Реализация интерпретатора модифицированной грамматики учебного языка Milan

Code == _CASE_)
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _CONSTANT_){
/* y22: прочитать (без удаления) вершину стека StekCaseValue в переменную Ai (StekCaseValue -> Ai); значение прочитанной константы занести в Bi; сравнить Ai и Bi: Ai==Bi – движение по TRUE, иначе по FALSE;*/
Ai=StekCaseValue.Peek();
Bi=Tab_Constants[Tab_Lexems[Number_Lexem].Value];
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
if(Ai==Bi) {//обработка TRUE для ветки CASE
/* y23: снять вершину стека StekDefaultValue в переменную Ai (StekDefaultValue -> Ai); отправить значение 0 в стек StekDefaultValue (0 -> StekDefaultValue) */
Ai=StekDefaultValue.Pop();
StekDefaultValue.Push(0);
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _COLON_)
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
}
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
/* <последовательность операторов> после : */
ProcedureL();
if (Code_Error != -1) return;
}
else { //обработка FALSE для ветки CASE
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _COLON_){
/* y24: снять значение текущей лексемы в переменную Ai (Tab_Lexems[Number_Lexem].Value -> Ai); номеру текущей лексемы присвоить значение Ai */
Ai = Tab_Lexems[Number_Lexem].Value;
Number_Lexem = Ai;
}
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
}
/* Обработка конструкции <содержимое> после : */
ProcedureZ();
if (Code_Error != -1) return;
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _RBRACE_){
/* y26: снять вершину стека StekCaseValue в перменную Ai (StekCaseValue -> Ai); */
Ai = StekCaseValue.Pop();
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
}
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
}
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
break;
case _FOR_:
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _IDENTIFIER_){
/* y13: добавить значение лексемы с номером Number_Lexem в стек StekIdent */
StekIdent.Push(Tab_Lexems[Number_Lexem].Value);
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
}
else {
/*Конструкция <оператор>. Неверный оператор FOR*/
Code_Error = 26; return;
}
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _ASSIGNMENT_)
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
else {
/*Конструкция <оператор>. Неверный оператор FOR*/
Code_Error = 26; return;
}
/* Обработка конструкции <выражение> после := */
ProcedureE();
if (Code_Error != -1) return;
/* y14: в переменную Ai снять элемент со стека StekRes (Ai <- StekRes), прочитать (без удаления) вершину стека StekIdent в переменную Bi (Bi <- StekIdent), идентификатору с номером Bi, присвоить значение Ai */
Ai = StekRes.Pop();
Bi = StekIdent.Peek();
ArrIdent[Bi] = Ai;
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _TO_){
/* y29: значение текущей лексемы занести в стек StekForExit [Tab_Lexems[Number_Lexem].Value -> StekForExit]*/
StekForExit.Push(Tab_Lexems[Number_Lexem].Value);
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
}
else {
/*Конструкция <оператор>. Неверный оператор FOR*/
Code_Error = 26; return;
}
/* Обработка конструкции <выражение> после TO */
ProcedureE();
if (Code_Error != -1) return;
/* y27: снять вершину стека StekRes в переменную Ai */
Ai = StekRes.Pop();
/* Обработка конструкции U=<шаг> после TO */
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _STEP_){
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
/*Обработка конструкции <выражение> после STEP*/
ProcedureE();
if (Code_Error != -1) return;
/* y37: снять вершину стека StekRes в переменную Ai*/
Ai = StekRes.Pop();
}
else
/* y38: В переменную Ai занести 1 */
Ai = 1;
/* Обработка конструкции <последовательность операторов> - тела цикла FOR */
ProcedureL();
if (Code_Error != -1) return;
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _ENDFOR_){
/* y28: значение текущей лексемы занести в Ai (Tab_Lexems[Number_Lexem].Value -> Ai); номеру текущей лексемы присвоить значение переменной Ai */
Ai = Tab_Lexems[Number_Lexem].Value;
Number_Lexem = Ai;
}
else {
/*Конструкция <оператор>. Неверный оператор FOR*/
Code_Error = 26; return;
}
// выполнение тела цикла FOR
do {
/* Обработка конструкции <выражение> после TO*/
ProcedureE();
if (Code_Error != -1) return;
/*y30:снять вершину стека StekRes в переменную ForAi*/
ForAi = StekRes.Pop();
/* Обработка конструкции U=<шаг> после TO */
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _STEP_){
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
/*Обработка конструкции <выражение> после STEP*/
ProcedureE();
if (Code_Error != -1) return;
/*y37:снять вершину стека StekRes в переменную Ai*/
Ai = StekRes.Pop();
}
else
/* y38: В переменную Ai занести 1 */
Ai = 1;
/* y31: значение Ai занести в переменную ForBi (Ai-> ForBi); прочитать (без удаления)вершину стека StekIdent в переменную ForCi (StekIdent -> ForCi); занести в переменную ForDi значение идентификатора с номером ForCi (ForDi=ArrIdent[ForCi]); сравнить ForDi+ForBi и ForAi: ForDi+ForB<=ForAi – движение по ветке TRUE, иначе по FALSE */
ForBi = Ai;
ForCi = StekIdent.Peek();
ForDi = ArrIdent[ForCi];
if (ForDi + ForBi <= ForAi){
//движение по TRUE - продолжение итерации цикла FOR
/* y32: значение идентификатора с номером ForCi увеличить на значение переменной ForBi */
ArrIdent[ForCi] += ForBi;
/* Обработка конструкции <последовательность операторов> - тела цикла FOR */
ProcedureL();
if (Code_Error != -1) return;
/* y28: значение текущей лексемы занести в Ai (Tab_Lexems[Number_Lexem].Value -> Ai); номеру текущей лексемы присвоить значение переменной Ai */
Ai = Tab_Lexems[Number_Lexem].Value;
Number_Lexem = Ai;
}
else {
//движение по ветке FALSE - завершение цикла FOR
/* y33: снять вершину стека StekIdent в переменную Bi (StekIdent -> Bi); снять вершину стека StekForExit в Ai (StekForExit -> Ai); текущему номеру лексемы присвоить значение переменной Ai */
Bi = StekIdent.Pop();
Ai = StekForExit.Pop();
Number_Lexem = Ai;
}
} while (ForDi + ForBi <= ForAi);
break;
}
/* y36: пока в StekPostDec есть элементы выполнять: снять вершину StekPostDec в переменную Ai (StekPostDec -> Ai), идентификатор с номером Ai уменьшить на 1 */
for (int i = StekPostDec.Count; i > 0; i--){
Ai = StekPostDec.Pop();
ArrIdent[Ai]--;
}
return;
} /* End ProcdureS */

