JavaCC实现语义分析:编译原理与四元式生成

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"这篇文档是关于编译原理中的语义分析实践,主要涉及如何使用JavaCC工具进行编译器设计,实现对算术表达式、赋值语句和条件语句的语义分析,生成四元式序列。文档提供了一个简单的JavaCC文件示例,用于读取输入的源代码并进行解析。" 在编译原理中,语义分析是一个关键步骤,它发生在语法分析之后,主要任务是检查程序的语义是否正确,并生成相应的中间代码。在这个例子中,语义分析的目标是将解析出的语法成分转换为四元式序列,这是一种抽象的表示形式,常用于编译器的中间代码生成阶段。 四元式是一种四元素的运算表达式,通常由运算符、两个操作数和一个结果组成。在给定的描述中,我们看到四元式的实例,如(*,2,3.1416,T1),表示2和3.1416相乘的结果存储在临时变量T1中。这种形式的中间代码便于执行类型检查和计算,因为每个四元式都清楚地定义了操作的顺序和类型。 JavaCC是一个Java语言的词法和语法分析器生成器,它根据用户提供的文法定义文件生成解析器。在提供的JavaCC文件中,定义了词法规则(SKIP和TOKEN部分),以及一个名为eg1的解析器类。这个类包含一个main方法,用于读取输入文件(如“d:\\测试程序.txt”)并进行解析。`eg1.one_line()`方法用于处理单行输入,根据返回值给出不同反馈。 在处理过程中,`ncount`变量用来为临时变量分配唯一的下标,`count`用于生成四元式的唯一标号,而`tip`字符串则保存了生成的四元式序列,最后输出。如果在解析过程中出现错误,程序会捕获异常并打印相关信息。 标签中提到的“if语句和赋值语句”表明,这个实践可能还包括了如何处理这些控制流语句的语义分析。通常,对于if语句,我们需要检查条件表达式的类型并生成相应的分支四元式;对于赋值语句,我们需要确保赋值目标是可赋值的,然后生成对应的操作和结果的四元式。 这个实践项目涵盖了编译器设计的基础部分,包括语义分析的实现和使用JavaCC生成解析器,这些都是理解和构建编译器的重要步骤。通过这样的练习,学生可以深入理解编译过程,并学习到如何将高级语言的语句转化为机器可理解的形式。
2009-05-26 上传
附录c 编译程序实验 实验目的:用c语言对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序,以加深对编译原理的理解,掌握编译程序的实现方法和技术。 语法分析 C2.1 实验目的 编制一个递归下降分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析. C2.2 实验要求 利用C语言编制递归下降分析程序,并对简单语言进行语法分析. C2.2.1待分析的简单语言的语法 实验目的 通过上机实习,加深对语法制导翻译原理的理解,掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法. 实验要求 采用递归下降语法制导翻译法,对算术表达式、赋值语句进行语义分析并生成四元式序列。 实验的输入和输出 输入是语法分析提供的正确的单词串,输出为三地址指令形式的四元式序列。 例如:对于语句串 begin a:=2+3*4;x:=(a+b)/c end# 输出的三地址指令如下: (1) t1=3*4 (2) t2=2+t1 (3) a=t2 (4) t3=a+b (5) t4=t3/c (6) x=t4 算法思想 1设置语义过程 (1) emit(char *result,char *arg1,char *op,char *ag2) 该函数功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。 四元式表的结构如下: struct {char result[8]; char ag1[8]; char op[8]; char ag2[8]; }quad[20]; (2)char *newtemp() 该函数回送一个新的临时变量名,临时变量名产生的顺序为T1,T2,…. Char *newtemp(void) { char *p; char m[8]; p=(char *)malloc(8); k++; itoa(k,m,10); strcpy(p+1,m); p[0]=’t’; return(p); } (2)主程序示意图如图c.10所示。 (2) 函数lrparser在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作:将输入串翻译成四元式序列。在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。 语义分析程序的C语言程序框架 int lrparser() { int schain=0; kk=0; if(syn=1) { 读下一个单词符号; schain=yucu; /调用语句串分析函数进行分析/ if(syn=6) { 读下一个单词符号; if(syn=0 && (kk==0)) 输出(“success”); } else { if(kk!=1 ) 输出 ‘缺end’ 错误;kk=1;} else{输出’begin’错误;kk=1;} } return(schain); int yucu() { int schain=0; schain=statement();/调用语句分析函数进行分析/ while(syn=26) {读下一个单词符号; schain=statement(); /调用语句分析函数进行分析/ } return(schain); } int statement() { char tt[8],eplace[8]; int schain=0; {switch(syn) {case 10: strcpy(tt,token); scanner(); if(syn=18) {读下一个单词符号; strcpy(eplace,expression()); emit(tt,eplace,””,””); schain=0; } else {输出’缺少赋值号’的错误;kk=1; } return(schain); break; } } char *expression(void) {char *tp,*ep2,*eplace,*tt; tp=(char *)malloc(12);/分配空间/ ep2=(char *)malloc(12); eplace=(char *)malloc(12); tt =(char )malloc(12); strcpy(eplace,term ());/调用term分析产生表达式计算的第一项eplace/ while(syn=13 or 14) { 操作符 tt= ‘+’或者‘—’; 读下一个单词符号; strcpy(ep2,term());/调用term分析产生表达式计算的第二项ep2/ strcpy(
