syntaxanalyze.java

一种CMM语言的词法分析

			//读入变量值
			if (listT.get(2).token.equals(";")) {
				readTreeT.add(new DefaultMutableTreeNode(listT.get(1).token));
				syntaxOutput.add(showSpace() + "    " + listT.get(1).token + "    #" + listT.get(1).lineNo);
				tokenRightStart.add(listT.get(1).start);
				tokenRightEnd.add(listT.get(1).end);
				deep.add(countSpace + 1);
				
				//剩余待分析内容
				if (listT.size()==3) listT.clear();
				else listT = new LinkedList<Tokens>(listT.subList(3, listT.size()));
			}
			//读入数组指定索引处的值
			else if (listT.get(2).token.equals("[")) {
				//对应括号结束位置
				int endBracket = analyzeBracket(listT, "[", "]", 2);
				
				//不存在对应括号闭
				if (endBracket==-1) {
					syntaxWrong();
					syntaxWrongOutput.add("    括号无法匹配    #" + listT.get(1).lineNo);
					tokenErrorStart.add(listT.get(2).start);
					tokenErrorEnd.add(listT.get(2).end);
					
					listT.clear();
				}
				else {
					//用于存储待读入的变量
					String strT = "";
					for (Tokens value: new LinkedList<Tokens>(listT.subList(1, endBracket+1)))
						strT+=value.token;
					readTreeT.add(new DefaultMutableTreeNode(strT));
					syntaxOutput.add(showSpace() + "    " + strT + "    #" + listT.get(1).lineNo);
					tokenRightStart.add(listT.get(1).start);
					tokenRightEnd.add(listT.get(endBracket).end);
					deep.add(countSpace + 1);
					
					//不含有索引内容
					if (endBracket==3) {
						syntaxWrong();
						syntaxWrongOutput.add("    没有数组索引    #" + listT.get(3).lineNo);
						tokenErrorStart.add(listT.get(1).start);
						tokenErrorEnd.add(listT.get(3).end);
					}
					else 
						//对索引进行算术表达式分析,需要进行错误时的输出
						arithmeticOperation(new LinkedList<Tokens>(listT.subList(3, endBracket)), false, true);
					
					//错误情况及剩余待分析内容
					if (endBracket==listT.size()-1) {
						syntaxWrong();
						syntaxWrongOutput.add("    语句未结束    #" + listT.get(endBracket).lineNo);
						tokenErrorStart.add(listT.get(endBracket).start);
						tokenErrorEnd.add(listT.get(endBracket).end);
						listT.clear();
					}
					else if (!listT.get(endBracket+1).token.equals(";")) {
						syntaxWrong();
						syntaxWrongOutput.add("    语句未结束    #" + listT.get(endBracket).lineNo);
						tokenErrorStart.add(listT.get(endBracket).start);
						tokenErrorEnd.add(listT.get(endBracket+1).end);
						listT = new LinkedList<Tokens>(listT.subList(endBracket+1, listT.size()));
					}
					else {
						if (endBracket+1 == listT.size()-1) listT.clear();
						else listT = new LinkedList<Tokens>(listT.subList(endBracket+2, listT.size()));
					}
				}
			}
			//错误的读入语句
			else {
				keywordUseWrong(listT.getFirst());
				syntaxWrongOutput.add("    错误原因 ：read语句格式错误");
				tokenErrorStart.add(listT.getFirst().start);
				tokenErrorEnd.add(listT.get(2).end);
				
				listT = new LinkedList<Tokens>(listT.subList(2, listT.size()));
			}
		}
		
		//进入后续分析或分析结束并备份剩余待分析内容
		if (executeTimes)
			matchingAnalyze(listT, readTree, true);
		else listTT = listT;
	}
	
	//输出数据
	private void write(LinkedList<Tokens> listT, 
			DefaultMutableTreeNode writeTree, boolean executeTimes) {
		//添加子节点
		DefaultMutableTreeNode writeTreeT = new DefaultMutableTreeNode("输出");
		writeTree.add(writeTreeT);
		syntaxOutput.add(showSpace() + "输出：");
		tokenRightStart.add(listT.getFirst().start);
		tokenRightEnd.add(listT.getFirst().end);
		deep.add(countSpace);
		
		//格式限制
		if (listT.size()<3) {
			keywordUseWrong(listT.getFirst());
			syntaxWrongOutput.add("    错误原因 ：write语句格式错误");
			tokenErrorStart.add(listT.getFirst().start);
			tokenErrorEnd.add(listT.getLast().end);
			listT.clear();
		}
		else {
			//输出语句的结束位置
			int end = -1;
			for (int i = 0; i < listT.size(); i++) {
				if (listT.get(i).token.equals(";")) {
					end = i;
					break;
				}
			}
			