6.9 Метод обработки конструкции «содержимое»
/* <содержимое>::= CASE<константа> : <последовательность операторов> <содержимое> | DEFAULT:<последовательность операторов> | <пусто> */
static void ProcedureZ()
{
int Ai, Bi;
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code== _CASE_) {
/*y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _CONSTANT_){
/* y22: прочитать (без удаления) вершину стека StekCaseValue в переменную Ai (StekCaseValue -> Ai); значение прочитанной константы занести в Bi (Tab_Constants[Tab_Lexems[Number_Lexem].Value] -> Bi); сравнить Ai и Bi: Ai==Bi – движение по TRUE, иначе по FALSE*/
Ai=StekCaseValue.Peek();
Bi=Tab_Constants[Tab_Lexems[Number_Lexem].Value];
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
if(Ai==Bi) {//обработка TRUE для ветки CASE
/* y23: снять вершину стека StekDefaultValue в переменную Ai (StekDefaultValue -> Ai); отправить значение 0 в стек StekDefaultValue (0 -> StekDefaultValue) */
Ai=StekDefaultValue.Pop();
StekDefaultValue.Push(0);
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _COLON_)
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
/* <последовательность операторов> после : */
ProcedureL();
if (Code_Error != -1) return;
}
else {//обработка FALSE для ветки CASE
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _COLON_){
/* y24: снять значение текущей лексемы в переменную Ai (Tab_Lexems[Number_Lexem].Value -> Ai); номеру текущей лексемы присвоить значение Ai */
Ai = Tab_Lexems[Number_Lexem].Value;
Number_Lexem = Ai;
}
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
}
/* Обработка конструкции <содержимое> после :*/
ProcedureZ();
if (Code_Error != -1) return;
}
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
}
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _DEFAULT_){
/* y25: снять вершину стека StekDefaultValue в переменную Ai (StekDefaultValue -> Ai); сравнить Ai с 1: Ai==1 – движение по TRUE, иначе по FALSE*/
Ai=StekDefaultValue.Pop();
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
if(Ai==1){//движение по TRUE для ветки DEFAULT
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _COLON_)
/* y4: чтение следующей лексемы */
Number_Lexem++;
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
/* <последовательность операторов> после : */
ProcedureL();
if (Code_Error != -1) return;
}
else {//обработка FALSE для ветки DEFAULT
if (Tab_Lexems[Number_Lexem].Code == _COLON_){
/* y24: снять значение текущей лексемы в переменную Ai (Tab_Lexems[Number_Lexem].Value -> Ai); номеру текущей лексемы присвоить значение Ai */
Ai = Tab_Lexems[Number_Lexem].Value;
Number_Lexem = Ai;
}
else {
/* Неверный оператор SWITCH.*/
Code_Error = 25; return;
}
}
}
}

