实验三 语义分析程序的设计与实现
实验三 语义分析程序的设计与实现
一、实验目的：
加深对语法分析器工作过程的理解；能够采用一种编程语言实现简单的语义分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语义分析,生成中间代码。
二、实验内容：
在实验2的基础上，用递归下降分析法编制语义分析程序，语义分析程序的实现可以采用任何一种编程工具。
三、实验要求：
1. 对语法规则有明确的定义；
2. 编写的分析程序能够对实验二的结果进行正确的语义分析；
3. *对于遇到的语法、语义错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证语义分析过程；
4. 实验报告要求用文法的形式对语义详细说明，说明语义分析程序的工作过程，说明相应翻译动作的实现*。
四、实验学时：4学时
五、实验步骤：
1. 定义语法规则；
2. 设置语义过程,插入语义动作；
3. *对遇到的语法、语义错误做出错误处理。
六、算法思想：
1、设置语义过程。
（1）emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2)
该函数的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、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。
（1）源程序代码：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<iostream.h>
#include<stdlib.h>
struct
{
char result[12];
char ag1[12];
char op[12];
char ag2[12];
}quad;
char prog[80],token[12];
char ch;
int syn,p,m=0,n,sum=0,kk; //p是缓冲区prog的指针，m是token的指针
char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};
void scaner();
char *factor(void);
char *term(void);
char *expression_r(void);
int yucu();
void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2);
char *newtemp();
int statement();
int k=0;
void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2)
{
strcpy(quad.result,result);
strcpy(quad.ag1,ag1);
strcpy(quad.op,op);
strcpy(quad.ag2,ag2);
cout<<quad.result<<"="<<quad.ag1<<quad.op<<quad.ag2<<endl;
}
char *newtemp()
{
char *p;
char m[12];
p=(char *)malloc(12);
k++;
itoa(k,m,10);
strcpy(p+1,m);
p[0]='t';
return (p);
}
void scaner()
{
for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;
ch=prog[p++];
while(ch==' ')
{
ch=prog[p];
p++;
}
if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))
{
m=0;
while((ch>='0'&&ch<='9')||(ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))
{
token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
}
token[m++]='\0';
p--;
syn=10;
for(n=0;n<6;n++)
if(strcmp(token,rwtab[n])==0)
{
syn=n+1;
break;
}
}
else if((ch>='0'&&ch<='9'))
{
{
sum=0;
while((ch>='0'&&ch<='9'))
{
sum=sum*10+ch-'0';
ch=prog[p++];
}
}
p--;
syn=11;
if(sum>32767)
syn=-1;
}
else switch(ch)
{
case'<':m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if(ch=='>')
{
syn=21;
token[m++]=ch;
}
else if(ch=='=')
{
syn=22;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=23;
p--;
}
break;
case'>':m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if(ch=='=')
{
syn=24;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=20;
p--;
}
break;
case':':m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if(ch=='=')
{
syn=18;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=17;
p--;
}
break;
case'*':syn=13;token[0]=ch;break;
case'/':syn=14;token[0]=ch;break;
case'+':syn=15;token[0]=ch;break;
case'-':syn=16;token[0]=ch;break;
case'=':syn=25;token[0]=ch;break;
case';':syn=26;token[0]=ch;break;
case'(':syn=27;token[0]=ch;break;
case')':syn=28;token[0]=ch;break;
case'#':syn=0;token[0]=ch;break;
default: syn=-1;break;
}
}
int lrparser()
{//cout<<"调用lrparser"<<endl;
int schain=0;
kk=0;
if(syn==1)
{
scaner();
schain=yucu();
if(syn==6)
{
scaner();
if(syn==0 && (kk==0))
cout<<"success!"<<endl;
}
else
{
if(kk!=1)
cout<<"缺end!"<<endl;
kk=1;
}
}
else
{cout<<"缺begin!"<<endl;kk=1;}
return(schain);
}
int yucu()
{// cout<<"调用yucu"<<endl;
int schain=0;
schain=statement();
while(syn==26)
{
scaner();
schain=statement();
}
return(schain);
}
int statement()
{//cout<<"调用statement"<<endl;
char *eplace,*tt;
eplace=(char *)malloc(12);
tt=(char *)malloc(12);
int schain=0;
switch(syn)
{
case 10:
strcpy(tt,token);
scaner();
if(syn==18)
{
scaner();
strcpy(eplace,expression_r());
emit(tt,eplace,"","");
schain=0;
}
else
{
cout<<"缺少赋值符!"<<endl;
kk=1;
}
return(schain);
break;
}
return(schain);
}
char *expression_r(void)
{
char *tp,*ep2,*eplace,*tt;
tp=(char *)malloc(12);
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==15)||(syn==16))
{
if(syn==15)strcpy(tt,"+");
else strcpy(tt,"-");
scaner();
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)
{// cout<<"调用term"<<endl;
char *tp,*ep2,*eplace,*tt;
tp=(char *)malloc(12);
ep2=(char *)malloc(12);
eplace=(char *)malloc(12);
tt=(char *)malloc(12);
strcpy(eplace,factor());
while((syn==13)||(syn==14))
{
if(syn==13)strcpy(tt,"*");
else strcpy(tt,"/");
scaner();
strcpy(ep2,factor()); //调用factor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 *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
scaner();
}
else if(syn==11)
{
itoa(sum,fplace,10);
scaner();
}
else if(syn==27)
{
scaner();
fplace=expression_r(); //调用expression分析返回表达式的值
if(syn==28)
scaner();
else
{
cout<<"缺)错误!"<<endl;
kk=1;
}
}
else
{
cout<<"缺(错误!"<<endl;
kk=1;
}
return(fplace);
}
void main()
{
p=0;
cout<<"**********语义分析程序**********"<<endl;
cout<<"Please input string:"<<endl;
do
{
cin.get(ch);
prog[p++]=ch;
}
while(ch!='#');
p=0;
scaner();
lrparser();
}
（2）结果验证：
(a)给定源程序
begin a:=2+3*4; x:=(a+b)/c end#
输出结果
(b)源程序
begin a:=9; x:=2*3-1; b:=(a+x)/2 end#
输出结果
浙公网安备 33010602011771号