编译原理 实验4 语义分析（基于PL/0，使用C++代码编写）
文章目录
- 1 实验任务
- 2 实验内容
- 3 错误类型声明
- 4 文件结构与代码
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- 4.1 代码结构
- 4.2 详细代码
- 4.3 递归下降子程序的声明
- 5 常变量说明
- 6 运行结果
1 实验任务
审查每一个语法结构的静态语义，即验证语法正确的结构是否有意义。此部分不再借助已有工具，需手写代码来完成。
2 实验内容
（1）实验要求
你的程序需要对输入文件进行语义分析并检查错误进行输出。
（2）输入格式
一个包含源代码的文本文件，程序需要能够接收一个输入文件名作为参数。
（3）输出格式
要求通过标准输出打印程序的运行结果。对于那些没有语义错误的输入文件，你的程序不需要输出任何内容。对于那些存在语义错误的输入文件，你的程序应当输出相应的错误信息，这些信息包括错误类型、出错的行号以及说明文字，其格式为：
Error type [错误类型] at Line [行号]: [说明文字].
3 错误类型声明
自定义错误类型如下（与C–重合的部分不再给出补充说明）：
- 错误类型 1：变量在使用时未经定义。
- 错误类型 2：函数在调用时未经定义。
- 错误类型 3：变量出现重复定义，或变量与前面定义过的结构体名字重复。
- 错误类型 4：函数出现重复定义（即同样的函数名出现了不止一次定义）。
说明：在测试此功能时，要注意PL/0不能将变量定义在begin、end内，只能在过程体外部定义。否则会引发过程相关的错误。 - 错误类型 5：赋值号两边的表达式类型不匹配。
说明：改进的PL/0 类型只有常量、变量、过程类型。它们三者互相赋值会导致此错误，事实上，只有左部为变量类型才是合法的赋值。
同时，常量只能由数字赋初值。 - 错误类型 6：操作数类型不匹配或操作数类型与操作符不匹配。
说明：当因子为过程或其他非法值时，使得操作数不合法或表达式运算不合法。 - 错误类型 7：过程声明格式不正确（procedure后不为标识符）（原：return 语句的返回类型与函数定义的返回类型不匹配。）
说明：PL/0仅有过程体，无返回值。故进行如上修改。 - 错误类型 8：read或write函数的调用不完整（括号缺失）（原：函数调用时实参与形参的数目或类型不匹配。）
说明：PL/0调用过程无参数。但read和write需要参数，故进行如上修改。 - 错误类型 9：read函数的参数不是id（原：对非数组型变量使用“[…]”（数组访问）操作符。）
说明：改进的PL/0无数组。 - 错误类型 10：调用函数格式非法（call后不为过程标识符）（原：对普通变量使用“(…)”或“()”（函数调用）操作符。）
说明：PL/0与C–调用方式不同。
前十个错误类型是对C–相关错误的进行一定修改，以下是结合书后代码新增的一些错误类型。有些错误设计后在实际测试时发现不合适就删除了，下面只给出保留部分的声明。
- 错误类型 11：缺少赋值符号或赋值符号不正确。
- 错误类型 12：一条语句定义（多个）常量或变量时漏掉了逗号或者分号/过程结束时漏了分号。
- 错误类型 14：数字过长。
- 错误类型 16：if后缺少then语句。
- 错误类型 18：while语句缺少do。
- 错误类型 19：地址超出上界。
- 错误类型 20：逻辑表达式不合法（逻辑符号不合法）。
- 错误类型 21：因子标识符为过程。
- 错误类型 22：应输入)，表达式不完整。
- 错误类型 24：程序不以.结尾。
4 文件结构与代码
算法在处理上的词法分析思路与第一个实验一致（专栏实验1），而语法分析则**采用了递归下降（专栏实验2）**的方法，在此基础上做出改进并进行了出错处理。
递归下降子程序包含了所有EBNF的描述，可以根据EBNF描述来写出递归下降子程序。对于错误处理的方法主要是通过在这些递归下降子程序中的相应位置插入error方法，在处理的时候检测是否有错误产生，若有错误则调用error函数进行出错提示和处理。
4.1 代码结构
4.2 详细代码
pl0.h:
#include源.cpp:
#include4.3 递归下降子程序的声明
分程序：
int block(int lev, int tx, bool* fsys)
常量声明处理：
int constdeclaration(int * ptx, int lev, int * pdx)
变量定义：
int vardeclaration(int * ptx, int lev, int * pdx)
语句：
int statement(bool* fsys, int * ptx, int lev)
表达式：
int expression(bool*fsys, int*ptx, int lev)
项：
int term(bool*fsys, int *ptx, int lev)
因子：
int factor(bool*fsys, int *ptx, int lev)
条件：
int condition(bool* fsys, int* ptx, int lev)
5 常变量说明
变量：
常量：
enum symbol {}//包含32种类型符号的枚举
enum object { constant, variable, procedur};
//object 为三种标识符的类型
struct tablestruct{//名字表结构
char name[al]; // 名字
enum object kind; // 类型仅三种
};
6 运行结果
测试的txt文件需要与debug的exe文件在同一目录
（1）测试一：对错误1、2、3、4进行测试。
测试代码t1.txt：
var m,n,q;
procedure gcd;
begin
while r#0 do
begin
q := m / n;
r := m - q * n;
m := n;
n := r;
end;
end;
procedure gcd;
begin
end;
var m;
begin
call gcd;
call fun;
end.
（2）测试二：对错误5、6、7进行测试。
测试代码t2.txt：
var m,n,q;
const con = 5;
procedure var;
begin
end;
procedure fun;
const co = fun;
const con = 6;
begin
end;
begin
m:=fun+2;
fun:=1;
m:=1;
con:=2;
con:=con;
m:=con;
end.
（3）测试三：对错误8、9、10进行测试。
测试代码t3.txt：
var m;
procedure fun;
begin
end;
begin
read m;
write(m;
write(m);
read(m);
read(var);
call fun;
call var;
call m;
end.
（4）测试四：对错误12、14、16、18、20进行测试。
测试代码t4.txt：
var m;
var a b;
const con=1234567891234567;
procedure fun;
begin
end;
begin
if m=5
then m:=m+1;
if m=4
m:=m-1;
while m>=7
do m:=m-1;
while m=6
m:=1+2;
if m-m
then write(m);
end.
（5）测试五：对错误22、24进行测试。
测试代码t5.txt：
var m;
var a b;
const con=1234567891234567;
procedure fun;
begin
end;
begin
m:=(6+8)/5+(4);
m:=(5+7;
end
（6）测试六：无错误测试。
测试代码t6.txt：
var m, n, r, q;
procedure gcd;
begin
while r#0 do
begin
q := m / n;
r := m - q * n;
m := n;
n := r;
end;
end;
begin
read(m);
read(n);
if m < n then
begin
r := m;
m := n;
n := r;
end;
begin
r:=1;
call gcd;
write(m);
if odd r
then write(m)
end;
end.