7 ТЕСТИРОВАНИЕ ИНТЕРПРЕТАТОРА МОДИФИЦИРОВАННОГО ЯЗЫКА MILAN

7.1 Тестовые примеры без ошибок
7.1.1 Тестовый пример №1.
BEGIN
x:=0;
FOR n:=0 TO 100 STEP 10
z:=READ;
x:=x+z;
ENDFOR;
OUTPUT(x)
END


Рисунок 6 – Результат работы тестового примера №1

7.1.2 Тестовый пример №2.
BEGIN /*здесь находится начало программы*/
x:=10;
OUTPUT(x);
OUTPUT(x--); /* постдекремент */
OUTPUT(--x); /* преддекремент */
OUTPUT(x);
END


Рисунок 7 – Результат работы тестового примера №2

7.1.3 Тестовый пример №3.
BEGIN
x:=READ;
n:=READ;
SWITCH ( n ) {
CASE 1 : OUTPUT( x/10) /* если n=1, то поделить */
CASE 2: OUTPUT(x*10) /* если n=2, то умножить */
DEFAULT : OUTPUT(0) } /* иначе, 0 */
END


Рисунок 8 – Результат работы тестового примера №3

7.2 Тестовые примеры c ошибками
7.2.1 Тестовый пример №4.
BEGIN
FOR n:=0 TO
x:=x+1;
ENDFOR;
OUTPUT(x)
END


Рисунок 9 – Результат работы тестового примера №4

7.2.2 Тестовый пример №5.
BEGIN
x:=READ;
n:=READ;
SWITCH(n){
CASE 1 : OUTPUT( x/10) /* если n=1, то поделить */
CASE 2: OUTPUT(x*10) /* если n=2, то умножить */
DEFAULT : OUTPUT(0) /* иначе, 0 */
END


Рисунок 10 – Результат работы тестового примера №5
7.2.3 Тестовый пример №6.
BEGIN
n:=56--;
OUTPUT(n);
END

Рисунок 11 – Результат работы тестового примера №6

7.2.4 Тестовый пример №7.
BEGIN
IF x/2 THEN
x:=2%x;
ENDIF;
OUTPUT(0)
END


Рисунок 12 – Результат работы тестового примера №7


ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В рамках выполнения курсовой работы были изучены методы и алгоритмы построения интерпретатора учебного языка MILAN.
Приобретены навыки написания лексического и синтаксического анализаторов языков, описываемых LL(1)-грамматикой.
Согласно заданию, в грамматику языка MILAN были добавлены новые конструкции и произведена разработка лексического и синтаксического анализаторов интерпретатора модифицированного языка.
Также была проделана работа по выявлению возможных ошибок в тестовых программах, проработаны сообщения об ошибках, вывод которых осуществляется на стадиях лексического и синтаксического анализа.
Таким образом, был закреплён изученный курс по дисциплине «Основы трансляции».




СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


1. Гагарина Л.Г., Кокорева Е.В. Введение в теорию алгоритмических языков и компиляторов: учеб. пособ. [Текст] / Л.Г. Гагарина, Е.В. Кокорева. – М.: ИД «ФОРУМ», 2011. – 176 с.
2. Мозговой М.В. Классика программирования: языки, автоматы, компиляторы. Практический подход [Текст] / М.В. Мозговой. – СПб.: «Наука и техника», 2006. – 320 с.
3. Ахо А., Сети Р., Ульман Д. Компиляторы: принципы, технолигии, инструменты [Текст]: пер. с англ. / А. Ахо, Р. Сети, Д. Ульман. – М.: Изд. дом «Вильямс», 2003. – 768 с.
4. Карпов Ю.Г. Основы построения трансляторов [Текст] / Ю.Г. Карпов. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 272 с.







































КР 230100. 28 Д. ПЗ
Лист Изм. Лист № докум. Подп. Дата
39















38





\х9
y2

\хa


\хd
y3

\х20
y2

y0, y1

*
y1

A
y4, y1

A
y4, y1

C
y4, y1

*
y5, y6, y11

y9

\x1a
y10

C
y7, y1

C
y1

*
y8, y11

*

+
y11, y1

*’
y11, y1

=
y11, y1

>
y1

*
y11

=
y11, y1

<
y1

>
y11,y1

*
y11

;
y11, y1

=
y11, y1

{
y11, y1

}
y11, y1

=
y11, y1

:
y1

*
y11

-
y11, y1

-
y1

*
y11

(
y11, y1

)
y11, y1

*
y1

*’
y1

*’
y1

/
y1

*
y11

/
y1

*
y1

а)
BEGIN
x:=0;
n:=5;
WHILE n>0 DO

z:=READ;
x:=x+z;
n:=n-1
ENDDO ;
OUTPUT(x)
END

б)
BEGIN
x:=READ;
IF x>2 THEN
OUTPUT(1)
ELSE
OUTPUT(0)
ENDIF
END

в)
BEGIN
x:=READ;
IF x>2 THEN
х:=2
ENDIF ;
OUTPUT(x)
END


г)
BEGIN
x:=5;
y:=0;
SWITCH (x) {

CASE 3 : x:=6;

CASE 4 : x:=7;

DEFAULT : x:=10;

}
END

д)
BEGIN
x:=5;
y:=0;
FOR i:=0 TO 10 STEP 2
x:=x+i

ENDFOR ;
END

y0

WHILE
y1

DO
y1

THEN
y3

:
y8

ENDDO
y2

ELSE
y4

}
y9

CASE
y9

DEFAULT
y9

\x1a
y6

ENDIFy5

TO
y10

ENDFOR
y11

*
y7

SWITCH
y7

:
y8

*
y7

*
y7

DO

B

IF
y4

y18

THEN

true
y4

L

ELSE

false
y4

L

ENDIF
y4

y36

true
y19

ENDIF
y4

false
y19

y16

L

WHILE

false
y17

B

true
y4

ENDDO

y17

zs
y4

OUTPUT
y4

os
y4

E

y15

id
y13, y4

prsv
y4

E

y14

os
y4

E

zs
y4

ofs
y21,y4

int
y22,y4

true
y23

:
y4

SWITCH
y4

CASE
y4

L

Z

zfs
y26,y4

false

:
y24

id
y13,y4

E


y14

E


y27

U

FOR
y4

TO
y29,y4

L

ENDFOR
y28

U


y31

y30

E

false
y33

true
y32

L

ENDFOR
y28

S:

otn
y11,y4

E


y12

E

B:

ots
y7, y4

T


y8

y10

T

ots
y9, y4

E:

P

y6

P

otu
y5, y4

T:

y0

BEGIN
y4

tz
y4

END

L

W:

S

L:

CASE
y4

true

int
y22,y4

Z:

:
y4

L

Z

false

:
y24

true

DEFAULT
y25

:
y4

L

false

:
y24

*

STEP

E

y37

y38

U:

dec

id
y1, y4

X

P:

Y

Y

int
y2, y4

id
y1, y4

READ
y3, y4

E

os
y4

zs
y4

dec
y34, y4

*

X:

dec
y35, y4

*

Y:

Цифра