编译原理(PL0编译程序源代码)

为了使读者在系统地学习本教材以下各章节之前，对编译程序的构造得到一些感性认识和初步了解，本章推荐了世界著名计算机科学家N.Wirth编写的"PL/0语言的编译程序"，并对其实现过程作了概括的分析说明，作为读者阅读PL/0语言编译程序文本的提示。

对PL/0语言文法的表示只给出语法图和扩充的巴科斯-瑙尔范式(EBNF)的描述形式，不作文法理论上的讨论。

由于PL/0语言功能简单、结构清晰、可读性强，而又具备了一般高级语言的必须部分，因而PL/0语言的编译程序能充分体现一个高级语言编译程序实现的基本技术和步骤。

因此，"PL/0语言编译程序"是一个非常合适的小型编译程序的教学模型。

所以，阅读"PL/0语言编译程序"文本后，可帮助读者对编译程序的实现建立起整体概念。

2.1 PL/0语言和类pcode的描述在上一章中已介绍过，编译程序的功能是把一种高级程序设计语言的程序翻译成某种等价功能的低级语言的程序。

PL/0语言的编译程序就是要把PL/0语言程序翻译成为一种称为类pcode的假想的栈式计算机汇编语言程序。

这种汇编语言与机器无关，若需要在某一机器上实现PL/0语言程序，只需用机器上配置的任何语言对类pcode语言程序进行解释执行。

那么PL/0语言是什么样的语言？类pcode语言又是什么样的结构？它们之间是如何映射的？只有在明确了这些问题之后，才能确定如何构造这个翻译程序。

就像一个翻译要把汉语翻译成英语，必须对汉语和英语的单词、语法结构都很精通，才有可能翻译得准确无误。

另外，编译程序既然是为了完成这种功能的一个程序，就存在用什么语言来编写这个程序的问题。

这些问题在本节将逐步介绍。

现对PL/0语言编译程序的功能用“T”型图（“T”型图将在第13章详细介绍）表示，并用图形概括描述PL/0编译程序的结构框架。

PL/0编译程序的功能2.1.1 PL/0语言的语法描述图用语法图描述语法规则的优点是直观、易读。

PL/0语言是Pascal语言的一个子集，我们这里分析的PL/0的编译程序包括了对PL/0语言源程序进行分析处理、编译生成类PCODE 代码，并在虚拟机上解释运行生成的类PCODE代码的功能。

PL/0语言编译程序采用以语法分析为核心、一遍扫描的编译方法。

词法分析和代码生成作为独立的子程序供语法分析程序调用。

语法分析的同时，提供了出错报告和出错恢复的功能。

在源程序没有错误编译通过的情况下，调用类PCODE解释程序解释执行生成的类PCODE代码。

词法分析子程序分析：词法分析子程序名为getsym，功能是从源程序中读出一个单词符号（token），把它的信息放入全局变量sym、id和num中，语法分析器需要单词时，直接从这三个变量中获得。

（注意！语法分析器每次用完这三个变量的值就立即调用getsym子程序获取新的单词供下一次使用。

而不是在需要新单词时才调用getsym过程。

）getsym过程通过反复调用getch子过程从源程序过获取字符，并把它们拼成单词。

getch过程中使用了行缓冲区技术以提高程序运行效率。

词法分析器的分析过程：调用getsym时，它通过getch过程从源程序中获得一个字符。

如果这个字符是字母，则继续获取字符或数字，最终可以拼成一个单词，查保留字表，如果查到为保留字，则把sym 变量赋成相应的保留字类型值；如果没有查到，则这个单词应是一个用户自定义的标识符（可能是变量名、常量名或是过程的名字），把sym臵为ident，把这个单词存入id变量。