			//输出语句未结束
			if (end == -1) {
				keywordUseWrong(listT.getFirst());
				syntaxWrongOutput.add("    错误原因 ：write语句未结束");
				tokenErrorStart.add(listT.getFirst().start);
				tokenErrorEnd.add(listT.getLast().end);
				
				//对输出部分进行算术表达式分析,仅需要错误时的输出
				arithmeticOperation(new LinkedList<Tokens>(listT.subList(1, listT.size())), false, true);
				
				listT.clear();
			}
			else {
				//用于存储待输出语句的内容
				String strT = "";
				for (Tokens value: new LinkedList<Tokens>(listT.subList(1, end))) 
					strT += value.token;
				
				//添加子节点及输出
				writeTreeT.add(new DefaultMutableTreeNode(strT));
				
				syntaxOutput.add(showSpace() + "    " + strT + "    #" + listT.getFirst().lineNo);
				tokenRightStart.add(listT.get(1).start);
				tokenRightEnd.add(listT.get(end-1).end);
				deep.add(countSpace + 1);
				
				//对输出部分进行算术表达式分析,仅需要错误时的输出
				arithmeticOperation(new LinkedList<Tokens>(listT.subList(1, end)), false, true);
				
				//剩余待分析内容
				if (end == listT.size()-1) listT.clear();
				else listT = new LinkedList<Tokens>(listT.subList(end+1, listT.size()));
			}			
		}
		
		//进入后续分析或分析结束并备份剩余待分析内容
		if (executeTimes)
			matchingAnalyze(listT, writeTree, true);
		else listTT = listT;
	}
	
	//循环语句
	private void loop(LinkedList<Tokens> listT, 
			DefaultMutableTreeNode loopTree, boolean executeTimes) {
		//添加子节点并输出
		DefaultMutableTreeNode loopTreeT = new DefaultMutableTreeNode("循环语句");
		loopTree.add(loopTreeT);
		syntaxOutput.add(showSpace() + "while 语句");
		tokenRightStart.add(listT.getFirst().start);
		tokenRightEnd.add(listT.getFirst().end);
		deep.add(countSpace);
		
		//格式限制
		if (listT.size() < 3 || !(listT.get(1).token.equals("("))) {
			keywordUseWrong(list.getFirst());
			syntaxWrongOutput.add("    错误原因 ：循环语句格式错误");
			tokenErrorStart.add(listT.getFirst().start);
			tokenErrorEnd.add(listT.getLast().end);
			
			listT.clear();
		}
		else {
			//计算对应括号位置
			int end1 = analyzeBracket(listT, "(", ")", 1);
			//错误：没有对应括号结束
			if (end1 == -1) {
				syntaxWrong();
				syntaxWrongOutput.add("    括号无法匹配    #" + listT.get(1).lineNo);
				tokenErrorStart.add(listT.get(1).start);
				tokenErrorEnd.add(listT.get(1).end);
				listT.clear();
			}
			//错误：没有布尔表达式
			else if (end1 == 2) {
				syntaxWrong();
				syntaxWrongOutput.add("    没有布尔表达式    #" + listT.get(end1).lineNo);
				tokenErrorStart.add(listT.get(1).start);
				tokenErrorEnd.add(listT.get(2).end);
			}
			//含有布尔表达式
			else {
				boolean bracketWrong = false;
				for (int i = 2; i < end1; i++) {
					//错误：布尔表达式中含有大括号
					if (listT.get(i).token.equals("{") || listT.get(i).token.equals("}")) {
						bracketWrong = true;
						syntaxWrong();
						syntaxWrongOutput.add("    括号使用有误    #" + listT.get(i).lineNo);
						tokenErrorStart.add(listT.get(i).start);
						tokenErrorEnd.add(listT.get(i).end);
						break;
					}
				}
				if (bracketWrong) {}
				//括号中为real
				else if (end1==3 && listT.get(2).token.equals("real")) {
					loopTreeT.add(new DefaultMutableTreeNode("布尔值: real"));
					syntaxOutput.add(showSpace() + "    布尔值: real    #" + listT.get(2).lineNo);
					tokenRightStart.add(listT.get(2).start);
					tokenRightEnd.add(listT.get(2).end);
					deep.add(countSpace + 1);
				}
				//括号中为布尔表达式
				else {
					countSpace++;
					relationOperation(new LinkedList<Tokens>(listT.subList(2, end1)),loopTreeT);
					countSpace--;
				}
				//含有执行语句
				if (end1!=listT.size()-1) {
					//含有block
					if (listT.get(end1+1).token.equals("{")) {
						//block结束位置
						int end2 = analyzeBracket(listT, "{", "}",end1+1);
						//block未结束
						if (end2 == -1) {
							keywordUseWrong(listT.getFirst());
							syntaxWrongOutput.add("    括号无法匹配");
							tokenErrorStart.add(listT.get(end1+1).start);
							tokenErrorEnd.add(listT.get(end1+1).end);
							listT.clear();
						}
						//block正常结束
						else {
							//block中含有执行语句 对其进行分析
							if (end2!=end1+1) {
								syntaxAnalyze(loopTreeT, 
									new LinkedList<Tokens>(listT.subList(end1+2, end2)), true);
							}
							//剩余待分析内容
							if (end2!=listT.size()-1) 
								listT = new LinkedList<Tokens>(listT.subList(end2+1, listT.size()));
							else listT.clear();
						}
					}
					else {
						//while之后有执行语句且不使用大括号
						//仅进行一次分析
						countSpace++;
						matchingAnalyze(
							new LinkedList<Tokens>(listT.subList(end1+1, listT.size())), loopTreeT, false);
						countSpace--;
						listT = listTT;
					}
				}
				//错误：不含有执行语句
				else {
					keywordUseWrong(listT.getFirst());
					syntaxWrongOutput.add("    错误原因 ：不含有执行语句");
					tokenErrorStart.add(listT.getFirst().start);
					tokenErrorEnd.add(listT.getLast().end);
					listT.clear();
				}
			}
		}
		
