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 12:08:21 浏览: 237
PL0语言编译器实现词法语法语义分析程序.zip
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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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