查保留字表时使用了二分法查找以提高效率。

如果getch获得的字符是数字，则继续用getch 获取数字，并把它们拼成一个整数，然后把sym臵为number，并把拼成的数值放入num变量。

如果识别出其它合法的符号（比如：赋值号、大于号、小于等于号等），则把sym则成相应的类型。

如果遇到不合法的字符，把sym臵成nul。

语法分析子程序分析：语法分析子程序采用了自顶向下的递归子程序法，语法分析同时也根据程序的语意生成相应的代码，并提供了出错处理的机制。

下载可编辑/*PL/0编译程序（C语言版）*编译和运行环境：*Visual C++6.0*WinXP/7*使用方法：*运行后输入 PL/0 源程序文件名*回答是否将虚拟机代码写入文件*回答是否将符号表写入文件* 执行成功会产生四个文件（词法分析结果.txt符号表.txt虚拟代码.txt源程序和地址.txt）*/#include <stdio.h>#include"pl0.h"#include"string"#define stacksize 500//解释执行时使用的栈int main(){bool nxtlev[symnum];printf("请输入源程序文件名:");scanf("%s",fname);fin=fopen(fname,"r");//以只读方式打开pl0 源程序文件cifa=fopen(" 词法分析结果.txt","w");fa1=fopen(" 源程序和地址 .txt","w");//输出源文件及各行对应的首地址fprintf(fa1,"输入 pl0 源程序文件名：");fprintf(fa1,"%s\n",fname);if(fin){printf("是否将虚拟机代码写入文件?(Y/N)");//是否输出虚拟机代码scanf("%s",fname);listswitch=(fname[0]=='y'||fname[0]=='Y');printf("是否将符号表写入文件?(Y/N)");//是否输出符号表scanf("%s",fname);tableswitch=(fname[0]=='y'||fname[0]=='Y');init();//初始化err=0;cc=cx=ll=0;ch=' ';if(-1!=getsym()){fa=fopen("虚拟代码.txt","w");fas=fopen(" 符号表 .txt","w");addset(nxtlev,declbegsys,statbegsys,symnum);nxtlev[period]=true;if(-1==block(0,0,nxtlev)){//调用编译程序fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);fclose(fin);return 0;}if(sym!=period){error(9);//结尾丢失了句号}if(err!=0){printf("pl0源程序出现错误，退出编译!!!请从第一个错误处开始修改 .\n\n");fprintf(cifa,"源程序出现错误，请检查!!!");fprintf(fa1,"源程序出现错误，请检查!!!");fprintf(fa,"源程序出现错误，请检查!!!");fprintf(fas,"源程序出现错误，请检查!!!");}fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);}fclose(fin);}else{printf("Can't open file!\n");}fclose(cifa);//printf("\n");return 0;}void init(){//初始化int i;for(i=0;i<=255;i++)ssym[i]=nul;//设置单字符符号ssym['+']=plus;ssym['-']=minus;ssym['*']=times;ssym['/']=slash;ssym['(']=lparen;ssym[')']=rparen;ssym['=']=eql;ssym[',']=comma;ssym['.']=period;ssym['#']=neq;ssym[';']=semicolon;strcpy(&(word[0][0]),"begin");//保留字设置，以字母顺序排列便于折半查找strcpy(&(word[1][0]),"call");strcpy(&(word[2][0]),"const");strcpy(&(word[3][0]),"do");strcpy(&(word[4][0]),"end");strcpy(&(word[5][0]),"if");strcpy(&(word[6][0]),"odd");strcpy(&(word[7][0]),"procedure");strcpy(&(word[8][0]),"read");strcpy(&(word[9][0]),"then");strcpy(&(word[10][0]),"var");strcpy(&(word[11][0]),"while");strcpy(&(word[12][0]),"write");wsym[0]=beginsym;//设置保留字类别一字即一类wsym[1]=callsym;wsym[2]=constsym;wsym[3]=dosym;wsym[4]=endsym;wsym[6]=oddsym;wsym[7]=procsym;wsym[8]=readsym;wsym[9]=thensym;wsym[10]=varsym;wsym[11]=whilesym;wsym[12]=writesym;strcpy(&(mnemonic[lit