编译原理之词法分析（Pl/0语言文法）

向右看齐 2022-04-17 05:13 358阅读 0赞

文法：

**Pl/0****语言文法的BNF表示：**

〈程序〉→〈分程序〉.

〈分程序〉→ \[<常量说明部分>\]\[<变量说明部分>\]\[<过程说明部分>\]〈语句〉

<常量说明部分> → 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>\}

<变量说明部分> → VAR<标识符>\{ ,<标识符>\};

<标识符> → <字母>\{<字母>|<数字>\}

<过程说明部分> → <过程首部><分程序>;\{<过程说明部分>\}

<过程首部> → procedure<标识符>;

<赋值语句> → <标识符>:=<表达式>

<复合语句> → begin<语句>\{;<语句>\}end

<条件> → <表达式><关系运算符><表达式>|odd<表达式>

<表达式> → \[+|-\]<项>\{<加减运算符><项>\}

<项> → <因子>\{<乘除运算符><因子>\}

<因子> → <标识符>|<无符号整数>|(<表达式>)

<加减运符> → +|-

<乘除运算符> → \*|/

<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>

<当型循环语句> → 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|c…x|y|z

<数字> → 0|1|2…7|8|9

代码如下：

#include<iostream>
    #include<string>
    #include <fstream>
    #include <sstream>
    #include<Windows.h>
    using namespace std;
    char ch;//字符变量，存放最新读进的源程序字符
    char strToken[100];//字符数组，存放构成单词符号的字符串
    int len = 0;//记录字符串的长度
    string klabel[29] = {"+","-","*","/","=","#","<","<=",">",">=",",",";",":=","(",")",".","const","var","procedure","begin","end","odd","if","then","call"
                         ,"while","do","read","write"};
    string slabel[100] = {};
    string  clabel[100] = {};
    int slen = 0;//标识符表的下标
    int clen = 0;//常量表的下标
    //判断是否为数字
    const char *input;
    int index=0;
    bool isDigit()
    {
    	if (ch < 58 && ch >= 48)
    		return true;
    	else
    		return false;
    }
    //判断是否为小写字母
    bool issLetter()
    {
    	if (ch <= 122 && ch >= 97)
    		return true;
    	else
    		return false;
    }
    //判断是否为大写字母
    bool islLetter()
    {
    	if (ch <= 90 && ch >= 65)
    		return true;
    	else
    		return false;
    }
    //将下一输入字符读到ch中
    void GetChar()
    {
    	ch = input[index];
    	index++;
    
    }
    //判断ch中是否是空白，若是，则调用GetChar直至读入下一个非空白的字符
    void GetBC()
    {
         while (ch == 32)
    		    GetChar();
    }
    //将ch中的字符连接到strToken之后
    void concat()
    {
        strToken[len] = ch;
    	len++;
    }
    //对strToken中的字符串查找保留字表，若他是一个保留字则返回则返回他的编码，否则返回0值
    int Reserve()
    {
    	
    	for (int i = 0; i < 26; i++)
    	{
    		/*const char *p = klabel[i].data();
    		if (strcmp(p,strToken)==0)
    		{
    			return i;
    		}*/
    		if (klabel[i] == strToken)
    			return i;
    	}
    	return -1;
    }
    //将搜索指示器回调一个字符位置
    void Retract()
    {   
    	index--;
    	ch = 32;
    }
    //将strToken中的标识符插入到符号表
    int insertId()
    {
    	slabel[slen] = strToken;
    	slen++;
    	return slen - 1;
    }
    //将strToken中的常数插入到常数表
    int insertConst()
    {
    	clabel[clen] = strToken;
    	clen++;
    	return clen - 1;
    }
    string readFileIntoString(char * filename)
    {
    	ifstream ifile(filename);
    	//将文件读入到ostringstream对象buf中
    	ostringstream buf;
    	char ch;
    	while (buf&&ifile.get(ch))
    		buf.put(ch);
    	//返回与流对象buf关联的字符串
    	return buf.str();
    }
    //检测是否已经存在此标识符
    int isexists()
    {
    	for (int i = 0; i < slen; i++)
    		if (strToken == slabel[i])
    			return i;
    
    	return -1;
    }
    //检测是否已经存在此常量
    int  isexistc()
    {
    	for (int i = 0; i < clen; i++)
    		if (strToken == clabel[i])
    			return i;
    	return -1;
    }
    //名字表的结构体
    struct symbel 
    {
    	string name;
    	string kind;
    	int level;
    	int addr;
    	int value;
    }symlabel;
    //主程序
    int main()
    {
    	int code, value,num=0;
    	/*cout << "请输入单词长度"<<endl;
    	cin >> num;
    	cout << "请输入单词："<<endl;
    	cin >> input;*/
    	//char filename[] = "test.txt";
    	//const char *file = readFileIntoString(filename).data();
    	std::ifstream in("test.txt");
    	std::ostringstream tmp;
    	tmp << in.rdbuf();
    	std::string str = tmp.str();
    	cout << str<<endl;
    	for (int i = 0; i < str.length(); i++)//如果输入中有大写字母，则转换为小写字母
    		if (str.at(i) <= 90 && str.at(i) >= 65)
    			str.at(i) = str.at(i)+32;
    	const char *file = str.data();
    	input =file;
    	
