用JAVA语言编写一门语言的语义分析器,并准备2~3个测试用例,测试并解释程序的运行结果

时间: 2024-05-09 10:16:01 浏览: 9
好的,我可以为您介绍一下如何编写一门语言的语义分析器,并提供一些测试用例。 编写一门语言的语义分析器通常需要以下步骤: 1. 设计语言的语法规则:定义关键字、操作符、数据类型、变量等,并将它们组合成语句和表达式。 2. 实现词法分析器:将输入的源代码分解成一个个单独的词语,例如关键字、操作符、变量名等。 3. 实现语法分析器:将词法分析器生成的词汇流转换成语法树,检查它们是否符合语言的语法规则。 4. 实现语义分析器:对语法树进行遍历,检查语法正确性和语义正确性。例如,检查变量是否已声明、类型是否匹配等。 下面是一个简单的Java语言的语义分析器实现示例: ```java public class SemanticAnalyzer { private Map<String, String> symbolTable = new HashMap<>(); private String currentType; public void analyzeSyntaxTree(SyntaxTree tree) { for (SyntaxTree node : tree.getChildren()) { switch (node.getType()) { case "variable_declaration": currentType = node.getChild(0).getValue(); for (SyntaxTree varNode : node.getChild(1).getChildren()) { String varName = varNode.getValue(); if (symbolTable.containsKey(varName)) { throw new RuntimeException("Variable " + varName + " has already been declared"); } symbolTable.put(varName, currentType); } break; case "assignment_statement": String varName = node.getChild(0).getValue(); if (!symbolTable.containsKey(varName)) { throw new RuntimeException("Variable " + varName + " has not been declared"); } String expressionType = analyzeExpression(node.getChild(1)); if (!expressionType.equals(symbolTable.get(varName))) { throw new RuntimeException("Type mismatch for variable " + varName); } break; default: for (SyntaxTree childNode : node.getChildren()) { analyzeSyntaxTree(childNode); } break; } } } private String analyzeExpression(SyntaxTree node) { if (node.getType().equals("identifier")) { String varName = node.getValue(); if (!symbolTable.containsKey(varName)) { throw new RuntimeException("Variable " + varName + " has not been declared"); } return symbolTable.get(varName); } else if (node.getType().equals("literal")) { return node.getValue(); } else { String leftType = analyzeExpression(node.getChild(0)); String rightType = analyzeExpression(node.getChild(1)); if (!leftType.equals(rightType)) { throw new RuntimeException("Type mismatch in expression"); } return leftType; } } } ``` 上面的代码中,我们使用了一个符号表(symbolTable)来存储变量和类型之间的映射关系。在分析变量声明和赋值语句时,我们会更新符号表,并进行一些检查,例如检查变量是否已经声明、是否类型匹配等。 下面是几个测试用例: ```java public class SemanticAnalyzerTest { @Test public void testVariableDeclaration() { String sourceCode = "int x, y, z;"; SyntaxTree syntaxTree = parseSourceCode(sourceCode); SemanticAnalyzer analyzer = new SemanticAnalyzer(); analyzer.analyzeSyntaxTree(syntaxTree); assertEquals("int", analyzer.getSymbolTable().get("x")); assertEquals("int", analyzer.getSymbolTable().get("y")); assertEquals("int", analyzer.getSymbolTable().get("z")); } @Test public void testAssignmentStatement() { String sourceCode = "int x = 1;"; SyntaxTree syntaxTree = parseSourceCode(sourceCode); SemanticAnalyzer analyzer = new SemanticAnalyzer(); analyzer.analyzeSyntaxTree(syntaxTree); assertEquals("int", analyzer.getSymbolTable().get("x")); sourceCode = "x = 2.0;"; syntaxTree = parseSourceCode(sourceCode); assertThrows(RuntimeException.class, () -> analyzer.analyzeSyntaxTree(syntaxTree)); } @Test public void testTypeMismatch() { String sourceCode = "int x = 1; double y = 2.0;"; SyntaxTree syntaxTree = parseSourceCode(sourceCode); SemanticAnalyzer analyzer = new SemanticAnalyzer(); analyzer.analyzeSyntaxTree(syntaxTree); sourceCode = "x = y;"; syntaxTree = parseSourceCode(sourceCode); assertThrows(RuntimeException.class, () -> analyzer.analyzeSyntaxTree(syntaxTree)); } } ``` 第一个测试用例测试变量声明,第二个测试用例测试赋值语句,第三个测试用例测试类型不匹配的情况。

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