][0]),"lit");//设置指令名称strcpy(&(mnemonic[opr][0]),"opr");strcpy(&(mnemonic[lod][0]),"lod");strcpy(&(mnemonic[sto][0]),"sto");strcpy(&(mnemonic[cal][0]),"cal");strcpy(&(mnemonic[inte][0]),"int");strcpy(&(mnemonic[jmp][0]),"jmp");strcpy(&(mnemonic[jpc][0]),"jpc");for(i=0;i<symnum;i++){//设置符号集declbegsys[i]=false;statbegsys[i]=false;facbegsys[i]=false;}declbegsys[constsym]=true;//设置声明开始符号集declbegsys[varsym]=true;declbegsys[procsym]=true;statbegsys[beginsym]=true;//设置语句开始符号集statbegsys[callsym]=true;statbegsys[ifsym]=true;statbegsys[whilesym]=true;facbegsys[ident]=true;//设置因子开始符号集facbegsys[number]=true;facbegsys[lparen]=true;}//用数组实现集合的集合运算int inset(int e,bool* s){return s[e];}int addset(bool*sr,bool* s1,bool* s2,int n){int i;for(i=0;i<n;i++)sr[i]=s1[i]||s2[i];return 0;}void error(int n){//出错处理，打印出错位置和错误编码char space[81];memset(space, 32,81);space[cc-1]=0;printf("error(%d)",n);fprintf(fa1,"error(%d)",n);case 1:printf("\t\t常量说明中的“=”写成“ := ” \n");fprintf(fa1,"\t\t常量说明中的“=”写成“ := ”\n");break;case 2:printf("\t\t常量说明中的=后应该是数字\n");fprintf(fa1,"\t\t常量说明中的 =后应该是数字\n");break;case 3:printf("\t\t常量说明符中的表示符应该是=\n" );fprintf(fa1,"\t\t常量说明符中的表示符应该是=\n");break;case 4:printf("\t\tconst,var,procedure后应为标识符 \n" );fprintf(fa1,"\t\tconst,var,procedure后应为标识符\n");break;case 5:printf("\t\t漏掉了“ , ”或“ ; ” \n" );fprintf(fa1,"\t\t漏掉了“ , ”或“ ; ”\n" );break;case 6:printf("\t\t过程说明后的符号不正确\n" );fprintf(fa1,"\t\t过程说明后的符号不正确\n");break;case 7:printf("\t\t应是语句开始符\n" );fprintf(fa1,"\t\t应是语句开始符\n" );break;case 8:printf("\t\t程序体语句部分的后跟符不正确\n" );fprintf(fa1,"\t\t程序体语句部分的后跟符不正确\n" );break;case 9:printf("\t\t程序结尾丢了句号“. ”\n\n" );fprintf(fa1,"\t\t程序结尾丢了句号“. ” \n");break;case 10:printf("\t\t语句之间漏了“; ” \n" );fprintf(fa1,"\t\t语句之间漏了“; ” \n");break;case 11:printf("\t\t标识符拼写错误或未说明\n" );fprintf(fa1,"\t\t标识符拼写错误或未说明\n");break;case 12:printf("\t\t赋值语句中，赋值号左部标识符属性应是变量\n" );fprintf(fa1,"\t\t赋值语句中，赋值号左部标识符属性应是变量\n");break;case 13:printf("\t\t赋值语句左部标识符后应是复制号“:= ” \n" );fprintf(fa1,"\t\t赋值语句左部标识符后应是复制号“:= ” \n");break;case 14:printf("\t\tcall后应为标识符 \n" );fprintf(fa1,"\t\tcall后应为标识符 \n");break;case 15:printf("\t\tcall后标识符属性应为过程\n" );fprintf(fa1,"\t\tcall后标识符属性应为过程\n");break;case 16:printf("\t\t条件语句中丢了then\n" );fprintf(fa1,"\t\t条件语句中丢了then\n");break;case 17:printf("\t\t丢了“ end”或“ ; ” \n" );fprintf(fa1,"\t\t丢了“ end”或“ ; ”\n");break;case 18:printf("\t\twhile型循环语句中丢了“do” \n" );fprintf(fa1,"\t\twhile型循环语句中丢了“do” \n");break;case 