语法分析（递归下降）以及中间代码生成

代码在GitHub上：
https://github.com/lee-geng/B_bianyiyuanli/tree/master

语法分析

一开始我也不是很懂什么是语法分析，但是为了完成实验，还是看了一下过程。可以看到这语法分析，其实是一层一层套用的，程序是由常量说明，变量说明，语句这三部分组成，或者是仅有语句组成。[ ] 中括号括起来的表示可选。那么常量说明是什么呢？它在第二小点，也给出了定义就是由 一个Const， 加上常量定义，或者重复加上（、常量定义）。那么其余的也是如此。

代码详解

• 分割字符

#全局的p，用来表示当前读到第几个字符，letter是一个list 
#作用是把程序分割成一个 一个块。字母数字是一块，标点是一块，
#结果在letter 里。
def read_string():
    global p,letter;
    p1=p;
    letter='';
    for i in range(p,length):
        #跳过前导空格和换行，
        #一直读到非空格，和换行为止。
        if (f_read[i]==' ')|(f_read[i]=='\n') :
            p1=p1+1;
        else:
            break;
                break;
    flag_alnum=0;
    flag_notalnum=0;
    for i in range(p1,length):
        #因为前面已经跳过空格和换行了
        #这里在遇到空格和换行，就停止
        if (f_read[i]==' ') | (f_read[i]=='\n'):
            break;
        else:
            if f_read[i].isalnum():
                #是否是字母或数字
                if flag_notalnum==1:
                    #前面出现过不是字母和数字。
                    #那么就需要退出
                    break;
                letter=letter+f_read[p1];
                p1=p1+1;
                flag_alnum=1;
            else:#是标点，；（）之类的
                if flag_alnum==1:
                    #前面出现过字母和数字。
                    #那么就需要退出，标点和他们是分开的。
                    break
                letter=letter+f_read[p1];
                p1=p1+1;
                flag_notalnum=1;
    p=p1;把当前的p 更新到p1
    return letter;

例子： api+3+b； 那么经过这个函数就会分成 api，+，3，+，b这5个部分（api是个变量名 ）
a+3b；那么经过这个函数就会分成 a，+，3b 。这三个部分。

• 读入要分析的程序。

#读入 要分析的程序 放在f_read里
with open('examplse2.txt', 'r') as f1:
    f_read=f1.read()
    length = len(f_read);

如下图程序。

• 主程序。程序的入口（因为是用 jupyter notebook 写的）

#进行分析了。p初始值为0；
def lexer_analysiss():
    global p;
    while(p

• 判断是进入哪一个块。一开始程序的三大块。常量说明，变量说明，语句。

#分析这个是要进入哪里了。
#是Const，还是Var 还是语句
def judge_which():
    if  'Const'==letter:
        print("Const_description();")
        Const_description();
    elif 'Var'==letter:
        print("Var_description();")
        Var_description();
    elif letter[0].isalpha:
        print("sentense");
        sentense();
    else:
        print("错误Const");

• Const 语句说明部分

#Const 语句说明
def Const_description():
    read_string()
    if is_iden()==1:
        #判断是不是标识符，自己写的
        print(black,"标识符 ",letter)
        read_string();
        if letter == '=': 
            print(black,"赋值符号",letter)
            read_string();            
            if is_number()==1:
                print(black,"常量",letter);
                read_string();
                if letter==',':
                    print(black,"逗号",letter)
                    Const_description();#循环调用
                elif letter==';':
                    print(black,"分号",letter)
                    return 1;
        else:
            print("常量定义错误")
            return 0;
    else:
        print("常量定义错误");

• Var说明

def Var_description():
    read_string()
    if is_iden()==1:
        print(black,"标识符 ",letter)
        read_string();
        if letter == ',': 
            print(black,"逗号",letter)
            Var_description();
        elif letter ==';':
            print(black,"分号",letter);
            return 1;
        else:
            print("Var说明错误")
            return 0;
    else:
        print("Var说明错误");

