使用C/C++语言编写PL/0编译程序的语法分析程序。

时间: 2023-07-30 17:08:21 浏览: 255
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词法分析程序

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PL/0是一种简单的编程语言,其语法如下: ``` <程序> ::= <分程序>. <分程序> ::= [<常说明部分>][<变量说明部分][<过程说明部分>]<语句> <常量说明分> ::= const<常量定义>{,<常量定义>}; <常量定义> ::= <标识符>=<无符号整数> <无符号整数> ::= <数字>{<数字>} <变量说明部分> ::= var<标识符>{,<标识符>}; <过程说明部分> ::= <过程首部><分程序>{;<过程说明部分>} <过程首部> ::= procedure<标识符>; <语句> ::= <赋值语句>|<条件语句>|<当型循环语句>|<复合语句>|<读语句>|<写语句>|<调用语句>|<重复语句> <赋值语句> ::= <标识符>:=<表达式> <条件语句> ::= if<条件>then<语句>[else<语句>] <条件> ::= <表达式><关系运算符><表达式>|odd<表达式> <关系运算符> ::= =|<>|<|<=|>|>= <当型循环语句> ::= while<条件>do<语句> <复合语句> ::= begin<语句>{;<语句>}end <读语句> ::= read(<标识符>{,<标识符>}) <写语句> ::= write(<表达式>{,<表达式>}) <调用语句> ::= call<标识符> <重复语句> ::= repeat<语句>{;<语句>}until<条件> <表达式> ::= [+|-]<项>{<加减运算符><项>} <项> ::= <因子>{<乘除运算符><因子>} <因子> ::= <标识符>|<无符号整数>|'('<表达式>')' <加减运算符> ::= +|- <乘除运算符> ::= *|/ ``` 下面是使用C++语言编写PL/0语法分析程序的示例代码: ```cpp #include <iostream> #include <string> #include <vector> using namespace std; // 记号类型 enum TokenType { IDENTIFIER, // 标识符 NUMBER, // 数字 OPERATOR, // 运算符 DELIMITER, // 分隔符 RESERVED_WORD // 保留字 }; // 记号结构体 struct Token { TokenType type; // 记号类型 string value; // 记号值 }; // 词法分析器 class Lexer { public: Lexer(string input) : input(input) {} // 获取下一个记号 Token getNextToken() { Token token; string buffer; while (pos < input.length()) { // 跳过空白字符 if (isspace(input[pos])) { pos++; continue; } // 标识符或保留字 if (isalpha(input[pos])) { buffer += input[pos]; pos++; while (isalnum(input[pos])) { buffer += input[pos]; pos++; } if (keywords.find(buffer) != keywords.end()) { // 保留字 token.type = RESERVED_WORD; token.value = buffer; } else { // 标识符 token.type = IDENTIFIER; token.value = buffer; } return token; } // 数字 if (isdigit(input[pos])) { buffer += input[pos]; pos++; while (isdigit(input[pos])) { buffer += input[pos]; pos++; } token.type = NUMBER; token.value = buffer; return token; } // 运算符 if (operators.find(input[pos]) != operators.end()) { buffer += input[pos]; pos++; if (input[pos] == '=') { buffer += input[pos]; pos++; } token.type = OPERATOR; token.value = buffer; return token; } // 分隔符 if (delimiters.find(input[pos]) != delimiters.end()) { buffer += input[pos]; pos++; token.type = DELIMITER; token.value = buffer; return token; } // 出错 token.type = OPERATOR; token.value = "ERROR"; return token; } // 结束记号 token.type = OPERATOR; token.value = "."; return token; } private: string input; // 输入字符串 int pos = 0; // 当前位置 // 关键字 unordered_set<string> keywords = { "const", "var", "procedure", "begin", "end", "if", "then", "else", "while", "do", "repeat", "until", "read", "write", "call", "odd" }; // 运算符 unordered_set<char> operators = { '+', '-', '*', '/', '=', '<', '>', ':' }; // 分隔符 unordered_set<char> delimiters = { ',', ';', '.', '(', ')' }; }; // 语法分析器 class Parser { public: Parser(Lexer& lexer) : lexer(lexer) {} // 分程序 void parseBlock() { parseConst(); parseVar(); parseProc(); parseStatement(); } private: Lexer& lexer; // 词法分析器 // 常量定义部分 void parseConst() { if (lexer.getNextToken().value != "const") { lexer.pos--; return; } Token token; do { token = lexer.getNextToken(); if (token.type != IDENTIFIER) { cout << "Error: Identifier expected" << endl; return; } string name = token.value; if (lexer.getNextToken().value != "=") { cout << "Error: '=' expected" << endl; return; } if (lexer.getNextToken().type != NUMBER) { cout << "Error: Number expected" << endl; return; } int value = stoi(lexer.getNextToken().value); constants[name] = value; token = lexer.getNextToken(); } while (token.value == ","); lexer.pos--; } // 变量定义部分 void parseVar() { if (lexer.getNextToken().value != "var") { lexer.pos--; return; } Token token; do { token = lexer.getNextToken(); if (token.type != IDENTIFIER) { cout << "Error: Identifier expected" << endl; return; } variables.push_back(token.value); token = lexer.getNextToken(); } while (token.value == ","); lexer.pos--; } // 过程定义部分 void parseProc() { if (lexer.getNextToken().value != "procedure") { lexer.pos--; return; } Token