19:printf("\t\t语句后的符号不正确\n" );fprintf(fa1,"\t\t语句后的符号不正确\n" );break;case 20:printf("\t\t应为关系运算符\n" );fprintf(fa1,"\t\t应为关系运算符\n");break;case 21:printf("\t\t表达式标示符属性不能是过程\n" );fprintf(fa1,"\t\t表达式标示符属性不能是过程\n");break;case 22:printf("\t\t表达式漏掉了右括号\n" );fprintf(fa1,"\t\t表达式漏掉了右括号\n");break;case 23:printf("\t\t因子后的非法符号\n" );fprintf(fa1,"\t\t因子后的非法符号\n");break;case 24:printf("\t\t表达式的开始符不能是此符号\n" );fprintf(fa1,"\t\t表达式的开始符不能是此符号\n");break;case 25:printf("\t\t标识符越界 \n" );fprintf(fa1,"\t\t标识符越界 \n");break;case 26:printf("\t\t非法字符 \n" );fprintf(fa1,"\t\t非法字符 \n");break;case 31:printf("\t\t数越界 \n");fprintf(fa1,"\t\t数越界 \n");break;case 32:printf("\t\tread语句括号中的标识符不是变量\n" );fprintf(fa1,"\t\tread语句括号中的标识符不是变量\n");break;case 33:printf("\t\twrite()或 read() 中应为完整表达式\n" );fprintf(fa1,"\t\twrite()或 read() 中应为完整表达式\n");break;default:printf("\t\t出现未知错误 \n" );fprintf(fa1,"\t\t出现未知错误 \n");}err++;}// 漏掉空格，读取一个字符，每次读一行，存入line缓冲区，line被getsym取空后再读一// 行，被函数getsym 调用int getch(){if(cc==ll){if(feof(fin)){printf("program incomplete");return-1;}ll=0;cc=0;printf("\n%d ",cx);fprintf(fa1,"\n%d ",cx);ch=' ';while(ch!=10){if(EOF==fscanf(fin,"%c",&ch)){line[ll]=0;break;}printf("%c",ch);fprintf(fa1,"%c",ch);line[ll]=ch;ll++;}fprintf(cifa,"\n");}ch=line[cc];cc++;return 0;}int getsym(){//词法分析int i,j,k,l;while(ch==' '||ch==10||ch==9)//忽略空格换行TABgetchdo;if(ch>='a'&&ch<='z'){//以字母开头的为保留字或者标识符k=0,l=1;do{if(k<al){//al为标识符或保留字最大长度a[k]=ch;k++;}if(k==al&&l==1){error(25);l=0;}getchdo;}while(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='0'&&ch<='9');a[k]=0;//末尾存零strcpy(id,a);i=0;j=norw-1;do{//开始折半查找k=(i+j)/2;if(strcmp(id,word[k])<=0){j=k-1;}if(strcmp(id,word[k])>=0){i=k+1;}}while(i<=j);if(i-1>j){//找到即为保留字sym=wsym[k];fprintf(cifa,"%s\t\t%ssym\n",id,id);//printf("%s\t\t%ssym\n",id,id);}else{//否则为标识符或数字sym=ident;fprintf(cifa,"%s\t\tident\n",id);//printf("%s\t\tident\n",id);}}else {if(ch>='0'&&ch<='9'){k=0;num=0;sym=number;do{num=10*num+ch-'0';//数字的数位处理k++;getchdo;}while(ch>='0'&&ch<='9');k--;if(k>nmax){//数字的长度限制fprintf(cifa,"0\t\tnumber\n");num=0;error(31);}elsefprintf(cifa,"%d\t\tnumber\n",num);//printf("%d\t\tnumber\n",num);}else{if(ch==':'){//检测赋值符号，:只能和=匹配，否则不能识别getchdo;if(ch=='='){sym=becomes;fprintf(cifa,":=\t\tbecomes\n");getchdo;}else{sym=nul;}}else{if(ch=='<'){getchdo;if(ch=='='){sym=leq;//小于等于fprintf(cifa,"<=\t\tleq\n");getchdo;}else{sym=lss;//小于fprintf(cifa,"<\t\tlss\n");}}else{if(ch=='>'){getchdo;if(ch=='='){sym=geq;// 