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《编译原理》课程 实验报告 华东理工大学信息学院 2008年2月25日 一.实验题目 PL/0 编译程序的 C语言扩充 二.实验成员 组长：李颖洁 任务：PL/0编译程序的 C 语言源代码输入及功能扩充、测试 组员：黄文倩 任务：PL/0编译程序的 C 语言源代码输入及功能扩充、测试 三．实验目的 在分析理解 PL/0 编译程序的基础上，对其词法分析程序、语法分析程序和语义处理程序 进行部分修改扩充。 四.实验内容 本学期的编译实验内容是使用编译构造工具实现一个扩充PL0语言的编译器。 扩充PL0语言是在PL0语言的基础上增加对整型一维数组的支持、扩充IF-THEN-ELSE条件语句、增加REPEAT语句、支持带参数的过程和增加注释，如下所示： （1）整型一维数组，数组的定义格式为： VAR 数组标识名(下界:上界) 其中上界和下界可以是整数或者常量标识名。 访问数组元素的时候，数组下标是整型的表达式，包括整数、常量或者变量和它们的组合。例如，假设a是常量，b是整型变量，c是数组，这些访问方式都应该可以使用：c(1)，c(a)，c(b)，c(b+c(1))。 （2）扩充条件语句，格式为： 条件语句::= IF 条件THEN 语句[ELSE 语句] （3）增加REPEAT语句，格式为： 重复语句 ::= REPEAT 语句 UNTIL 条件 (4) 支持带参数（传值参数）的过程，定义和调用形式如下: 过程首部::= PROCEDURE 标识符 [‘(’形式参数{, 形式参数}‘)’] ; 过程调用语句 ::= CALL 标识符[‘(’传值参数 {,传值参数 }‘)’] (5) 注释 单行注释以 { 开始，以 } 结束，注释内容不包括 {和 }. 完整的扩充PL0语言的EBNF范式见实验提供的文档所示。下文所说的PL0语言，如果不加说明，就是特指扩充PL0语言。 本实验实现的PL0语言编译器，输入是PL0源语言程序，输出是一个栈式机的汇编语言(PCODE)程序，然后解释执行。如图1所示。 PL0语言编译器的设计实现过程分两个阶段： 词法分析和语法分析，即PL0p1 语义分析和代码生成，即PL0p2。 这两部分的顺序如图2所示，具体的实验要求描述见后面。 词法分析和语法分析(PL0p1) PL0p1的输入是PL0源程序，语法分析程序在分析过程中先调用词法分析程序，然后判断是否合法的PL0程序，输出结果是接受或者拒绝。首先扫描PL0源语言程序，从而识别出标识符、保留字、整数等符号，并返回类别码信息。这一部分的重点是掌握词法分析程序生成器flex的用法。接着在词法分析的基础上进行语法分析，重点是掌握语法分析程序生成器bison的用法。主要任务是把PL0的EBNF文法写成bison可识别的格式。程序最终能识别出符合语法规则的PL0程序，并对不符合语法规则的PL0程序报错。 语义分析和代码生成（PL0p2） 功能是在语法分析程序中添加语义分析功能，审查程序是否有语义错误，并为被识别的语句生成相应的汇编代码，实验中采用的汇编代码是PCODE。 为了支持带参数的过程和一维数组，可能需要增加新的指令，但是由于对实现方法没有严格要求，需要大家自己思考并实现自己的设计。并且在实验报告中写出自己的实现方法来。 五.实验步骤 步骤 1：小组分析和讨论 PL/0 编译程序的 C 语言源代码各部分功能 步骤 2：PL/0 编译程序的 C 语言源代码输入 步骤 3：运行 PL/0 编译程序的 C 语言源代码，调试运行 PL/0 编译程序 步骤 4：PL/0 编译程序功能扩充部分的分析与设计 步骤 5：对 PL/0 编译程序进行功能扩充，即代码编写 步骤 6：进行 PL/0 编译程序功能扩充部分的运行调试 步骤 7：完成实验总结报告 六.实验设计思想 （一）增加错误分析功能 1.设计思想 在编译程序的过程中，往往我们的程序中存在着一些错误。而在编译主体的时候我们已经列出了出错编号，为了清晰的了解出错原因，因此在初始化过程后增加了出错处理，打印出错位置和错误编码。 2.实现方法 增加void error(int n)其代码为： /* *出错处理，打印出错位置和错误编码 */ void error(int n) { char space[81]; memset(space,32,81); space[cc-1]=0; //出错时当前符号已经读完，所以cc-1 printf(****%s!%d\n,space,n); switch(n) { case 1: printf(常数说明中的“=”写成“：=”\n); break;