【正文】 得的文法開始符號，則表明對輸入串的分析已經成功。通常將上述過程稱為“移進 歸約”分析，它是最基本的自底向上分析過程。 7 語義分析 在完成了上述過程后編譯程序將源程序變成一種內部表示形 式，這種內部表示形式就叫做中間代碼或中間語言，它是一種結構簡單、含義明確的記號系統(tǒng)。但是，想對于詞法分析和語法分析都已有相當成熟的理論和算法，中間代碼目前還沒有一種公認的形式系統(tǒng)，比較接近形式化的方法是語法制導翻譯。不同的程序語言對于名字性質的定義各有不同。有些程序語言，如 ADL沒有說明語句也沒有隱含約定，因此，符號表的性質須到目標程序運行時才能確定下來。 對于變量名、數組名和過程名而言，它們的信息欄中一般要求有下列信息： 變量 類型（整、實、雙實、布爾、字符、復、標號或指針等）； 種屬（簡單變量、數組或記錄結構等）； 長度（所需的存儲單元數）； 相對數（存儲單元相對地址）； 若為數組，則記錄其內情向量； 若為記錄結構，則把它與其分量按某種形式聯(lián)系起來； 形式參數標志； 若在 COMMON或 EQUVALENCE語句中（ FORTRAN語言），把它和有關名字連接在一起；它的說明是否已處理過（即標志位“定義否”）； 是否對這個變量進行過賦值（包括出現在輸人名表中）的標志位。 對于那些只使用單一符號表的簡單語言，對符號表填入新項的工作可由詞法分析程序來完成。但在某些語言中，甚至在同一過程段里允許用同一標識符標識各種不同對象。在這種情況下，使用單一符號表或由詞法分析程序負責查填符號表都是非常不 方便的。對于詞法分析程序來說，只要求它凡碰到標識符就直接送出此標識符自身即可。 類型檢查 為了進行類型檢查，編譯器需要給源程序的每一個組成成分賦予一個類型表達式。這些規(guī)則被稱為源語言的類型系統(tǒng)。原則上，如果目標代碼在保存元素值的同時保存了元素類型的信息， 任何檢查都可以動態(tài)地進行。如果編譯器可以保證它接受的程序在運行時刻不會發(fā)生類型錯誤，那么該語言的這個實現就被稱為強類型的。詞法規(guī)則與語法分析階段依據的語法規(guī)則一同構成了一個語言的語法 ,而語法則是從 形 的角度衡量一個程序是否合法。詞法分析器所處理的對象即詞法分析程序的輸入數據 ,實際上是源程序經過編譯預處理 ,去掉多余的符號后而形成的代碼 ,這樣給詞法分析帶來方便。最后概括出要實現的幾個功能流程圖如下： 輸入文件 開始 詞法分析 語法分析 類型檢查 9 詞法分析模塊設計 詞法分析程序需要完成的任務如下 : 1) 識別出源程序的各個語法單位 。 3) 過濾掉源程序中的注釋 。 我們將編譯程序的重點放在中間代碼生成階段。這部分程序主要包括兩個類： 包括兩個類： Class CTokenizer： 從一個字符串中（這個把一個文件看作是一個字符串， MFC 中 CFileCString）分離出一個一個 token，配上簡單的類型通過 NextToken（）返回： define TT_EOL 39。 define TT_EOF 1 define TT_INTEGER 2 define TT_REAL 3 define TT_WORD 4 define TT_STRING 39。 define TT_CHAR 39。39。amp。 CScaner 通過一個 CMapCString, LPCSTR, enum TokenType, enum TokenType m_KeyIndex 把 CString的關鍵字和 TokenType 對應，便于查找和反向查找。一個字符串形式的源程序經過詞法分析，即被轉換為一串單詞符號。 語法分析程序以單詞形式的源程序作為輸入或分析的對象。其分析結果是識別出無語法錯誤的語法成分。 語法分析模塊的核心部分設計如下： Class CParser： 定義 CTreeNode，和 Tiny 例程類似： define MAX_CHILDREN 3 class CTreeNode { public: CTreeNode* child[ MAX_CHILDREN ]。 // point to father node CTreeNode* sibling。 NodeKind nodekind。 ExpKind exp。 enum TokenType type。 CString szScope。 // is this an array declaration int iArraySize。 通過文法及相應規(guī)則建立語法樹。` | type_specifier ID `[` NUM `]`(, ...)`。` `write` `(` expression `)` `。` expression_stmtexpression `。` expressionvar `=` expression | logic1_expression logic1_expressionlogic1_expression `||` logic2_expression | logic2_expression logic2_expression logic2_expression `amp。` simple_expression | simple_expression simple_expressionadditive_expression relop additive_expression | additive_expression relop `=` | `` | `` | `=` | `==` | `!=` additive_expression additive_expression addop term | term addop `+` | `` termterm mulop logic3_expression | logic3_expression mulop `*` | `/` | `%` logic3_expression `!