大于等于fprintf(cifa,">=\t\tgeq\n");getchdo;}else{sym=gtr;//大于fprintf(cifa,">\t\tgtr\n");}}else{sym=ssym[ch];//不满足上述条件时按单字// 符处理switch(ch){case'+':fprintf(cifa,"%c\t\tplus\n",ch);break;case '-':fprintf(cifa,"%c\t\tminus\n",ch);break;case '*':fprintf(cifa,"%c\t\ttimes\n",ch);break;case '/':fprintf(cifa,"%c\t\tslash\n",ch);break;case '(':fprintf(cifa,"%c\t\tlparen\n",ch);break;case ')':fprintf(cifa,"%c\t\trparen\n",ch);break;case '=':fprintf(cifa,"%c\t\teql\n",ch);break;case ',':fprintf(cifa,"%c\t\tcomma\n",ch);break;case '#':fprintf(cifa,"%c\t\tneq\n",ch);break;case ';':fprintf(cifa,"%c\t\tsemicolon\n",ch);break;case '.':break;default :error(26);}if(sym!=period){//判断是否结束getchdo;}else{printf("\n");fprintf(cifa,".\t\tperiod\n");}}}}}}return 0;}//生成目标代码 // 目标代码的功能码，层差和位移量int gen(enum fct x,int y,int z){if(cx>=cxmax){//如果目标代码索引过大，报错printf("Program too long");return -1;}code[cx].f=x;code[cx].l=y;code[cx].a=z;cx++;return 0;}//测试字符串int test(bool* s1,bool* s2,int n){if(!inset(sym,s1)){//测试sym是否属于s1，不属于则报错n error(n);while((!inset(sym,s1))&&(!inset(sym,s2))){//检测不通过时，不停获得符号，直到它属于需要或补救的集合getsymdo;}}return 0;}// 编译程序主体//lev：当前分程序所在层，tx: 名字表当前尾指针fsys ：当前模块后跟符号集合int block(int lev,int tx,bool* fsys){int i;int dx;//名字分配到的相对地址int tx0;//保留初始txint cx0;//保留初始cxbool nxtlev[symnum];dx=3;//相对地址从 3 开始，前 3 个单元即0、 1、 2 单元分别为SL: 静态链；//DL ：动态链； RA：返回地址tx0=tx;//记录本层的初始位置table[tx].adr=cx;gendo(jmp,0,0);if(lev>levmax){//层数超过3error(32);}do{if(sym==constsym){//收到常量声明printf("该语句为常量定义语句\n");getsymdo;do{constdeclarationdo(&tx,lev,&dx);//常量声明处理，dx 会改 // 变所以使用指针while(sym==comma){//处理一次多常量定义getsymdo;constdeclarationdo(&tx,lev,&dx);}if(sym==semicolon){//常量声明处理结束getsymdo;}else{error(5);//漏掉了逗号或者分号（一般是分号）}}while(sym==ident);}if(sym==varsym){//收到变量声明printf("该语句为变量声明语句\n");getsymdo;do{vardeclarationdo(&tx,lev,&dx);//变量声明处理while(sym==comma){//处理一次多变量定义getsymdo;vardeclarationdo(&tx,lev,&dx);}if(sym==semicolon){//变量声明处理结束getsymdo;}else{error(5);//漏掉逗号或者分号}}while(sym==ident);}while(sym==procsym){//收到过程声明printf("该语句为过程声明语句\n");getsymdo;if(sym==ident){enter(procedur,&tx,lev,&dx);//记录过程名getsymdo;}else{error(4);//过程声明后应为标识符}if(sym==semicolon){getsymdo;}else{error(5);//漏掉了分号}memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlev[semicolon]=true;if(-1==block(lev+1,tx,nxtlev)){return -1;}if(sym==semicolon){getsymdo;memcpy(nxtlev,statbegsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlev[ident]=true;nxtlev[procsym]=true;testdo(nxtlev,fsys,6);}else{error(5);}}memcpy(nxtlev,statbegsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlev[ident]=true;nxtlev[period]=true;testdo(nxtlev,declbegsys,7);}while(inset(sym,declbegsys));//直到没有声明符号code[table[tx0].adr].a=cx;//开始生成当前过程代码table[tx0].adr=cx;//当前过程代码地址table[tx0].size=dx;cx0=cx;gendo(inte,0,dx);//生成分配存代码if(tableswitch){//输出符号表if(tx0+1<tx){fprintf(fas,"TABLE:\n");//printf("NULL\n");}for(i=tx0+1;i<=tx;i++){switch(table[i].kind){case constant:fprintf(fas,"%d const %s ",i,table[i].name);fprintf(fas,"val=%d\n",table[i].val);break;case variable:fprintf(fas,"%d var %s ",i,table[i].name);fprintf(fas,"lev=%daddr=%d\n",table[i].level,table[i].adr);break;case procedur:fprintf(fas,"%d proc %s ",i,table[i].name);fprintf(fas,"lev=%daddr=%dsize=%d\n",table[i].level,table[i].adr,table[i].size);break;}}}memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)*symnum);//每个后跟符号集和都包含上层后跟符// 号集和，以便补救nxtlev[semicolon]=true;nxtlev[endsym]=true;statementdo(nxtlev,&tx,lev);gendo(opr,0,0);//每个过程出口都要使用的释放数据指令memset(nxtlev,0,sizeof(bool)*symnum);//分程序没有补救集合testdo(fsys,nxtlev,8);//检测后跟符号集的正确性listcode(cx0);//输出代码return 0;}//k:const var procedure//ptx:符号表尾的指针//pdx:dx为当前应分配变量的相对地址//lev: 符号名字所在的层次// 往符号表中添加void enter(enum object k,int* ptx,int lev,int* pdx){(* ptx)++;strcpy(table[(*ptx)].name,id);table[(* ptx)].kind=k;switch(k){case constant:if(num>amax){error(31);num=0;}table[(*ptx)].val=num;break;case variable:table[(*ptx)].level=lev;table[(*ptx)].adr=(*pdx);(*pdx)++;break;case procedur:table[(*ptx)].level=lev;break;}}//寻找符号在符号表中的地址int position(char*idt,int tx){int i;strcpy(table[0].name,idt);i=tx;//符号表尾while(strcmp(table[i].name,idt)!=0){i--;}return i;}//常量声明处理int constdeclaration(int* ptx,int lev,int* pdx){if(sym==ident){getsymdo;if(sym==eql||sym==becomes){if(sym==becomes){error(1);}getsymdo;if(sym==number){enter(constant,ptx,lev,pdx);getsymdo;}else{error(2);}}else{error(3);}}else{error(4);}return 0;}//变量声明处理int vardeclaration (int* ptx,int lev,int* pdx){if(sym==ident){enter(variable,ptx,lev,pdx);getsymdo;}else{error(4);}return 0;}//输出目标代码清单void listcode(int cx0){int i;if(listswitch){for(i=cx0;i<cx;i++){fprintf(fa,"%d %s %d %d\n",i,mnemonic[code[i].f],code[i].l,code[i],a);}}}//语句处理int statement(bool* fsys,int* ptx,int lev){int i,cx1,cx2;bool nxtlev[symnum];if(sym==ident){i=position(id,*ptx);if(i==0){error(11);}else{if(table[i].kind!=variable){error(12);i=0;}else{getsymdo;if(sym==becomes){getsymdo;printf("该语句为赋值语句。

