C类关系分析毕业论文

C++类关系分析毕业论文

目录

第1章引言 (1)

1.1 课题背景 (1)

1.2 课题的价值和意义 (1)

1.3 国外的研究现状 (1)

1.4 难点、核心问题 (2)

第2章需求分析 (3)

2.1 主要任务 (3)

2.2 功能需求 (3)

2.3 性能需求 (4)

2.4 需要的技术 (4)

第3章相关知识 (5)

3.1 程序设计语言 (6)

3.1.1 C、C++语言 (6)

3.1.2 Lex & Yacc (6)

3.1.3 Dot图形编程语言 (7)

3.2 C++的类之间关系 (9)

第4章系统设计 (9)

4.1 环境和工具 (11)

4.1.1 Flex (11)

4.1.2 Bison (11)

4.1.3 Graphviz & Dot (12)

4.1.4 GNU套件 (13)

4.2 流程图 (14)

4.3 模块和设计 (15)

4.3.1 C++解析器模块 (15)

4.3.2 图像生成模块 (16)

第5章C++的解析 (16)

5.1 C++语法的特点 (17)

5.1.1 命名(names) (17)

5.1.2 声明符、声明、和类型 (18)

5.2 歧义文法的解析 (19)

5.2.1 逆歧义解析（parsing against an ambiguity） (19)

5.2.2 无歧义解析（多遍遍历） (20)

5.3 回溯搜索 (21)

5.3.1 Yacc中的线性搜索 (21)

5.3.2 Yacc中的二叉树搜索 (23)

第6章抽象语法树（AST）的生成 (27)

6.1 抽象语法树（AST）的结构 (27)

6.2 AST的生成算法描述 (28)

第7章AST转换成Dot (33)

7.1 算法 (33)

7.2 实现的功能 (35)

第8章系统测试 (36)

8.1 测试工具 (37)

8.2 测试用例 (38)

8.3 功能性 (43)

8.4 可靠性 (43)

第9章结论 (44)

9.1 已经完成的工作 (44)

9.2 需要改进的工作 (44)

参考文献 (44)

致谢 (46)

附录 (47)

外文资料原文 (50)

外文资料译文 (60)

第1章引言

1.1课题背景

C++是一种在软件工业中广泛应用的支持面向对象的优秀程序设计语言。C++的成功和C的成功是分不开的。因为C++中支持C89[8]的语法，所以在最早的时候，C++被人们看作是C的一种扩展。

因为C的简单和高效，所以它非常适合于系统底层编程。但是随着近年来软件工程的规模不断扩大，许多新的编程思想和模型涌现了出来。C++结合这些新特性，在一直不断的发展之中。

尤其是面向对象思想在C++的使用中深入人心，以面向对象的思想看待事物，他们有着共同的属性，但是却在不同程度上有所延伸，所以C++中支持了继承的类的用法。

然而在大型的工程中，各种类的声明相当之多，导致他们之间的继承关系不容易分析出来，这时就需要一种工具来形象的现实这其中的关系。

1.2课题的价值和意义

该课题的价值在于通过实现class2pic程序，为以C++解析器为基础的工具提供一个模式：解析器解析，生成AST，处理AST为工具所用。其中涉及到的C++解析过程中的问题，AST的生成和处理，并且生成其他语言过程给类似的工具制作提供一定的参考价值。

1.3研究现状

C++在软件工业上的非常成功，但是C++语法的复杂使与之相关的解析工具研究工作进展比较缓慢，但是它在工业领域广泛的应用使很多公司花费很大财力去支持与之相关的工具的发展，但是他们的研究成果大多数是不公开的。下面介绍

几个公开的项目：

Elsa1是一个在elkhound基础上开发的C++解析器，它解析C和C++的输入，并把它们转换成抽象语法树。并且做一些类型检测，但是现在还不能拒绝所有不正确的语法。作者是Scott McPeak。

GCC-xml2，是在GCC的C++ 前端的基础上开发的工具，它把C++源代码转换成GCC部表示形式的XML语言，因为XML语言容易解析，所以再对XML进行解析就容易的多了，这样就实现了C++ 的解析并且容易构造更复杂的C++ 解析器。它是开源的，作者是Brad King。

这两个工具在解析工具方面有相当的代表性，前者是直接用解析器生成器在解析阶段生成抽象语法树，而后者是用解析器生成器产生XML语言，然后再通过解析XML文件达到解析前面语言的目的。

1.4难点、核心问题

•C++的ISO标准文法[9]并不是LALR(1)语法，对于如何用yacc之类的解析器生成器语言编写BNF表达式是一个挑战（也就是如何构造C++解析器）。

•对于实际问题构建一个合适的抽象语法树节点结构。

•如何从抽象语法树生成直观的图像文件。

1/~smcpeak/elkhound/sources/elsa/

2/HTML/Index.html

第2章需求分析

2.1主要任务

该项目的主要任务是通过分析C++类声明文件，生成类的关系的图形。

先要把C++声明文件转换成抽象语法树(AST)，然后通过一定的方法把AST转换成图像文件。

2.2功能需求

图形中使用箭头表示出继承的方向，还有继承类型，以及虚继承。

class a {

};

class b : public a {

int c;

};

class c:private a {

};

class d: protected c{

};

class e: public d,public b {

};

则通过分析得到图2-1，其中箭头指向基类。虚线表示继承是虚继承，箭头的颜色表示继承中的访问权限，绿色表示public,黄色表示protected，红色表示private继承。

由于本项目中只是要显示出类之间的关系，所以经过考察决定使用专用的流程图生成软件来解决这个问题。