PL0源代码(C语言版)(24页).doc

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1、-PL0源代码(C语言版)-第 24 页 /*PL/0 编译系统C版本头文件 pl0.h*/# define norw 13 /a number of reserved word /*关键字个数*/ # define txmax 100 /length of identifier table /*名字表容量*/# define nmax 14 /max number of digits in numbers /*number的最大位数*/# define al 10 /length of identifier /*符号的最大长度*/# define amax 2047 /maximum add

2、ress /*地址上界*/# define levmax 3 /max depth of block nesting /*最大允许过程嵌套声明层数0，lexmax*/# define cxmax 200 /size of code array /*最多的虚拟机代码数*/*符号*/enum symbol nul, ident, number, plus, minus, times, slash, oddsym, eql, neq, /slash斜线 lss, leq, gtr, geq, lparen, /leq :less than or equal to; gtr: great than;l

3、paren:left parenthesisrparen, 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,#define symnum 32enum object /object为三种标识符的类型 constant, variable, procedur,enum fct /fct类型分别标

4、识类PCODE的各条指令lit, opr, lod, sto, cal, inte, jmp, jpc, /书本P23 #define fctnum 8struct instruction /指令 enum fct f; /功能码 int l; /层次差 int a; /P23FILE * 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 bool tableswitch; /显示名字表与否 bool listswitch; /显示虚拟机代码与否 char ch; /获取字符的缓冲区,g

5、etch使用 enum symbol sym; /当前符号 char idal+1; /当前ident,多出一个字节用于存放0 int num; /当前number int cc,ll; /getch使用的计数器,cc表示当前字符(ch)的位置 int cx; /虚拟机代码指针，取值范围0,cxmax-1char line81; /读取行缓冲区 char aal+1; /临时符号，多出的一个字节用于存放0 struct instruction codecxmax; /存放虚拟机代码的数组 char wordnorwal; /保留字enum symbol wsymnorw; /保留字对应的符号值

6、 enum symbol ssym256; /单字符的符号值 char mnemonicfctnum5; /虚拟机代码指令名称 bool declbegsyssymnum; /表示声明开始的符号集合 ,declaring begin symbol setbool statbegsyssymnum; /表示语句开始的符号集 , statementbool facbegsyssymnum; /表示因子开始的符号集合 ,factorstruct tablestruct char nameal; /*名字*/ enum object kind; /*类型：const，var，array or proc

7、edure*/ int val; /*数值，仅const使用*/ int level; /*所处层，仅const不使用*/ int adr; /*地址，仅const不使用*/ int size; /*需要分配的数据区空间，仅procedure使用*/struct tablestruct tabletxmax; /*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char fnameal;int err; /*错误计数器*/*当函数中会发生fatal error时，返回1告知调用它的函数，最终退出程序*/#de

8、fine getsymdo if(-1=getsym()return -1#define getchdo if(-1=getch()return -1#define testdo(a,b,c) if(-1=test(a,b,c)return -1#define gendo(a,b,c) if(-1=gen(a,b,c)return -1#define expressiondo(a,b,c) if(-1=expression(a,b,c)return -1#define factordo(a,b,c) if(-1=factor(a,b,c)return -1#define termdo(a,b,

9、c) if(-1=term(a,b,c)return -1#define conditiondo(a,b,c) if(-1=condition(a,b,c)return -1#define statementdo(a,b,c) if(-1=statement(a,b,c)return -1#define constdeclarationdo(a,b,c) if(-1=constdeclaration(a,b,c)return -1#define vardeclarationdo(a,b,c) if(-1=vardeclaration(a,b,c)return -1void error(int

10、n);int getsym();int getch();void init();int gen(enum fct x,int y,int z);int test(bool*s1,bool*s2,int n);int inset(int e,bool*s);int addset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,int n);int subset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,int n);int mulset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,int n);int block(int lev,int tx,bool* fsys);void inte

11、rpret();int factor(bool* fsys,int* ptx,int lev);int term(bool*fsys,int*ptx,int lev);int condition(bool*fsys,int*ptx,int lev);int expression(bool*fsys,int*ptx,int lev);int statement(bool*fsys,int*ptx,int lev);void listcode(int cx0);int vardeclaration(int* ptx,int lev, int* pdx);int constdeclaration(i