pl0编译原理编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是如何将高级语言转化为机器语言的过程。

在编译原理中，pl0是一种简单的编程语言，它的设计目标是为了教学和研究目的而产生的。

本文将介绍pl0编译原理的基本概念和主要过程。

一、pl0编译原理的基本概念1.1 什么是pl0编程语言pl0是一种结构化的过程性编程语言，它的语法规则简单明了，易于学习和理解。

pl0支持基本的数据类型和控制结构，包括整型、实型、布尔型等。

1.2 pl0编译器的作用pl0编译器的主要作用是将pl0源代码转化为目标代码，使计算机能够理解和执行这些代码。

编译器的工作包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成等。

1.3 pl0编译过程的主要阶段pl0编译过程主要包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等阶段。

在词法分析阶段，编译器将源代码分解成一个个的词法单元；在语法分析阶段，编译器将词法单元按照语法规则组织成一个抽象语法树；在语义分析阶段，编译器对抽象语法树进行语义检查和类型推导；最后，在代码生成阶段，编译器将抽象语法树转化为目标代码。

二、pl0编译原理的主要过程2.1 词法分析词法分析是编译过程的第一步，它将源代码分解成一个个的词法单元。

在pl0编译器中，常见的词法单元包括关键字、标识符、常量、运算符和界符等。

编译器通过正则表达式和有限自动机等技术来实现词法分析。

2.2 语法分析语法分析是编译过程的第二步，它将词法单元按照语法规则组织成一个抽象语法树。

在pl0编译器中，常见的语法规则包括表达式、语句、函数和过程等。

编译器通过上下文无关文法和递归下降等技术来实现语法分析。

2.3 语义分析语义分析是编译过程的第三步，它对抽象语法树进行语义检查和类型推导。

在pl0编译器中，常见的语义检查包括变量声明检查、类型匹配检查和作用域检查等。

编译器通过符号表和类型推导等技术来实现语义分析。

2.4 代码生成代码生成是编译过程的最后一步，它将抽象语法树转化为目标代码。

PL/0编译器源程序分析PL/0语言是Pascal语言的一个子集，我们这里分析的PL/0的编译程序包括了对PL/0语言源程序进行分析处理、编译生成类PCODE代码，并在虚拟机上解释运行生成的类PCODE代码的功能。

PL/0语言编译程序采用以语法分析为核心、一遍扫描的编译方法。

词法分析和代码生成作为独立的子程序供语法分析程序调用。

语法分析的同时，提供了出错报告和出错恢复的功能。

在源程序没有错误编译通过的情况下，调用类PCODE解释程序解释执行生成的类PCODE代码。

词法分析子程序分析：词法分析子程序名为getsym，功能是从源程序中读出一个单词符号（token），把它的信息放入全局变量sym、id和num中，语法分析器需要单词时，直接从这三个变量中获得。

（注意！语法分析器每次用完这三个变量的值就立即调用getsym子程序获取新的单词供下一次使用。

而不是在需要新单词时才调用getsym过程。

）getsym过程通过反复调用getch子过程从源程序过获取字符，并把它们拼成单词。

getch过程中使用了行缓冲区技术以提高程序运行效率。

词法分析器的分析过程：调用getsym时，它通过getch过程从源程序中获得一个字符。

如果这个字符是字母，则继续获取字符或数字，最终可以拼成一个单词，查保留字表，如果查到为保留字，则把sym变量赋成相应的保留字类型值；如果没有查到，则这个单词应是一个用户自定义的标识符（可能是变量名、常量名或是过程的名字），把sym置为ident，把这个单词存入id变量。

查保留字表时使用了二分法查找以提高效率。

如果getch获得的字符是数字，则继续用getch获取数字，并把它们拼成一个整数，然后把sym置为number，并把拼成的数值放入num变量。

如果识别出其它合法的符号（比如：赋值号、大于号、小于等于号等），则把sym则成相应的类型。

如果遇到不合法的字符，把sym置成nul。

语法分析子程序分析：语法分析子程序采用了自顶向下的递归子程序法，语法分析同时也根据程序的语意生成相应的代码，并提供了出错处理的机制。

《编译原理》课程实验指导书（Compiler Principle）目录序言 (1)一、实验安排 (2)第一阶段：编译器的词法分析 (2)第二阶段：编译器的语法分析 (2)第三阶段：编译器的代码生成 (3)二、考核方式及评定标准 (4)三、参考资料与编译器分析 (4)第一部分PL语言及其编译器 (4)1. PL语言介绍 (4)1.1 PL语言的语法图 (5)2. PL语言编译器 (8)2.1 词法分析 (9)2.2 语法分析 (9)2.3 语义分析 (11)2.4代码生成 (11)2.5 代码执行 (13)2.6 错误诊断处理 (15)2.7 符号表管理 (17)2.8其他 (18)第二部分上机实验要求 (19)第三部分PL语言编译器源程序与示例 (21)1．示例与结果表示 (21)1.1 PL语言源程序 (21)1.2 生成的代码（片段） (28)2.PL语言编译器源程序 (28)序言本《编译原理》实验，其目的是让大家动手设计和实现一个规模适中的语言的编译器，该编译器不仅涉及编译程序的各个阶段，而且也强调了编译的总体设计、各个阶段的接口安排等等。