2009-11-06 上传
附录c 编译程序实验 实验目的:用c语言对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序,以加深对编译原理的理解,掌握编译程序的实现方法和技术。 语法分析 C2.1 实验目的 编制一个递归下降分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析. C2.2 实验要求 利用C语言编制递归下降分析程序,并对简单语言进行语法分析. C2.2.1待分析的简单语言的语法 实验目的 通过上机实习,加深对语法制导翻译原理的理解,掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法. 实验要求 采用递归下降语法制导翻译法,对算术表达式、赋值语句进行语义分析并生成四元式序列。 实验的输入和输出 输入是语法分析提供的正确的单词串,输出为三地址指令形式的四元式序列。 例如:对于语句串 begin a:=2+3*4;x:=(a+b)/c end# 输出的三地址指令如下: (1) t1=3*4 (2) t2=2+t1 (3) a=t2 (4) t3=a+b (5) t4=t3/c (6) x=t4 算法思想 1设置语义过程 (1) emit(char *result,char *arg1,char *op,char *ag2) 该函数功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。 四元式表的结构如下: struct {char result[8]; char ag1[8]; char op[8]; char ag2[8]; }quad[20]; (2)char *newtemp() 该函数回送一个新的临时变量名,临时变量名产生的顺序为T1,T2,…. Char *newtemp(void) { char *p; char m[8]; p=(char *)malloc(8); k++; itoa(k,m,10); strcpy(p+1,m); p[0]=’t’; return(p); } (2)主程序示意图如图c.10所示。 (2) 函数lrparser在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作:将输入串翻译成四元式序列。在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。 语义分析程序的C语言程序框架 int lrparser() { int schain=0; kk=0; if(syn=1) { 读下一个单词符号; schain=yucu; /调用语句串分析函数进行分析/ if(syn=6) { 读下一个单词符号; if(syn=0 && (kk==0)) 输出(“success”); } else { if(kk!=1 ) 输出 ‘缺end’ 错误;kk=1;} else{输出’begin’错误;kk=1;} } return(schain); int yucu() { int schain=0; schain=statement();/调用语句分析函数进行分析/ while(syn=26) {读下一个单词符号; schain=statement(); /调用语句分析函数进行分析/ } return(schain); } int statement() { char tt[8],eplace[8]; int schain=0; {switch(syn) {case 10: strcpy(tt,token); scanner(); if(syn=18) {读下一个单词符号; strcpy(eplace,expression()); emit(tt,eplace,””,””); schain=0; } else {输出’缺少赋值号’的错误;kk=1; } return(schain); break; } } char *expression(void) {char *tp,*ep2,*eplace,*tt; tp=(char *)malloc(12);/分配空间/ ep2=(char *)malloc(12); eplace=(char *)malloc(12); tt =(char )malloc(12); strcpy(eplace,term ());/调用term分析产生表达式计算的第一项eplace/ while(syn=13 or 14) { 操作符 tt= ‘+’或者‘—’; 读下一个单词符号; strcpy(ep2,term());/调用term分析产生表达式计算的第二项ep2/ strcpy(tp,newtemp());/调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果/ emit(tp,eplace,tt,ep2);/生成四元式送入四元式表/ strcpy(eplace,tp); } return(eplace); } char *term(void)/仿照函数expression编写/ char *factor(void) {char *fplace; fplace=(char *)malloc(12); strcpy(fplace, “ ”); if(syn=10) {strcpy(fplace,,token);/将标识符token的值赋给fplace/ 读下一个单词符号; } else if(syn=11) {itoa(sum,fplace,10); 读下一个单词符号; } else if (syn=27) {读下一个单词符号; fplace=expression();/调用expression分析返回表达式的值/ if(syn=28) 读下一个单词符号; else{输出‘}’错误;kk=1; } } else{输出‘(’错误;kk=1; } return(fplace); }