本文将介绍PL/0语言的EBNF(扩展的巴科斯范式)表示,以及如何实现一个简单的PL/0编译程序。EBNF是描述编程语言语法的一种形式化方法,它通过一系列元符号来定义语言的结构。
在PL/0语言中,EBNF的元素包括非终结符、终结符、开始符和规则。非终结符通常表示语言的高级结构,用尖括号 `< >` 括起;终结符则是语言的基本符号,如关键字、运算符和标识符等;开始符是解析过程的起点;规则则定义了非终结符如何由终结符和其他非终结符组合而成。
EBNF的元符号包括:
- `<非终结符> ∷= <表达式>` 表示非终结符被定义为右侧的表达式。
- `→` 与 `∷=` 相似,用于定义非终结符的另一种形式。
- `|` 表示选择,即非终结符可以是其后的多个候选之一。
- `{<内容>}` 表示内容可以重复任意次。
- `[<内容>]` 表示内容是可选的。
- `( <内容> )` 用于设置优先级或分组。
PL/0语言的样例代码展示了如何声明常量、变量、过程,以及如何读写数据和执行循环。语法图进一步可视化了这些语言结构,其中点线表示非终结符,实线表示终结符。
PL/0语言的EBNF表示如下:
- `<程序>` 可以定义为 `<分程序>` 后跟一个点 `.`。
- `<分程序>` 可能包含常量、变量说明和一个复合语句。
- `<常量说明部分>` 是 `CONST` 关键字后跟着一个或多个以逗号分隔的 `<常量定义>`,最后以分号结束。
- `<变量说明部分>` 类似,但用 `VAR` 关键字开头,并同样以分号结束。
通过EBNF,我们可以构建解析PL/0语言的编译程序。自顶向下的语法分析是从开始符号(在这里是 `<程序>`)开始,构造一棵倒置的语法树,逐步分解为更小的语法单元,直到所有终结符都被识别。
例如,<整数>的EBNF定义可以是:
- `[+|-]` 选择是否包含正负号,
- `<数字>` 代表0到9的数字,可以由0或一个非零数字组成。
通过这样的EBNF描述,编译器可以解析输入的PL/0源代码,验证其语法合法性,并最终转换为目标代码,使得计算机能够理解和执行。理解EBNF和如何构建基于EBNF的解析器是编译原理中的关键步骤,对于编写编译程序至关重要。