通过上机实践，来设计这个相对完整的编译器，一方面可以使同学们增加对编译程序的整体认识和了解——巩固《编译原理》课程所学知识，另一方面，通过上机练习，学生也可以学到很多程序调试技巧和设计大型程序一般的原则，如模块接口的协调，数据结构的合理选择等等。

为了使学生能尽早动手实践，我们建议把实践分成三部分，首先阅读本教程第一部分，在这部分就PL语言的语法及其编译程序的各个阶段作了简单介绍，以便对PL编译程序有个初步的印象。

其次要认真阅读理解第三部分所给出的PL编译器源程序及示例，使上一阶段的初步印象得以加深、具体化。

最后按照第二部分的实验要求扩充PL语言的功能并加以实现。

具体操作时分成三个阶段：词法分析、语法分析及代码生成。

最后再统一组装成一个完整的PL编译器，并适当进行改进、补充。

编译原理实验报告******************************************************************************* ******************************************************************************* PL0语言功能简单、结构清晰、可读性强，而又具备了一般高级程序设计语言的必须部分，因而PL0语言的编译程序能充分体现一个高级语言编译程序实现的基本方法和技术。

PL/0语言文法的EBNF表示如下：<程序>::=<分程序>.<分程序> ::=[<常量说明>][<变量说明>][<过程说明>]<语句><常量说明> ::=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> ::=V AR <标识符>{, <标识符>};<标识符> ::=<字母>{<字母>|<数字>}<过程说明> ::=<过程首部><分程序>{; <过程说明> };<过程首部> ::=PROCEDURE <标识符>;<语句> ::=<赋值语句>|<条件语句>|<当循环语句>|<过程调用语句>|<复合语句>|<读语句><写语句>|<空><赋值语句> ::=<标识符>:=<表达式><复合语句> ::=BEGIN <语句> {;<语句> }END<条件语句> ::= <表达式> <关系运算符> <表达式> |ODD<表达式><表达式> ::= [+|-]<项>{<加法运算符> <项>}<项> ::= <因子>{<乘法运算符> <因子>}<因子> ::= <标识符>|<无符号整数>| ‘(’<表达式>‘)’<加法运算符> ::= +|-<乘法运算符> ::= *|/<关系运算符> ::= =|#|<|<=|>|>=<条件语句> ::= IF <条件> THEN <语句><过程调用语句> ::= CALL 标识符<当循环语句> ::= WHILE <条件> DO <语句><读语句> ::= READ‘(’<标识符>{,<标识符>}‘)’<写语句> ::= WRITE‘(’<表达式>{,<表达式>}‘)’<字母> ::= a|b|…|X|Y|Z<数字> ::= 0|1|…|8|9【预处理】对于一个pl0文法首先应该进行一定的预处理，提取左公因式，消除左递归（直接或间接），接着就可以根据所得的文法进行编写代码。

附件1 小组成员：程序清单Main.c#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>void error(int n);void getsym();//void enter(enum object k,int *ptx,int lev,int *pdx);int position(char*idt,int tx);int constdeclaration(int *ptx,int lev,int *pdx);int vardeclaration(int *ptx,int lev,int *pdx);int factor(int*ptx,int lev);int term(int *ptx,int lev);int expression(int *ptx,int lev);int statement(int *ptx,int lev);int block();enum object{constant,variable,procedure};struct tab{char name[14];enum object kind;int val;int level;int adr;int size;}table[100];enum symbol{nul,ident,number,plus,minus,times,slash,oddsym,eql,neq,lss,leq,gtr,geq,lparen,r paren,comma,semicolon,period,becomes,beginsym,endsym,ifsym,thensym,whilesym,writesym,readsym,dosym,ca llsym,constsym,varsym,procsym,progsym,};enum symbol sym=nul;enum symbol mulop;enum symbol wsym[14];enum symbol ssym[256];char ch=' ';char *str;charword[14][10]={"begin","call","const","do","end","if","odd","procedure","program ","read","then","var","while","write"};//设置保留字名字int num;int lev=0;int tx=0;int k;int *mm;//=(int *)malloc(sizeof(int));char *id,sign[14];char a[14];FILE *fp1,*fp2,*fp3;void error(int n){switch(n){case 1:printf("常数说明中的\"=\"写成了\":=\"。