diǎn)，考察每個(gè)分支點(diǎn)的各個(gè)分支的頭符號(hào)是否相異
規(guī)則2：找出圖中每一個(gè)透明結(jié)構(gòu)，考察每個(gè)透明結(jié)構(gòu)的頭符號(hào)集合與其跟隨符號(hào)是否相異
判斷結(jié)果：根據(jù)兩條限制規(guī)則，發(fā)現(xiàn)該語(yǔ)法圖分析符合兩條限制規(guī)則
2.1.3 過(guò)程調(diào)用相關(guān)圖
2.1.5 語(yǔ)法出錯(cuò)表定義
1
switch (errorNum)
2
{
3
case 0:
4 errorInfo="程序需以'.'結(jié)束";
5 break;
6 case 1:
7 errorInfo="用了未定義的變量";
8 break;
9 case 2:
10 errorInfo="算術(shù)因子里出現(xiàn)非整型變量";
11 break;
12 case 3:
13 errorInfo="丟失')'";
14 break;
15 case 4:
16 errorInfo="算術(shù)表示不能以此符號(hào)開(kāi)始";
17 break;
18 case 5:
19 errorInfo="邏輯表達(dá)式里出現(xiàn)函數(shù)名";
20 break;
21 case 6:
22 errorInfo="邏輯表達(dá)式不能以此符號(hào)開(kāi)始";
23 break;
24 case 7:
25 errorInfo="非法的變量名";
26 break;
27 case 8:
28 errorInfo="丟失')'";
29 break;
30 case 9:
31 errorInfo="非法的參數(shù)名";
32 break;
33 case 10:
34 errorInfo="丟失begin關(guān)鍵字";
35 break;
36 case 11:
37 errorInfo="丟失end關(guān)鍵字";
38 break;
39 case 12:
40 errorInfo="開(kāi)始符號(hào)不是program";
41 break;
42 case 13:
43 errorInfo="此處應(yīng)為整型變量";
44 break;
45 case 14:
46 errorInfo="關(guān)系表達(dá)式不能以此符號(hào)開(kāi)始";
47 break;
48 case 15:
49 errorInfo="此處應(yīng)為一個(gè)比較符號(hào)";
50 break;
51 case 16:
52 errorInfo="丟失';'";
53 break;
54 case 17:
55 errorInfo="語(yǔ)句后出現(xiàn)非法字符";
56 break;
57 case 18:
58 errorInfo="變量定義后出現(xiàn)非法字符";
59 break;
60 case 19:
61 errorInfo="丟失','";
62 break;
63 case 20:
64 errorInfo="變量定義不能以此符號(hào)開(kāi)始";
65 break;
66 case 21:
67 errorInfo="變量定義后出現(xiàn)非法字符";
68 break;
69 case 22:
70 errorInfo="此處應(yīng)為\":=\"";
71 break;
72 case 23:
73 errorInfo="此處不能為函數(shù)名";
74 break;
75 case 24:
76 errorInfo="缺了then";
77 break;
78 case 25:
79 errorInfo="缺了from";
80 break;
81 case 26:
82 errorInfo="缺了do";
83 break;
84 case 27:
85 errorInfo="缺了until";
86 break;
87 case 28:
88 errorInfo="缺了to";
89 break;
90 case 29:
91 errorInfo="此處應(yīng)為函數(shù)名";
92 break;
93 case 30:
94 errorInfo="語(yǔ)句不能以此符號(hào)開(kāi)始";
95 break;
96 case 31:
97 errorInfo="語(yǔ)句后不能跟此符號(hào)";
98 break;
99 case 32:
100 errorInfo="算術(shù)表達(dá)式不能以此符號(hào)開(kāi)始";
101 break;
102 case 33:
103 errorInfo="丟失'('";
104 break;
105 case 34:
106 errorInfo="邏輯表達(dá)式后出現(xiàn)非法字符";
107 break;
108 case 35:
109 errorInfo="函數(shù)定義后出現(xiàn)非法字符";
110 break;
111 case 36:
112 errorInfo="多余的';'";
113 break;
114 case 37:
115 errorInfo="這里等待一個(gè)'*'或'/'";
116 break;
117 case 38:
118 errorInfo="這里等待一個(gè)'+'或'-'";
119 break;
120 case 39:
121 errorInfo="參數(shù)個(gè)數(shù)不符";
122 break;
123 case 40:
124 errorInfo="函數(shù)定義需以procedure開(kāi)始";
