Главная: Рефераты

Рефераты. Программно-методический комплекс для обучения процессу создания компиляторов

Среда SINAN генерирует файл с расширением SYN, хранящий в себе формируемую таблицу переходов, представляющую собой грамматическое дерево в табличном виде. В этом же файле хранятся таблицы выбранных терминальных символов, символических имен и лексем. Данный файл является входным на этапе генерации промежуточного кода.

Среда PROMKOD генерирует файл PRK, хранящий в себе упрощенное дерево грамматического разбора, представленное в виде таблицы триад.

Среда ASMKOD генерирует файл ASK, представляющий собой программу на ассемблере.

В результате проведенного анализа была выбрана многопроходная схема просмотра компилятора. На каждом этапе (лексический анализ, синтаксический анализ, формирование промежуточного кода, формирование ассемблерного кода) происходит новый просмотр (проход) по программе, представленной в различном виде. На первом этапе (сканер) – в виде текста программы, на втором (парсер) – в виде кодов лексем, на третьем – дерево грамматического разбора, на четвертом – таблица промежуточного кода. Это сделано для поэтапного обучения процессу компиляции и возможности работы с внутренним представлением программы.

Все данные, кроме входного текста программы помещаются в таблицы. Это сделано для того, чтобы не использовать стек и все данные представлять по возможности в одном месте.

При выборе языка высокого уровня, в качестве входного языка для анализа был принят учебный язык, основанный на упрощенном варианте языка Паскаль. Язык Паскаль является довольно распространенным, довольно понятным и простым для восприятия, к тому же его структуры довольно удобны для разбора. Описание учебного языка приведено ниже.




2.2 Описание учебного языка



Учебный язык построен на основе языка Паскаль.

Алфавит учебном языка включает буквы, цифры, специальные символы и зарегистрированные слова.

Буквы – это буквы латинского алфавита от а до я, от А до Я, от a до z и от A до Z. В данном языке нет различия между прописными и строчными буквами алфавита, если только они не входят в символьные и строковые выражения.

Цифры – арабские цифры от 0 до 9.

Специальные знаки учебного языка – это символы:

+  -  *  /  =  ,  .  :  ;  <  >  {  }  [  ]  (  )

К специальным знакам также относятся следующие пары символов:

<>  <=  >=  :=

в программе эти символы нельзя разделять пробелами, если они используются как знаки операций отношения.

Особое место в алфавите языка занимают пробелы. Эти символы рассматриваются как ограничители идентификаторов, констант, чисел, зарезервированных слов. Несколько следующих друг за другом пробелов считаются одним пробелом.

В учебном языке имеются следующие зарезервированные слова:

and

begin

div

do

downto

else

end

for

function

if

integer

procedure

program

real

repeat

string

then

to

until

var

while

write

read


Их можно изменять при построении компилятора в соответствующей программной среде LEXAN.

Идентификаторы – имена переменных, процедур, функций, программ. Длина идентификатора ограничена 255 символами. Идентификатор всегда начинается буквой или знаком подчеркивания, за которым могут следовать буквы, цифры и знак подчеркивания. Пробелы и специальные символы не могут входить в идентификатор.

Константы.

Последовательность, состоящая из одной или более цифр 0, 1, … , 9, является целой (INTEGER) константой. Данный тип занимает в памяти 2 байта. Последовательность цифр, разделенных точкой, является вещественной (REAL) константой, данный тип занимает в памяти 4 байта. Последовательность любых символов (кроме знака одинарных кавычек), заключенных в одинарные кавычки, является строковой (STRING) константой, длина данного типа варьируется от 1 до 255 байт, в зависимости от числа символов в последовательности.

Выражения.

Операции в выражении выполняются слева направо; как обычно, учитывается наличие скобок и приоритеты операторов. Приоритеты операторов приведены в таблице 5 (оператор в первой строке имеет наивысший приоритет):


Таблица 5 – Таблица приоритетов

– (унарный)

*  /  div

+  – (бинарный)

=  <>  <  >  <=  >=

Ключевые слова, идентификаторы, лексемы отделяются друг от друга пробелами, от специальных символов разделение не обязательно.

Возможные для использования символы:

буквы: а..я, А..Я, a..z, A..Z;

символ, разрешенный при написании имен: _

элементы разделения: ,  ;  :  пробел 

разделитель целой и дробной частей в вещественных числах: .

