WHILE循环语句的翻译程序设计递归下降法,输出四元式

-*：课实践报告课程名称编译原理设计题目WHILE循环语句的翻译程序设计(递归下降法，输出四元式)学院计算机科学与技术专业班级计算机1203班*闵丹枫指导教师林泓2014年12月 8日. z.-课程设计任务书学生：闵丹枫专业班级：计算机1203班指导教师：林泓工作单位：计算机科学与技术学院题目: WHILE循环语句的翻译程序设计递归下降法、输出四元式初始条件：理论：学完编译课程，掌握一种计算机高级语言的使用。实践：计算机实验室提供计算机及软件环境。如果自己有计算机可以在其上进展设计。要求完成的主要任务:包括课程设计工作量及其技术要求，以及说明书撰写等具体要求（1） 写出符合给定的语法分析方法的文法及属性文法。（2） 完成题目要求的中间代码四元式的描述。（3） 写出给定的语法分析方法的思想，完成语法分析和语义分析程序设计。（4） 编制好分析程序后，设计假设干用例，上机测试并通过所设计的分析程序。（5） 设计报告格式按要求书写。课程设计报告书正文的容应包括：1 系统描述问题域描述；2 文法及属性文法的描述；3 语法分析方法描述及语法分析表设计；4 按给定的题目给出中间代码形式的描述及中间代码序列的构造设计；5 编译系统的概要设计；6 详细的算法描述流程图或伪代码；7 软件的测试方法和测试结果；8 研制报告研制过程，本设计的评价、特点、缺乏、收获与体会等；9 参考文献按公开发表的规书写。时间安排：设计安排一周：周1、周2：完成系统分析及设计。周3、周4：完成程序调试及测试。周5：撰写课程设计报告。设计验收安排：设计周的星期五第1节课开场到实验室进展上机验收。设计报告书收取时间：设计周的次周星期一上午10点。指导教师签名： 2014年 9月 1日系主任或责任教师签名： 2014年月日WHILE循环语句的翻译程序设计递归下降法、输出四元式一 系统描述1.1问题描述设计一个WHILE布尔表达式DO赋值语句循环语句的词法语法及语义分析程序，语法分析选择递归下降法，采用用语法制导翻译输出中间代码四元式。1.2主要任务设计一个能识别while循环语句的文法，消除左递归，使文法符合LL(1)文法。利用递归下降法编写一个集词法分析，语法分析和语义分析为一体的程序。该程序首先可以检查输入语句是否符合词法要求，假设符合则继续识别输入的语句是否符合while语句的文法，假设符合则进展语义分析，输出用四地址代码表示的中间代码。二 文法及属性文法的描述2.1 文法的描述扩大巴科斯-瑙尔式EBNF： := while () do := := + | - | := * | / | :=() | |:=；根据以上写出来的While循环语句的文法表示如下：1.S - while (A) do B2.A - CDC3.D - | = | = | C+E | C-E | E5.E - E*F | E/F | E6.F - (C) | i | n对以上文法消除左递归，最后得到的文法为：1.S-while (A) do B 2.A-CDC3.D- | = | = | EG 5.G-+EG | -EG | 6.E-FH 7.H-*FH | / FH | 8.F-(C) | i | n 9.B-i=C；2.1 属性文法的描述(1)任一非终结符B都不是左递归的，否则会产生死循环。(2)对A的任意两个右部i , j ,有：first(i)first(j)=， First(i)表i所能导出串的第一个符号的集合。显然，每个i的first(i)是互不一样的，否则则无法判断应执行哪个(i )。产生式语义规则S-while (A) do B S.first:=newtemp; S.second:=newtemp;A.true:=newtemp;emitA.false:=S.second;S1.second:=S.first; S.place:=(S.begin, :) | B.place |printf(S.true, :) |S1.place | printf(goto,S.begin) | printf(B.false, :) | printf(goto Lne*t);A-CDCA.place:=newpemt;emit(A.place:=C1.place D.place C2.place).D- D.place:=newtemp ;Emit(D.Place:=).D- D.place:=newtemp ;Emit(D.Place:= =D.place:=newtemp ;Emit(D.Place:=).D- =D.place:=newtemp ;Emit(D.Place:=).D- =D.place:=newtemp ;Emit(D.Place:=EG C.Place:=newtemp;Emit(C.Place:=E.Place G.place)G-+EG G.Place:=newtemp;Emit(G1.Place:=+E.Place G2.place)G-EG G.Place:=newtemp;Emit(G1.Place:=-E.Place G2.place)G-G.Place:=newtemp;Emit(G.Place:=H-*FH H.Place:=newtemp;Emit(H1.Place:=*F.Place H2.place)H- /FHH.Place:=newtemp;Emit(H1.Place:=+F.Place H2.place)H-G.Place:=newtemp;Emit(H1.Place:=+E.Place H2.place)F-(C) F.Place:=C.PlaceB-i=C;p:=lookup(i.name)If p!