125 break;
126 case 41:
127 errorInfo="函數(shù)定義后出現(xiàn)非法字符";
128 break;
129 case 42:
130 errorInfo="外層不能訪問(wèn)內(nèi)層的變量或調(diào)用內(nèi)層函數(shù)";
131 break;
132 case 43:
133 errorInfo="除數(shù)為0";
134 break;
135
}
136
2.2 虛擬機(jī)
2.2.1 虛擬機(jī)組織結(jié)構(gòu)
2.2.2 虛擬機(jī)指令格式
l LIT指令，把一個(gè)常數(shù)置入棧頂
l LOD指令，把一個(gè)變量置入棧頂
l STO指令，從棧頂把數(shù)置入到一個(gè)變量單元里
l CAL指令，調(diào)用一個(gè)過(guò)程
l INT指令，預(yù)留數(shù)據(jù)存儲(chǔ)位置
l JMP指令，是無(wú)條件轉(zhuǎn)移指令
l JPC指令，是有條件轉(zhuǎn)移指令
l OPR指令，一組算術(shù)和關(guān)系運(yùn)算指令
l ADP指令，傳遞函數(shù)參數(shù)
2.2.3虛擬機(jī)指令系統(tǒng)及其解釋
1.LIT 0,a (t++;s[t]=a;)(將數(shù)a置入棧頂)
2.OPR 0,a (a = 0:t = b - 1;p = s[t + 3];b = s[t + 2];)（返回調(diào)用程序)
(a=1:s[t] = -s[t];)(取負(fù))
(a=2:t--;s[t] = s[t] + s[t + 1];)(加法)
(a=3; t--;s[t] = s[t] - s[t + 1];)(減法)
(a=4; t--;s[t] = s[t] * s[t + 1];)(乘法)
(a=5: t--;if (s[t + 1] == 0){ 報(bào)錯(cuò) }else{ s[t] = s[t] / s[t + 1]; })(除法)
(a=6; if (s[t] > 0){ s[t] = 0; }else { s[t] = 1; })(邏輯not)
(a=7; t--;if (s[t] == s[t + 1]){ s[t] = 1; }else { s[t] = 0; })(等于)
(a=8; t--;if (s[t] != s[t + 1]){ s[t] = 1; }else { s[t] = 0; })(不等于)
(a=9; t--;if (s[t] < s[t + 1]){ s[t] = 1; }else { s[t] = 0; })(小于)
(a=10; t--;if (s[t] >= s[t + 1]){ s[t] = 1; }else { s[t] = 0; })(大于等于)
(a=11; t--;if (s[t] > s[t + 1]){ s[t] = 1; }else { s[t] = 0; })(大于)
(a=12; t--;if (s[t] <= s[t + 1]){ s[t] = 1; }else { s[t] = 0; })(小于等于)
(a=13; t--;if (s[t] != 0 && s[t + 1] != 0){ s[t] = 1; }else { s[t] = 0; })(邏輯and)
(a=14; t--;if (s[t] == 0 && s[t + 1] == 0){ s[t] = 0; }else { s[t] = 1; })(邏輯or)
(a=15; t--;輸出s[t])(輸出)
(a=16;t++;s[t]=輸入)(輸入)
3. LOD l,a (t++;s[t] = s[Base(l) + a];)( 將l，a形成的棧地址變量置入棧頂)
4. STO l,a (s[Base(l) + a] = s[t];t--;)(將棧頂值存到l，a形成的棧地址變量)
5. CAL l,a (s[t + 1] = Base(l);s[t + 2] = b;s[t + 3] = p;b = t + 1;p = a - 1;)[調(diào)用子程序
SL（靜態(tài)鏈地址）DL（動(dòng)態(tài)鏈地址）RA（返回地址)]
6. INT 0,a (t = t + a;)(預(yù)留a個(gè)存儲(chǔ)位置);
7. JMP 0,a (p = a - 1;)(無(wú)條件跳轉(zhuǎn));
8. JPC 0,a (if (s[t] == 0){ p = a - 1; t--; })(條件跳轉(zhuǎn));
9.ADP 0,a （參數(shù)壓棧）
3．全局?jǐn)?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)、常量和變量
1//整型，邏輯、函數(shù)
2
3typedef enum
4
5{
6
7 aident,bident,pident
8
9}objectt;
10
11//符號(hào)表項(xiàng)
12
13typedef struct
14
15{
16
17 alfa name; //變量名(函數(shù)、整型、邏輯型)
18
19 objectt kind; //類型
20
21 int num ; //函數(shù)參數(shù)個(gè)數(shù)
22
23 int level; //層級(jí)
24
25 int adr ; //偏移量
26
27 int size ; //局部變量+函數(shù)參數(shù)的大小
28
29}item;
30
31//定義指令格式
32
33typedef struct
34
35{
36
37 fct f; //指令碼
38
39 int l; //層號(hào)
40
41 int a; //偏移量
42