12、nt* ptx,int lev, int* pdx);int position(char* idt,int tx);void enter(enum object k,int* ptx,int lev,int* pdx);int base(int l,int* s,int b);/A.2 C 版 本/*编译和运行环境:*1Visual C+6.0,VisualC+.NET and Visual C+.NET 2003*WinNT, Win 200, WinXP and Win2003 *2 gcc version 3.3.2 20031022(Red Hat Linux 3.3.2-1)*Red

13、hat Fedora core 1*Intel 32 platform*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#includepl0.h#includestring.h/*解释执行时使用的栈*/#define stacksize 500int main()bool nxtlevsymnum;printf(Input pl/0 file ?);scanf(%s,fname); /*输入文件名*/fi

14、n=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(List object code ?(Y/N); /*是否输出虚拟机代码*/scanf(%s,fname);listswitch=(fname0=y|fname0=Y); printf(List symbol table ? (Y/N); /*是否输出名字表*/scanf(%s,fname);tableswitch=(fname0=y|fname0=Y);fa1=fopen(fa1.tmp,w);fprintf(f

15、a1,Iput pl/0 file ?);fprintf(fa1,%sn, 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);nxtlevperiod=true; if(-1=block(0,0,nxtlev)/*调用编译程序*/fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);fclose(fin);printf(n);

16、return 0;fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);if(sym!=period)error(9);if(err=0)fa2=fopen(fa2.tmp, w);interpret();fclose(fa2);elseprintf(Errors in pl/0 program);fclose(fin);elseprintf(Cant open file! n);printf(n);return 0;*初始化void init()int i;for(i=0;i=255;i+) ssymi=nul; /ssym：单字符的符号值 ssym+=plus;ssym-=

17、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(&(word00),begin);strcpy(&(word10),call);strcpy(&(word20),const);strcpy(&(word30),do);strcpy(&(word40),end);strcpy(&(word50),if);strcpy(&(word60),odd);st

18、rcpy(&(word70),procedure);strcpy(&(word80),read);strcpy(&(word90),then);strcpy(&(word100),var);strcpy(&(word110),while);strcpy(&(word120),write);/*设置保留字符号*/wsym0=beginsym;wsym1=callsym;wsym2=constsym;wsym3=dosym;wsym4=endsym;wsym5=ifsym;wsym6=oddsym;wsym7=procsym;wsym8=readsym;wsym9=thensym;wsym10=v

19、arsym;wsym11=whilesym;wsym12=writesym;/*设置指令名称*/strcpy(&(mnemoniclit0),lit);strcpy(&(mnemonicopr0),opr);strcpy(&(mnemoniclod0),lod);strcpy(&(mnemonicsto0),sto);strcpy(&(mnemoniccal0),cal);strcpy(&(mnemonicinte0),int);strcpy(&(mnemonicjmp0),jmp);strcpy(&(mnemonicjpc0),jpc);/*设置符号集*/for(i=0;isymnum;i+

20、)declbegsysi=false;statbegsysi=false;facbegsysi=false;/*设置声明开始符号集*/declbegsysconstsym=true;declbegsysvarsym=true;declbegsysprocsym=true;/*设置语句开始符号集*/statbegsysbeginsym=true;statbegsyscallsym=true;statbegsysifsym=true;statbegsyswhilesym=true;/*设置因子开始符号集*/facbegsysident=true;facbegsysnumber=true;facbe

21、gsyslparen=true; *用数组实现集合的集合运算int inset(int e,bool* s) return se;int addset(bool* sr,bool* s1,bool* s2,int n) int i; for(i=0;in;i+) sri=s1i|s2i; return 0;int subset(bool* sr,bool* s1,bool* s2,int n) int i; for(i=0;in;i+) sri=s1i&(!s2i); return 0; int mulset(bool* sr,bool* s1,bool* s2,int n) int i; f

22、or(i=0;i=a&ch=z)k=0;doif(k=a&ch=0&ch=9);ak=0;strcpy(id,a);i=0;j=norw-1;dok=(i+j)/2;if(strcmp(id,wordk)=0)i=k+1;while(ij)sym=wsymk;elsesym=ident;elseif(ch=0&ch=0&chnmax)error(30);elseif(ch=:) /*检测赋值符号*/getchdo;if(ch=)sym=becomes;getchdo;elsesym=nul; /*不能识别的符号*/elseif(ch=) /*检测大于或大于等于符号*/getchdo;if(ch

23、=)sym=geq;getchdo;else sym=gtr;elsesym=ssymch;/* 当符号不满足上述条件时，全部按照单字符号处理*/getchdo;/richardif(sym!=period)getchdo;/end richardreturn 0;*生成虚拟机代码*x:instruction.f;*y:instruction.l;*z:instruction.a;int gen(enum fct x,int y,int z)if(cx=cxmax)printf(Program too long); /*程序过长*/return -1;codecx.f=x;codecx.l=y

