IF-ELSE条件语句的翻译程序设计(LL(1)法、输出三地址表示)

课程设计

题目 IF-ELSE 条件语句的翻译程

序设计（LL （1）法、输出三

地址表示）

学院计算机科学与技术学院专业计算机科学与技术

班级 0806 姓名

周雪指导教师

郭羽成

2010 年 1 月 6 日

课程设计任务书

学生姓名：周雪专业班级：计算机0806班

指导教师：郭羽成工作单位：计算机科学与技术学院

题目: IF-ELSE条件语句的翻译程序设计（LL（1）法、输出三地址表示）

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行设计。

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三地址表示的描述。

（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，设计若干用例，上机测试并通过所设计的分析程序。

（5）设计报告格式按附件要求书写。课程设计报告书正文的内容应包括：

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结构设计；

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、不足、收获与体会等）；

9 参考文献（按公开发表的规范书写）。

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节课开始到实验室进行上机验收。

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： 2010年 11月 23日系主任（或责任教师）签名： 2010年 11月 23日

1 问题描述

要求用LL(1)自顶向下分析方法及三地址中间代码，对IF-THEN-ELSE条件语句完成编译各阶段过程，包括词法、语法、语义等分析。

2 问题分析及编译系统的概要设计

编译过程一般分为六个阶段的过程，可以由六个模块完成，它们称为词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序、目标代码生成程序，此外，一个完整编译程序还必须包括“表格管理程序”和“出错处理程序”。

这次实验涉及到词法分析、语法分析、语义分析及表格管理和出错管理。其中，词法分析至少要能识别关键字“if”、“then”和“else”，标识符（即自定义变量），数字，和运算符等等；语法分析要分析程序结构的合法性，即是否为文法的句子；语义分析要能够语法制导翻译出中间代码（三地址）并将其输出；表格管理是指符号表；出错处理是指在语法分析时，所有非文法句子的错误类型处理.

3 文法及属性文法的定义

3.1 文法：

文法是用于描述语言的语法结构的形式规则（即语法规则）。这些规则必须是准确的、易于理解的以及有相当强的描述能力。由这种规则所产生的程序语言应有利于句子分析和翻译，而且，最好能通过这些规则自动产生有效的语法分析程序.

IF-ELSE条件语句的文法如下所示：

0．A->EB

1.B->+EB|-EB|ε

2.E->FT

3.T->*FT|/FT|ε

4.F->i|(E)

或者能够更简洁一点:

0.S->if A THEN B ELSE C

1.A->m rop n

2.B->x=m arop n

3.C->x=n arop m

4.rop->=|<|>

5.arop->+|-|*|/

3.2 属性文法：

属性文法是在上下文无关文法的基础上，为每个文法符号（终结符或者非终结符）配备若干相关的“值”（与文法符号相关的属性）。

在一个属性文法中，对应于每个产生式A→a都有一套与之相关联的语义规则，

每规则的形式为：b:=f(c

1,c

,…，c

)其中f是一个函数，而且或者①b是A的一个

综合属性并且c

1,c

,…，c

是产生式右边文法符号的属性或者②非终结符既可有综合

属性也可有继属性，文法开始符号的所有继承属性作为属性计算前的初始值。

属性文法为：

0.S->if A THEN B ELSE C

{ S.chain:=merge(A.chain,B.chain, C.chain)}

1.A->m rop n

{ A.true:=nextstat;

A.false=nextstat+1;

backpatch(A.chain,nextstat);

emit(“if p” rop “q goto —”)

emit(“goto —”) ; }

2.B->x=m arop n

{ backpatch(B.chain,nextstat);

emit(“ x:= m” arop “n”);

emit(“goto —”); }

3.C->x=n arop m

{ backpatch(C.chain,nextstat);

emit(“ x:= n” arop “m”);

emit(“goto —”); }

4.rop -> = { emit(“ = ”); }

5. rop -> <{ emit(“ < ”); }

6. rop -> >{ emit(“ > ”); }

7. arop -> +{ emit(“ + ”); }

8. arop-> - { emit(“ - ”); }

9.arop-> *{ emit(“ * ”); }

10.arop-> /{ emit(“ / ”); }

4 词法分析

首先应该创建一个枚举类型的变量来存放一些关键字，enum keyword{$right_paren,$left_paren,$mul,$div,$add,$sub,$fenhao,$equal,$IF,$THEN,$EL SE,$greater,$less,$id,$num,$end};

再创建一个结构体，用来存放词法分析的结果，共有两个域，一个关键字域，表明他是什么类型，以及它自身的内容。

这个词法分析程序比较简单，因为本身的程序就局限在if-else语句，所以保留字的类型我就只写了if、then和else三个；碰到数字开头的除了关键字就是标识符；碰到数字开头的就是数字；碰到界限符和操作符（因为引入的类型也很少），所以也很容易区别。

在词法分析结束之后，就应该把分析的结果输出来。输出的格式是【（单词，类型编号）类型名】

词法分析程序如下：

bool lexcal()

{

int k=0;

char buf[16];

char ch;

while(1)

{

ins>>ch;

if(ins.fail())

break;

while(ch==' ')

{ ins>>ch;}

if(ch=='I')

{

ins>>buf;

if(strcmp(buf,"F")==0)

tokentable[total_len++].type=$IF;

}

else if(ch=='T')

{

ins>>buf;

if(strcmp(buf,"HEN")==0)

tokentable[total_len++].type=$THEN;

}

else if(ch=='E')

{

ins>>buf;

if(strcmp(buf,"LSE")==0)

tokentable[total_len++].type=$ELSE;

}

else if(ch=='>')

{

tokentable[total_len++].type=$greater;

}

else if(ch=='<')

{

tokentable[total_len++].type=$less;

}

else if(ch=='=')

{

tokentable[total_len++].type=$equal;

}

else if((ch>='A'&& ch<='Z' )|| (ch>='a' && ch<='z')) {

tokentable[total_len].type=$id;

tokentable[total_len++].ch=ch;

}

else if(ch>='0' && ch<='9')

{ tokentable[total_len].type=$num;