43}instruction;
44
45//定義跟隨符號(hào)集合類型
46
47typedef set<symbol> symset;
48
49typedef vector<instruction> PCODE;
50
51
4．函數(shù)原型
1//begin accidence analyze(詞法分析器)
2
3void getCh();
4
5void getSym();
6
7//end analyze
8
9 //語(yǔ)法分析器
10
11 void RelationExpression(int level,symset fsys);
12
13 void ArithmeticExpression(int level,symset fsys);
14
15 void ArithmeticTerm(int level,symset fsys);
16
17 void ArithmeticFactor(int level,symset fsys);
18
19 void BoolExpression(int level,symset fsys);
20
21 void BoolTerm(int level,symset fsys);
22
23 void BoolFactor(int level,symset fsys);
24
25 void Procedure(int level,symset fsys);
26
27 void ProcedureSque(int level,symset fsys);
28
29 void Sentence(int level,symset fsys);
30
31 void Definition(int level,int &dx,symset fsys);
32
33 void SentenceSque(int level,symset fsys);
34
35 void DefinitionSque(int level,int &dx,symset fsys);
36
37 void Program(symset fsys);
38
39 //生成中間代碼
40
41 void gen(fct f,int l,int a);
42
43 //
44
45 //PLX虛擬機(jī)
46
47 int base(int l);
48
49 void plxInterpret();
50
51//出錯(cuò)處理
52
53 void error(int errorNum);
54
55 void test(symset s1,symset s2,int errorNum);
56
PL/X編譯器
軟件測(cè)試說(shuō)明書(shū)
測(cè)試1：
1． 概述
u 測(cè)試描述：
通過(guò)運(yùn)行幾個(gè)不同的plx實(shí)例，來(lái)檢查PLX Compiler是否能解析plx語(yǔ)言，進(jìn)行基本的語(yǔ)法分析，以及出錯(cuò)的正確報(bào)錯(cuò)、解釋執(zhí)行等功能。
u 測(cè)試環(huán)境：
Windows XP VC++6.0
2. 測(cè)試用例描述
1 //find prime number between s to b
2
3 program
4
5 integer s ,b
6
7 begin
8
9 procedure findPrime(integer small,big)
10
11 integer i,j,k,c,t
12
13 begin
14
15 i:=small;
16
17 for i from small to big
18
19 do
20
21 j:=2;
22
23 if(i>=3) then
24
25 k:=i/2+1;
26
27 c:=0;
28
29 for j from 2 to k
30
31 do
32
33 if i=(i/j)*j then //由于沒(méi)有提供取余運(yùn)算，只能這樣了~_~
34
35 c:=c+1
36
37 end
38
39 end;
40
41 if c=0 then
42
43 write i
44
45 end
46
47 end
48
49 end
50
51 end
52
53 read s;
54
55 read b;
56
57 call findPrime s b
58
59 end.
60
報(bào)錯(cuò)：
修改后運(yùn)行結(jié)果：
中間代碼：
測(cè)試2：
u 測(cè)試目標(biāo)：求兩數(shù)的最大公約數(shù)
u 測(cè)試用例：
1program
2
3integer a,b;
4
5integer temp
6
7begin
8
9 a:=12;
10
11 b:=42;
12
13 if a < b
14
15 then
16
17 temp := a;
18
19 a := b;
20
21 b := temp
22
23 end;
24
25 temp := a- a/ b*b;
26
27 while temp>0
28
29 do
30
31 a := b;
32
33 b := temp;
34
35 temp := a- a/ b*b
36
37 end;
38
39 temp := b;
40
41 if (a = 0 or b = 0)
42
43 then
44
45 write 0
46
47 else
48
49 write temp
50
51 end
52
53end.
54
55
中間代碼：
結(jié)果：
posted on 2008-05-29 18:26
何克勤 閱讀(1517)
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