=nil thenEmit(p:=C.PlaceElse error)三 语法分析方法描述31 语法分析方法描述递归下降法是一种比拟简单直观，易于构造的语法分析方法。他要求文法满足LL1文法，他的设计思想是对应文法中每个非终结符编写一个递归过程，每个过程的功能是识别由该非终结符推出的单词或串，当*非终结符的产生式有多个候选时，能够按LL1形式可唯一地确定选择*个候选进展推导。它的优点是简单直观，易于构造，很多编译系统所实现缺点是对文法要求很高，由于递归调用多，影响分析器的效率。递归下降程序是由一组子程序组成，每个子程序对应于一个非终结(S,A,B,C,D,E,F,G,H)。每个子程序处理相应句型中相对于此非终结符号的产生式。在定义文法时，是递归定义的，所以这些子程序也是递归的。当一个子程序调用另一个子程序时，原子程序顺序执行语句，即总是先执行被调用的子程序，然后再执行后继的程序。程序中9个子程序，其中S 是开场符号，也是递归下降分析的入口，通过调用词法分析器进展单词分析，并通过word=l.Yufa_Queue.front()来得到当前所分析到的单词，然后在递归语法分析中根据这个单词分析下一步要执行的子程序。其中要注意的是，当子程序G()和H()中出现匹配的是空字符串时，不做单词处理，该所取得的单词，应该为下一个匹配产生做准备。32 递归下降法实现的原理设A是一个非终结符：A1 A2An则写 (A) if charfirst(1 ) then(1 ) else if charfirst(2 ) then (2 ) else if charfirst(n ) then (n) else ERROR其中(i)表示调用处理符号串i的子程序。对A的任一右部i 设为：i = y1 y2 yn则定义( i) begin(y1);(y2);(yn) end其中yj可分为以下两种情况j=1,n):1) yjVT,则( yj) if char yj then ERROR else READ(char)2) yjVN,则(yj)表示调用关于yj的递归子程序。四中间代码形式的描述及中间代码序列的构造设计4.1四元式形式中间代码为四元式，按照要求，要输出四元式一个四元式是一个带有四个域的记录构造，这四个域分别称为oparg1arg2及result。域op包含一个代表运算符的部码。语句while ab do a=a+b的四元式输出:1 ( | =做Do_G G- c=R对赋值语句进展四元式输出：七 软件的测试方法和测试结果输入 whileabz=*+y;测试结果如下：输入while(ab)z=*+y*c; 测试结果如下输入wh(ab)z=y; 结果为：输入while(ab)z=z+y 结果为：八 研制报告研制过程，本设计的评价、特点、缺乏、收获与体会等8.1研制过程在做本次实验之前我对LL(1)文法的构成,递归下降原理不是很了解,在查阅了相关资料后,对此有了深入了解。将词法分析，语法分析，中间语言翻译结合到一起。8.2 设计的评价、特点、缺乏设计的程序根本上实现了用递归下降分析法实现了while语句的翻译，并能够用四元式将其输出，使人一目了然。程序还能够准确提示词法和语法错误。同时程序运行时简单明了，易于使用。8.3收获和体会深入了解计算机语言编译和运行的过程，对编译原理有了深刻的认识，掌握了递归下降法，熟练地使用四元式中间代码，明白了对于编写程序，解题的思路为重要。在编写程序之前，如果没有比拟清晰的思路，根本不可能编出好的程序。就算马马虎虎的编出来，程序的逻辑性、强健性、完善性、合理性也不会很强。在编程之前，我们应反复研究题目要求，对题目涉及的情况进展比拟充分的分析，以便编写出更加符合题意的程序；其次要充分考虑各种临界情况，对一些错误的输入进展处理。因此在我们编程序之前一定要做好充分的准备，首先要理清自己的思路，然后再将思路分划成几个模块，逐块的写好算法，最后再将所有的模块有机的联系起来，组成一个完整的程序。在成功通过编译的情况下，对程序运行的结果进展系统的分析，检验其正确性，如果有错误，应立即去分析源程序的逻辑错误，直到得到正确的结果。九 参考文献编译原理第2版清华大学素琴等著本科生课程设计成绩评定表班级：计算机1203 ：闵丹枫*：序号评分工程总分值实得分1学习态度认真、遵守纪律102设计分析合理性103设计方案正确性、可行性、创造性204设计结果正确性405设计报告的规性106设计验收10总得分/等级评语：注：最终成绩以五级分制记。优90-100分、良80-89分、中70-79分、及格60-69分、60分以下为不及格指导教师签名：201 年月日. z.