выделение текста: ′

знаки операторов: + - * /

комментарии:  { }

расстановка приоритетов: ( ) 

знаки сравнения: > < =  >=  <=  <>

признак окончания программы: .

2.3 Лексический анализатор LEXAN



Цель создания программы LEXAN состоит в том, чтобы научить студента производить разбор текста программы на составляющие ее лексемы в соответствии с заданной БНФ, при этом правильно заполнив таблицы выбранных терминальных символов, символических имен, литералов и выходных кодов лексем.

Данная среда позволяет сравнить данные, внесенные студентом с данными, полученными программой и сгенерировать сообщения об ошибках, на основе которых студент будет иметь возможность внести соответствующие исправления.

При выполнении дипломного проекта был проведен анализ способов построения лексического анализатора. За основу был принят прямой синтаксический анализатор, так как считывает лексему, находящуюся справа от указателя и лишь потом определяет тип лексемы [3]. Кроме того, отчасти используется непрямой анализ при отделении специальных символов от идентификаторов, ключевых слов и литералов, когда разделительный пробел не обязателен.

Лексический анализатор позволяет работать со следующими таблицами:

1)        таблица выбранных терминальных символов (формируется из таблицы терминальных символов);

2)        таблица символических имен (идентификаторов);

3)        таблица литералов (констант);

4)        таблица выходных кодов лексем.

Далее описываются структуры таблиц.




2.3.1 Таблица терминальных символов



Внутри программы хранится таблица терминальных символов. Она хранит в себе все терминальные символы, которые могут использоваться в учебном языке (ключевые слова и специальные символы). Они имеют свои названия, описание и каждому ключевому слову соответствует свой уникальный код, по которому происходит идентификация элемента на следующих стадиях компиляции. На данном этапе происходит работа с таблицей выбранных терминальных символов, пример которой показан в таблице 6.


Таблица 6 – Таблица выбранных терминальных символов

№ стр.

Терминальный символ

Комментарий

Код

1

PROGRAM

Объявление переменных

1


Таблица выбранных терминальных символов содержит следующие поля:

№ стр – номер строки в таблице выбранных терминальных символов;

Терминальный символ – название терминального символа;

Комментарий – описание терминального символа;

Код – код терминального символа, определенный в таблице терминальных символов.

Данная таблица формируется из таблицы терминальных символов, определенной внутри программы (описана в приложении А) путем выбора необходимых терминальных символов в соответствующем окне программы. Она служит (необходима) для проверки, является ли полученная лексема терминальным символом или идентификатором, т.е. производится сравнение со всеми терминальными символами таблицы. Если лексема найдена в таблице, то в таблицу выходных кодов лексем заносится номер таблицы (в программе №1) и код терминального символа.

Некоторые терминальные символы можно изменять – это ключевые слова. Изменение возможно в момент заполнения таблицы выбранных терминальных символов.




2.3.2 Таблица символических имен



Для хранения значений идентификаторов служит таблица символических имен, пример которой приведен в таблице 7.


Таблица 7 – Таблица символических имен

Специф

Идентификатор

Тип

Размер в памяти

Относительный адрес в памяти

1

а





Таблица символических имен содержит следующие поля:

Специф – спецификатор (номер строки) определяет положение идентификатора в таблице;

Идентификатор – имя идентификатора, найденного в тексте программы;

Тип – тип распознанного идентификатора (заполняется в программе LEXAN), поле остается не заполненным;

Размер в памяти – размер идентификатора, занимаемый в памяти, определяется в зависимости от типа (заполняется в программе LEXAN), поле остается не заполненным;

Относительный адрес в памяти – адрес относительно начала объявления переменных, формируется в зависимости от размера памяти предыдущих идентификаторов (заполняется в программе LEXAN), поле остается не заполненным.

Таблица служит для хранения идентификаторов, найденных в тексте программы. После внесения идентификатора или обнаружения уже имеющегося в таблице, в таблицу выходных кодов лексем заносится номер таблицы (№2) и спецификатор найденного элемента.




2.3.3 Таблица литералов



Для хранения значений констант используется таблица литералов, пример ее заполнения показан в таблице 8.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26



2012 © Все права защищены
При использовании материалов активная ссылка на источник обязательна.