` logic3_expression | factor factor`(` expression `)` | var | call | NUM varID | ID `[` expression `]` callID `(` args `)` argsargs_list | empty 13 args_listargs_list `,` expression | expression sub_poundstmtID `:` | call `。` expression `。` break_stmt`break` `。` return_stmt`return` `。` 基本樹形結構： if語句： while語句： for循環(huán)語句： 復合語句 ： if 語句 表達式 語 句 語句 while 語句 表達式 語句 表達式 語句 表達式 for 語句 表達式 語句 復合語句 語句 語句 聲明 14 支持的語句及運算： 1) 數據類型： int， char void， PCode里支持 float，在 80x86 ASM里不支持 2) 語句：賦值（ =）， if, while， for， return， break， continue 3) 數學運算： +，－， *， / 4) 關系運算： = =， ， ， =， =， != 5) 邏輯運算： amp。 ||， ! 6) 支持函數的定義、調用 7) 支持復合語句 8) 注釋語句： C類型的 /* */ 和 C++類型的 // 語義分析模塊設計 語義分析的任務是根據語 義規(guī)則對識別出的各種語法成分分析其含義，進行初步翻譯。 確定類型。 語義檢查。 識別含義。 語義分析程序是在詞法分析和語義分析之后，可以由語法分析程序直接調用相應 的語義子程序進行語義處理，也可以先生成語法樹的某種表示方法，再進行語義處理。發(fā)現錯誤后如果立即停止編譯，往往會降低調式程序的效率，所以應對出現的錯誤做適當的處理，從而使編譯能繼續(xù)進行。語法分析能夠發(fā)現程序語句中的各種語法錯誤，如括號不匹配等。任何時刻發(fā)現錯誤，都應該報告錯誤信息，包括錯誤出現的位置和錯誤性質等，為程序 員調試程序提供方便。 建立符號表： 輔助類： Class LineListRec： 主要成員是 lineno，記錄某個 Token（變量或函數名）聲明或使用時的行數。 // variable name CString scope。 int memloc。 // for array checking LineListRec* lineno。 記錄每一個變量或函數名的具體情況。 函數 PrintSynbalTable（ LPCTSTR lpszPathName） ，輸入文件名，通過一個遞歸函數輸出符號表到文件 lpszPathName。 類型檢測： Class CAnalyzer： 包括兩個部分： 類型匹配 ： 函數或變量聲明時檢測是否已聲明，如已聲明則拋出錯誤；函數調用或變量使用時檢測是否已聲明，如未聲明則拋出錯誤。 16 界面設計考量 界 面設計需要遵循一個基本理論，其核心內容是以已有的界面設計規(guī)范為指導原則，在不破壞已有的界面交互習慣的基礎上修改創(chuàng)新。 重要的是，用戶交互界面在多年來透過操作系統(tǒng)和通用軟件已經漸漸被使用者熟悉。另一方面，通用的界面規(guī)范不一定能夠滿足程序語言分析軟件的功能要求，因為畢竟客戶是軟件開發(fā)者而不是普通的應用性使用者，因此，需要在界面設計上有一些修改與創(chuàng)新，讓編譯結果對于客戶一目了然。 測試方法： 對軟件進行測試主要方法包括： l）人工測試：個人復查、走審和會審： 2）機器測試： 黑盒測試：也稱功能測試，將軟件看作黑盒子，在完全不考慮程序內部結構和特性的情況下，測試軟件的外部特性。 白盒測試：也稱結構測試，將軟件看作一個透明的白盒子，按照程序的內部結構和處理邏輯來選定測試用例，對軟件的邏輯路徑及過程進行測試，檢查它與設計是否相符。 首先進行的是單元測試，它是對程序中的一個模塊或子系統(tǒng)進行測試，其目的是為了保證每個模塊作為一個獨立單元能夠正確運行，一般采用白盒測試，根據詳細設計的描述，從模塊內部結構出發(fā)設計測試用例。 經過組裝測試，軟件已配備完畢，而接下來的確認測試是要進一步檢查軟件是否符合軟件需求規(guī)格說明書的全部要求，因此也稱為合格性測試或驗收測試，采用的是黑盒測試方法，由于是面向用戶的，所以需要用戶的參與。它是將系統(tǒng)的所有組成部分包括軟件、 硬件、用戶以及環(huán)境現場，在用戶的直接參與下進行。 應用程序的調試是對已經編寫好的腳本語句進行查錯操作，調試程序是設計過程不可缺少的環(huán)節(jié)，如果在程序編寫的過程中，發(fā)現程序運行有錯誤，可以利用程序調試工具將錯誤找出來。由于使用方便、簡單宜用，節(jié)省了設計時間和復雜的差錯工作，為開發(fā)軟件提供了有利的保障。編譯程序只能識別 ANSI C的語法，其他語法一律按照編譯錯誤執(zhí)行。第 5 章 結束語 本次開發(fā)設計是對 C語言課程、數據結構、編譯原理等一系列的課程的回顧學習。一個好的系統(tǒng)分析、設計工作，會使以后的系統(tǒng)實施順利高效的進行，從而達到事半功倍的效果，這也是我的一點心得體會吧。 對于系統(tǒng)的可擴展性，在設計前也做了充分的考慮，在設計時預留了一些余地，以便本系統(tǒng)在 C語言語法不變的情況下一直都能使用，而不需要再重新開發(fā)。 同時系統(tǒng)也存在的問題與改進方向 ,由于本人第一次開發(fā)編程語言編譯程序，經驗不足，所以存在著許多不足之處。 參考文獻 [1] 陳火旺 .程序設計語言 — 編譯原理 [M].北京：國防工業(yè)出版社 .2021. 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