		//进入后续分析或分析结束并备份剩余待分析内容
		if (executeTimes)
			matchingAnalyze(listT, loopTree, true);
		else listTT = listT;
	}
	
	//算术表达式
	//boolean needTreeNode 调用此函数是否需要单独添加字节点
	private boolean arithmeticOperation(LinkedList<Tokens> listT, 
			boolean needRightOutput, boolean needWrongOutput) {		
		//存储待分析内容
		String str1 = "";
		//存储经过格式转化之后的待分析内容
		String str2 = "";
		//括号开、闭的个数
		int count1 = 0, count2 = 0;
		int count3 = 0, count4 = 0;
		//依次添加
		for (Tokens value: listT) {
			str1 += value.token;
			//待分析为数字
			if (value.type == CMMN) str2+=0;
			//待分析为标志符
			else if (value.type == CMMI) str2+=1;
			//待分析为"+"或"-"
			else if (value.token.equals("+") || value.token.equals("-")) str2+=2;
			//待分析为"*"或"/"
			else if (value.token.equals("*") || value.token.equals("/")) str2+=3;
			//待分析为"("
			else if (value.token.equals("(")) {
				str2+=4;count1++;
			}
			//待分析为")"
			else if (value.token.equals(")")) {
				str2+=5;count2++;
			}
			//待分析为"["
			else if (value.token.equals("[")) {
				str2+=6;count3++;
			}
			//待分析为"]"
			else if (value.token.equals("]")) {
				str2+=7;count4++;
			}
			//待分析为其他内容
			else {
				if (needWrongOutput == true) {
					syntaxWrongOutput.add("    算术表达式含有错误的内容");
					tokenErrorStart.add(value.start);
					tokenErrorEnd.add(value.end);
				}
				return false;
			}
		}
		
		//括号开、闭的个数不同
		if (count1!=count2 || count3!=count4) {
			if (needWrongOutput == true) {
				syntaxWrongOutput.add("    算术表达式括号无法匹配");
				tokenErrorStart.add(listT.getFirst().start);
				tokenErrorEnd.add(listT.getLast().end);
			}
			return false;
		}
		
		//分析经过格式转化之后的待分析内容
		//分析结果为正确
		if (arithmetic(str2)) {
			arithmetic = str1;
			//输出
			if (needRightOutput == true) {
				syntaxOutput.add(showSpace() + "    算术表达式：" + str1 + 
					"    #" + listT.getFirst().lineNo);
				tokenRightStart.add(listT.getFirst().start);
				tokenRightEnd.add(listT.getLast().end);
				deep.add(countSpace + 1);
			}
			return true;
		}
		//分析结果为错误
		else {
			syntaxWrongOutput.add(
					showSpace() + "    算术表达式：" + str1 + " 错误    #" + listT.getFirst().lineNo);
			tokenErrorStart.add(listT.getFirst().start);
			tokenErrorEnd.add(listT.getLast().end);
			return false;
		}	
	}
	
	//分析算术表达式
	//String str 经过格式转化之后的待分析内容
	private boolean arithmetic(String str) {
		//生成不含有括号的字符串
		//含有小括号或中括号时
		while (str.indexOf('4') + str.indexOf('6')!=-2) {
			//长度限制
			if (str.length()==2)return false;
			
			//括号开第一次出现的位置
			int start = -1;
			for (int i =0; i < str.length(); i++) {
				//找到第一个括号开
				if (str.charAt(i)=='4' || str.charAt(i)=='6') {
					start = i;
					//错误：数组索引前非变量
					if (str.charAt(i)=='6' && (i==0||!(str.charAt(i-1)=='1'))) {
						return false;
					}
					break;
				}
			}
			
			//对应的括号