24、;codecx.a=z;cx+;return 0;*测试当前符号是否合法*在某一部分（如一条语句，一个表达式）将要结束时时我们希望下一个符号属于某集合*（该部分的后跟符号） test 负责这项检测，并且负责当检测不通过时的补救措施*程序在需要检测时指定当前需要的符号集合和补救用的集合（如之前未完成部分的后跟*符号），以及不通过时的错误号*S1：我们需要的符号*s2:如果不是我们需要的，则需要一个补救用的集合*n:错误号int test(bool* s1,bool* s2,int n) if(! inset(sym,s1)error(n);/*当检测不通过时，不停获取符号，直到它属于需要的集合或

25、补救的集合*/while(! inset(sym,s1)&(! inset(sym,s2)getsymdo; return 0; *编译程序主体 *lev:当前分程序所在层 *tx:名字表当前尾指针 *fsys:当前模块后跟符号集合int block(int lev,int tx,bool* fsys) int i; int dx; /*名字分配到的相对地址*/ int tx0; /*保留初始tx*/ int cx0; /*保留初始cx*/ bool nxtlevsymnum; /*在下级函数的参数中，符号集合均为值参，但由于使用数组 实现，传递进来的是指针，为防止下级函数改变上级函数的 集合

26、，开辟新的空间传递给下级函数*/ dx=3; tx0=tx; /*记录本层名字的初始位置*/ tabletx.adr=cx; gendo(jmp,0,0); if(lev levmax)error(32); do if(sym=constsym) /*收到常量声明符号，开始处理常量声明*/getsymdo;do constdeclarationdo(&tx,lev,&dx); /*dx的值会被constdeclaration改变，使用 指针*/ while(sym=comma) getsymdo; constdeclarationdo(&tx,lev,&dx); if(sym=semicolo

27、n) getsymdo;elseerror(5); /*漏掉了逗号或者分号*/while(sym=ident);if(sym=varsym)/*收到变量声名符号，开始处理变量声名*/getsymdo;dovardeclarationdo(&tx,lev,&dx);while(sym=comma)getsymdo;vardeclarationdo(&tx,lev,&dx);if(sym=semicolon)getsymdo;elseerror(5);while(sym=ident);while(sym=procsym)/*收到过程声名符号，开始处理过程声名*/getsymdo;if(sym=id

28、ent)enter(procedur,&tx,lev,&dx);/*记录过程名字*/getsymdo;elseerror(4);/*procedure后应为标识符*/if(sym=semicolon)getsymdo;elseerror(5);/*漏掉了分号*/memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlevsemicolon=true;if(-1=block(lev+1,tx,nxtlev)return -1;/*递归调用*/ if(sym=semicolon) getsymdo; memcpy(nxtlev,statbegsys,sizeof(b

29、ool)*symnum); nxtlevident=true; nxtlevprocsym=true; testdo(nxtlev,fsys,6); else error(5); /*漏掉了分号*/ memcpy(nxtlev,statbegsys,sizeof(bool)*symnum); nxtlevident=true; nxtlevperiod=true; testdo(nxtlev,declbegsys,7); while(inset(sym,declbegsys); /*直到没有声明符号*/ codetabletx0.adr.a=cx; /*开始生成当前过程代码*/ tabletx

30、0.adr=cx; /*当前过程代码地址*/ tabletx0.size=dx; /*声明部分中每增加一条声明都会给dx增加1,声明部分已经结束,dx就是当前过程数据的size*/ cx0=cx; gendo(inte,0,dx); /*生成分配内存代码*/ if(tableswitch) /*输出名字表*/ printf(TABLE:n); if(tx0+1tx)printf(NULLn); for(i=tx0+1;i=tx;i+) switch(tablei.kind) case constant:printf(%d const %s,i,tablei.name);printf(val=%

31、dn,tablei.val);fprintf(fas,%d const %s,i,tablei.name);fprintf(fas,val=%dn,tablei.val); break; case variable: printf(%d var%s,i,tablei.name); printf(lev=%d addr=%dn,tablei.level,tablei.adr); fprintf(fas,%d var %s,i,tablei.name); fprintf(fas,lev=%d addr=%dn,tablei.level,tablei.adr); break; case procedur: printf(%d proc%s,i,tablei.name); pr