Java实现的 c0 语言编译器,作者: shianqi@imudges.com
<程序> -> [<变量定义部分>] {<自定义函数定义部分>} <主函数>
<变量定义部分> -> int id {, id};
<自定义函数定义部分> -> ( int id | void id) '(' ')' <分程序>
<主函数> -> void main'(' ')' <分程序>
<分程序> -> '{' [<变量定义部分>] <语句序列> '}'
<语句序列> -> <语句> {<语句>}
<语句> -> <条件语句> | <循环语句> | '{'<语句序列>'}' | <自定义函数调用语句> | <赋值语句> | <返回语句> | <读语句> | <写语句> | ;
<条件语句> -> if '('<表达式>')' <语句> [else <语句> ]
<循环语句> -> while '(' <表达式>')' <语句>
<自定义函数调用语句> -> <自定义函数调用>;
<赋值语句> -> id = <表达式>;
<返回语句> -> return ['(' <表达式> ')'] ;
<读语句> -> scanf '(' id ')';
<写语句> -> printf '(' [ <表达式>] ')';
<表达式> -> [+|-] <项> { (+|-) <项>}
<项> -> <因子>{(*|/) <因子>}
<因子> -> id|'(' <表达式>')' | num | <自定义函数调用>
<自定义函数调用> -> id '(' ')'
语法名称 | 标识符 |
---|---|
程序 | A |
变量定义部分 | B |
自定义函数定义部分 | C |
主函数 | D |
分程序 | E |
语句序列 | F |
语句 | G |
条件语句 | H |
循环语句 | I |
自定义函数调用语句 | J |
赋值语句 | K |
返回语句 | L |
读语句 | M |
写语句 | N |
表达式 | O |
项 | P |
因子 | Q |
自定义函数调用 | R |
A -> [B] {C} D
B -> int id {, id};
C -> ( int id | void id) '(' ')' E
D -> void main'(' ')' E
E -> '{' [B] F '}'
F -> G {G}
G -> H | I | '{'F'}' | J | K | L | M | N | ;
H -> if '('O')' | G [else G ]
I -> while '(' O')' G
J -> R;
K -> id = O;
L -> return ['(' O ')'] ;
M -> scanf '(' id ')';
N -> printf '(' [ O] ')';
O -> [+|-] P { (+|-) P}
P -> Q{(*|/) Q}
Q -> id|'(' O')' | num | R
R -> id '(' ')'
A -> BCD
B -> int id J; | ε
S -> , id S | , id | ε
C -> HE | HEC | ε
T -> int id '(' ')' | void id '(' ')'
D -> void main'(' ')' E
E -> '{' F '}' | '{' BF '}'
F -> GU
U -> G | GU | ε
G -> H | I | '{'F'}' | J | K | L | M | N | ;
H -> if '('O')' | GV
V -> G | ε
I -> while '(' O')' G
J -> R;
K -> id = O;
L -> return W ;
W -> '(' O ')' | ε
M -> scanf '(' id ')';
N -> printf '(' X ')';
X -> O | ε
O -> Y P Z
Y = + | - | ε
Z = +PZ | -PZ | ε
P -> Q&
& -> *Q& | /Q& | ε
Q -> id|'(' O')' | num | R
R -> id '(' ')'
A -> BCD
B -> int id J; | ε
S -> , id S | , id | ε
C -> HE | HEC | ε
T -> int id '(' ')' | void id '(' ')'
D -> void main'(' ')' E
E -> '{' F '}' | '{' BF '}'
-> '{' F '}' | '{' int id J;F '}' | '{' F '}'
其中,id代表标识符,num代表整数,其含义及构成方式与C语言相一致;C0源程序中的变量需先定义后使用,其作用域与生存期与C语言相一致;自定义函数可超前使用(调用在前,定义在后)。 根据上面给定的C0文法及其说明和下列定义的假想栈式指令系统,按递归下降分析法设计并实现该C0语言的编译器,生成栈式目标代码;编写栈式指令系统的解释执行程序,输出目标代码的解释执行结果。 假想的栈式指令系统表
dic | t | a | 解释 |
---|---|---|---|
LIT | 0 | a | 将常数值取到栈顶,a为常数值 |
LOD | t | a | 将变量值取到栈顶,a为相对地址,t为层数 |
STO | t | a | 将栈顶内容送入某变量单元中,a为相对地址,t为层数 |
CAL | 0 | a | 调用函数,a为函数地址 |
INT | 0 | a | 在运行栈中为被调用的过程开辟a个单元的数据区 |
JMP | 0 | a | 无条件跳转至a地址 |
JPC | 0 | a | 条件跳转,当栈顶值为0,则跳转至a地址,否则顺序执行 |
ADD | 0 | 0 | 次栈顶与栈顶相加,退两个栈元素,结果值进栈 |
SUB | 0 | 0 | 次栈顶减去栈顶,退两个栈元素,结果值进栈 |
MUL | 0 | 0 | 次栈顶乘以栈顶,退两个栈元素,结果值进栈 |
DIV | 0 | 0 | 次栈顶除以栈顶,退两个栈元素,结果值进栈 |
RED | 0 | 0 | 从命令行读入一个输入置于栈顶 |
WRT | 0 | 0 | 栈顶值输出至屏幕并换行 |
RET | 0 | 0 | 函数调用结束后,返回调用点并退栈 |