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實驗1  編譯程式的分析與驗證

1.1實驗目的

瞭解編譯程式中LR分析表的作用以及語義加工程式的功能。

1.2實驗要求

在掌握編譯原理的基礎上，對編譯程式例項進行分析，通過編譯程式的執行，檢驗編譯程式輸出結果的正確性。理論聯絡實際，將所學知識用到實處，進而學會怎麼寫編譯程式。

1.3實驗內容

（1）驗證下述程式輸出結果的正確性：

while (a>b) do

  begin

    if m>=n then a:=a+1

    else

      while k=h do x:=x+2;

    m:=n+x*(m+y)

end#~

（2）自行設計一程式進行正確性驗證，並按二元式序列的註釋及狀態棧STACK加工分析對應的符號棧內容。

實驗2  算數表示式的擴充

2.1實驗目的

掌握LR分析表的設計方法和語義加工程式的擴充。

2.2實驗要求

參照表示式LR分析表的設計方法，設計擴充後的算術表示式LR分析表，並對原語義加工程式進行修改，加入新新增的內容。

2.3實驗內容

(1)算術表示式文法擴充如下：

E->E+E|E-E|E*E|E/E|(E)|i

試根據該文法新增單詞“-”，“/”的內部定義以及重新設計LR分析表，並修改語義加工程式，最後驗證修改的結果。

(2)待驗證程式：

begin

a:=a+b-c*d/e;

while a<c do

while b<d do

while d<e do

if a<e then m:=n else m:=q;

end#~

2.4演算法設計

在實驗一中已給出編譯程式的全部程式碼，且能識別加、乘算數表示式。而本實驗只需根據識別加、乘算數表示式的設計方法來對算數表示式進行擴充以實現對減、除算數表示式的識別及分析。

(1)新增關鍵字減、除運算子的種別程式碼

#define sub 35 /*  -  */

#define div 37 /*  /  */

(2)重新構造算數表示式的LR分析表

static int action1[14][9]={

{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,1},

{-1,4,10,5,11,-1,-1,ACC,-1},

{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,6},

{-1,104,104,104,104,-1,104,104,-1},

{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,7},

{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,8},

{-1,4,10,5,11,-1,9,-1,-1},

{-1,101,101,5,11,-1,101,101,-1},

{-1,102,102,102,102,-1,102,102,-1},

{-1,103,103,103,103,-1,103,103,-1},

{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,12},

{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,13},

{-1,105,105,5,11,-1,105,105,-1},

{-1,106,106,106,106,-1,106,106,-1}

};

(3)在掃描演算法scan中增加對減、除運算子的識別

case '-':   buf[count].sy1=sub; /* - */

count++;

break;

case '/': buf[count].sy1=div; /* / */

count++;

break;

(4)實現對減、除算術表示式的規約

case 105: E.pos=newtemp();

gen("-",sstack[ssp-2],sstack[ssp],E.pos+100);

ssp=ssp-2;

sstack[ssp].sy1=tempsy;

sstack[ssp].pos=E.pos;

sp1=sp1-3;

break;

case 106: E.pos=newtemp();

gen("/",sstack[ssp-2],sstack[ssp],E.pos+100);

ssp=ssp-2;

sstack[ssp].sy1=tempsy;

sstack[ssp].pos=E.pos;

sp1=sp1-3;

break;

(5)在測試字元是否是表示式中的值的test演算法中增加對減、除運算子的識別

case sub:

case div:

return 1;

default:

return 0;

實驗3  新增新的程式語句

3.1實驗目的

通過新增新的程式語句，全面瞭解一個語句的編譯程式設計過程。

3.2實驗要求

對新增的語句設計LR分析表及相應的處理程式，並將其新增到程式語句處理語句中。

3.3實驗內容

(1)將計數迴圈for語句的功能新增到編譯程式中。For語句的文法及每個產生式相應的語義子程式如下：

F1→for i:=E(1)   {GEN(:=,E(1).PLACE,_,ENTRY(i);

                  F1.PLACE:=ENTRY(i);

                  F1.CHAIN:=NXQ;

                  GEN(j,_,_,0);

                  F1·QUAD:=NXQ}

F2→F1 step E(2)  {F2.QUAD:=F1.QUAD；

                 F2.PLACE:=F1.PLACE;

                 GEN(+，F1.PLACE,E(2).PLACE,F1.PLACE);

                 BACKPATCH(F1.CHAIN,NXQ)}

F3→F2 until E(3)  {F3.QUAD:=F2.QUAD；

                  q:=NXQ;

                  GEN(j≤,F2.PLACE,E(3).PLACE,q+2);

                  F3.CHAIN:=NXQ;

                  GEN(j,_,_,0)}

S→F3 do S(1)      {先形成S(1)相應的四元式序列；

                  GEN(j,_,_,F3.QUAD);

                  BACKPATCH(S(1).CHAIN,F3.QUAD);

                  S.CHAIN:=F3.CHAIN}

(2)待驗證程式：

begin

for a:=1 to 8 do

    begin

      if m>=n then a:=a-1

     else

        while k=h do x:=x+2;

        m:=n+x/(m-y);

    end

end#~

3.4實驗說明

（1）實現時可將for語句的文法設計為一個LR分析表，然後將該文法的開始符看作程式語句LR分析表中的一個終結符，即像賦值語句一樣處理（當然仍要重新設計程式語句的LR分析表）。另一種方法就是直接將for語句的文法納入到程式語句文法中（即像if和while語句一樣處理），並重新設計程式語言的LR分析表。

（2）for語句中產生式的語義動作需要參考編譯程式中對if和while語句的處理部分做相應修改。