• 语句说明

可以看到语句有好几个不同的分支语句组成，每个不同的分支语句里 又可以调用语句（这个总的函数）

def sentense():
    global layer,letters;
    #layer 和black 只是用对输出进行控制，输出几个空格的
    #根据不同的letter 进入到不同的语句，并判断。
    layer=layer+1;
    black=layer*4*' ';
    
    if letter == 'begin':
        print(black,"复合语句, begin")
        read_string();
        while letter!='end':
            if letter=='':
                print(" 没有 end");
                return ;
            sentense();
            if letters==0:
                read_string();
            letters=0;
        print(black,letter);
            
    elif letter == 'if':
        print(black,"条件语句 if");
        is_ifconditon();
        if letter == 'then':
            print(black,"then")
            read_string();
            sentense();
            if letters==0:
                read_string();
            if letter == 'else':
                print(black,letter);
                read_string();
                sentense();
        else:
            print("缺少 then");
    elif letter =='while':
        print(black,"循环语句 while");
        is_ifconditon();
        if letter=='do':
            print(black,letter);
            read_string();
            sentense();
    elif is_iden()==1:
        
        print(black,"标识符",letter);
        read_string();
        if letter=='=':
            print(black,letter);
            is_expression();
        #read_string();
            if letter ==';':
                print(black,"分号 ;");
            else:
                print("缺少分号");
        else:
            letters=1;
            
            print("缺少等号,赋值语句错误");
            print(black,letter)
    layer=layer-1;

后面其实都是按照这个图片里，依葫芦画瓢。一步一步写下去。
我的代码只能识别，加减乘除，有括号的或者其他的我还没有完善。代码我就贴到GitHub上。

中间代码

中间代码的生成其实，是在语法分析的基础上，进行语义分析，然后生成中间代码。

这里的$b=a+x+y;$我们读了 b = ，那么我们需要判断一下后面的是项吗?如果是项的话，那么它是因子乘以因子的形式，还是仅仅是一个因子的形式。

如果是因子乘以因子的形式，那么就需要先做这个部分的中间代码，这符合我们认识的规律，乘法的优先级高于加法，所以我们需要先做这部分中间代码；如果仅仅是一个因子，那么没关系，就顺序执行。这里的$b=a+x+y;$ 是一个 a 因子，那么我们接下来读，是个 ‘+’，那么判断接下来的项是什么形式，和上面一样。结果还是单因子，所以继续读，读了一个’x’，那么我们现在就有了 ‘a+x’，这里就需要用中间代码来替换了。假设用t0，t0=a+x，那么把t0放到原来的队列里。现在队列里就变成了$b=t0+y;$，那么继续读，读到 ’+‘,还是按照上面的方法，判断。t1=t0+y；然后b=t1；因为右边只有一个 t1. 所以把 b 和 list1 里，t1 放在 list2 里。如果，下面遇到了 变量，那么我需要判断 这个变量是不是 在list1里，在的话，就需要替换成相对应list2的内容。
假设我们这里是$c=a+3\ast b;$读到’+‘，判断下面是一个什么形式的项。结果，这个项是因子乘以因子的形式，我们就需要把这个放在一个队列里，把这个项读完，这里是$3\ast b$的形式，用$t2=3\ast b$,然后这里的b我们因为放在list1里所以需要用t1来表示。就成了$t2=3\ast t1$。那么$c=a+t2$。因为我们之前没有讲第一个式子，$a=2\ast x$。这里的a也可以用 某个$t(n)$来表示。

总体思路就是这样，有 list1，list2，list3，list4.

步骤	列表	内容
1	list1	a=
2	list2	2*x（因为这里是个项）
3	list1	a=t0
4	list3 list4	list3有a list4有t0
5	list1	b=
6	list2	t0（原本是a，但是a在list3里了，所以替换成t0）
7	list1	b=t0+
8	list2	x
9	list1	b=t0+x
10	list1	b=t1+
11	list2	y
12	list1	b=t1+y
13	list1	b=t2
14	list3 list4	list3 加一个b,list4 加一个t2
15	list1	c=t0+(这里快进了一下）
16	list2	3*t2（原本$3\ast b$）
17	list2	t3
18	list1	c=t0+t3
19	list1	c=t4
20	list3 list4	list3加一个c list4加一个b

思路就是上面所说的。代码我同样放到GitHub上了。