    	while (input[index]!=0)
    	{
    		len = 0;
    		//strcpy(strToken,"");
    		memset(strToken,0,sizeof(strToken));
    		//cout << strToken << endl;
    		//Sleep(1000);
    		GetChar();
    		GetBC();
    		if(issLetter())//判断是否是字母
    		{
    			while (issLetter() || isDigit())
    			{
    				concat();
    				GetChar();
    			}
    			Retract();
    			code = Reserve();
    			if (code == -1)//不在关键字表里，即为标识符
    			{   
    				int index1 = isexists();//检测此标识符是否存在
    				if (index1 != -1)
    					cout << "("<<strToken<<",id,"<<index1<<")"<<endl;
    				else
    				{
    					value = insertId();
    					cout << "(" <<strToken<<",id,"<< value << ")" << endl;//输出标识符的三元组
    
    				}//cout << strToken<<endl;
    			}
    			else
    			{
    				cout << "(" << klabel[code]<<","<< klabel[code] << ",-)" << endl;//输出关键字的二元组
    			}
    		}
    		else if (isDigit())//如果是数字，即为常量
    		{
    			while (isDigit())
    			{
    				concat();
    				GetChar();
    			}
    			Retract();
    			int index2 = isexistc();
    			if(index2!=-1)
    				cout << "(" <<strToken<<",int,"<< index2 << ")" << endl;
    			else
    			{
    				value = insertConst();
    				cout << "(" <<strToken<<",int,"<< value << ")" << endl;
    			}
    		}
    		/*else if (islLetter())
    		{
    			while(islLetter())
    			{
    				concat();
    				GetChar();
    			}
    			Retract();
    			code = Reserve();
    			if (code == -1)
    				cout << "拼写错误"<<endl;
    			else
    				cout << "(" << code << ",-)" << endl;//输出关键字的二元组
    		}*/
    		else//其余情况
    		{
    			switch (ch)
    			{
    			case '+':
    				cout << "(+,+," << "-)" << endl;
    				break;
    			case '-':
    				cout << "(-,-," << "-)" << endl;
    				break;
    			case '*':
    				cout << "(*,*," << "-)" << endl;
    				break;
    			case '/':
    				cout << "(/,/," << "-)" << endl;
    				break;
    			case '=':
    				cout << "(=,=," << "-)" << endl;
    				break;
    			case '#':
    				cout << "(#,#," << "-)" << endl;
    				break;
    			case '<':
    				GetChar();
    				if(ch=='=')
    				  cout << "(<=,<=," << "-)" << endl;
    				else
    				{
    					Retract();
    					cout << "(<,<," << "-)" << endl;
    				}
    				break;
    			case '>':
    				GetChar();
    				if (ch == '=')
    					cout << "(>=,>=," << "-)" << endl;
    				else
    				{
    					Retract();
    					cout << "(>,>," << "-)" << endl;
    				}
    				break;
    			case ',':
    				cout << "(,,,," << "-)" << endl;
    				break;
    			case ';':
    				cout << "(;,;," << "-)" << endl;
    				break;
    			case ':':
    				GetChar();
    				if (ch == '=')
    					cout << "(:=,:=," << "-)" << endl;
    				else
    				{
    					Retract();
    					cout << "(:,:," << "-)" << endl;
    				}
    				break;
    			case '(':
    				cout << "((,(," << "-)" << endl;
    				break;
    			case ')':
    				cout << "(),)," << "-)" << endl;
    				break;
    			case '.':
    				cout << "(.,.," << "-)" << endl;
    				break;
    			case 10://排除掉换行符
    				break;
    			default:
    				cout << "拼写错误:"<<ch<<endl;
    				break;
    			}
    		}
    	}
    	system("pause");
    	return 0;
    }

测试文档：

const a=10;  
var b,c;  
procedure p;  
begin  
  c:=b+a  
end;  
begin  
  read(b);  
  while b\#0 do  
    begin  
      call  p;  
      write(2\*c);  
      read(b)  
     end  
end .  
测试输出：

![20181113153433749.png][]

（详细思路后面给出）

源码放到GitHub上，[https://github.com/yanguojun123/Compile][https_github.com_yanguojun123_Compile]

[20181113153433749.png]: /images/20220417/d00c33ac548a494d8bbb7048a83a37fa.png
[https_github.com_yanguojun123_Compile]: https://github.com/yanguojun123/Compile