token = lexer.getNextToken(); if (token.type != IDENTIFIER) { cout << "Error: Identifier expected" << endl; return; } token = lexer.getNextToken(); if (token.value != ";") { cout << "Error: ';' expected" << endl; return; } parseBlock(); token = lexer.getNextToken(); while (token.value == ";") { token = lexer.getNextToken(); if (token.type != IDENTIFIER) { cout << "Error: Identifier expected" << endl; return; } token = lexer.getNextToken(); if (token.value != ";") { cout << "Error: ';' expected" << endl; return; } parseBlock(); token = lexer.getNextToken(); } lexer.pos--; } // 语句部分 void parseStatement() { Token token = lexer.getNextToken(); if (token.type == IDENTIFIER) { // 赋值语句 string name = token.value; if (find(variables.begin(), variables.end(), name) == variables.end()) { cout << "Error: Undefined variable" << endl; return; } token = lexer.getNextToken(); if (token.value != ":=") { cout << "Error: ':=' expected" << endl; return; } parseExpression(); } else if (token.value == "if") { // 条件语句 parseCondition(); if (lexer.getNextToken().value != "then") { cout << "Error: 'then' expected" << endl; return; } parseStatement(); token = lexer.getNextToken(); if (token.value == "else") { parseStatement(); } else { lexer.pos--; } } else if (token.value == "while") { // 当型循环语句 parseCondition(); if (lexer.getNextToken().value != "do") { cout << "Error: 'do' expected" << endl; return; } parseStatement(); } else if (token.value == "begin") { // 复合语句 parseStatement(); while (lexer.getNextToken().value == ";") { parseStatement(); } if (token.value != "end") { cout << "Error: 'end' expected" << endl; return; } } else if (token.value == "read") { // 读语句 if (lexer.getNextToken().value != "(") { cout << "Error: '(' expected" << endl; return; } parseExpression(); while (lexer.getNextToken().value == ",") { parseExpression(); } if (token.value != ")") { cout << "Error: ')' expected" << endl; return; } } else if (token.value == "write") { // 写语句 if (lexer.getNextToken().value != "(") { cout << "Error: '(' expected" << endl; return; } parseExpression(); while (lexer.getNextToken().value == ",") { parseExpression(); } if (token.value != ")") { cout << "Error: ')' expected" << endl; return; } } else if (token.value == "call") { // 调用语句 if (lexer.getNextToken().type != IDENTIFIER) { cout << "Error: Identifier expected" << endl; return; } } else if (token.value == "repeat") { // 重复语句 parseStatement(); while (lexer.getNextToken().value == ";") { parseStatement(); } if (lexer.getNextToken().value != "until") { cout << "Error: 'until' expected" << endl; return; } parseCondition(); } } // 表达式 void parseExpression() { Token token = lexer.getNextToken(); if (token.value == "+" || token.value == "-") { token = lexer.getNextToken(); } parseTerm(); while (token.value == "+" || token.value == "-") { parseTerm(); token = lexer.getNextToken(); } lexer.pos--; } // 项 void parseTerm() { parseFactor(); Token token = lexer.getNextToken(); while (token.value == "*" || token.value == "/") { parseFactor(); token = lexer.getNextToken(); } lexer.pos--; } // 因子 void parseFactor() { Token token = lexer.getNextToken(); if (token.type == IDENTIFIER || token.type == NUMBER) { return; } else if (token.value == "(") { parseExpression(); if (lexer.getNextToken().value != ")") { cout << "Error: ')' expected" << endl; return; } } else { cout << "Error: Invalid factor" << endl; return; } } // 条件 void parseCondition() { Token token = lexer.getNextToken(); if (token.value == "odd") { parseExpression(); } else { lexer.pos--; parseExpression(); token = lexer.getNextToken(); if (token.type != OPERATOR) { cout << "Error: Operator expected" << endl; return; } parseExpression(); } } // 常量 unordered_map<string, int> constants; // 变量 vector<string> variables; }; int main() { string input = "var x, y, z; const a = 1, b = 2; begin x := a * b + 2; end."; Lexer lexer(input); Parser parser(lexer); parser.parseBlock(); return 0; } ``` 以上代码实现了PL/0语法分析器的主要功能,可以解析输入的PL/0程序并检查语法错误。
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