📄 pl.cpp
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/*使用方法:
*运行后输入PL/0 源程序文件名
*回答是否输出虚拟机代码
*回答是否输出名字表
*fa.txt 输出虚拟机代码
*fa1.txt 输出源文件及其各行对应的首地址
*fa2.txt 输出结果
*/
#include <fstream>
#include <iostream>
#include<stdio.h>
#include"string.h"
# define norw 13 //关键字个数
# define txmax 100 //名字表容量
# define nmax 14 //number的最大位数
# define al 10 //符号的最大长度
# define amax 2047 //地址上界
# define levmax 3 //最大允许过程嵌套声明层数[0，lexmax]
# define cxmax 200 //最多的虚拟机代码数
#define stacksize 500 //解释执行时使用的栈
enum symbol{ //符号说明
nul,ident,number,plus,minus,times,slash,oddsym,eql,neq,lss,leq,gtr,geq,
lparen,rparen,comma,semicolon,period,becomes,beginsym,endsym,ifsym,thensym,
whilesym,writesym,readsym,dosym,callsym,constsym,varsym,procsym,
};
#define symnum 32
enum object{
constant,variable,procedur,
};
enum fct{
lit,opr,lod,sto,cal,inte,jmp,jpc,
};
#define fctnum 8
struct instruction
{ enum fct f;
int l;
int a;
};
void error(int n);//出错处理，打印错误编码
int getsym();//词法分析，获取一个符号
int getch();
void init();//初始化操作
int gen(enum fct x,int y,int z);//生成虚拟机代码
int test(bool*s1,bool*s2,int n);//测试当前符号是否合法
int inset(int e,bool*s);//用数组实现集合的集合运算
int addset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,int n);
int subset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,int n);
int mulset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,int n);
int block(int lev,int tx,bool* fsys);
void interpret();//解释程序
int factor(bool* fsys,int* ptx,int lev);//因子处理
int term(bool*fsys,int*ptx,int lev);//项处理
int condition(bool*fsys,int*ptx,int lev);//条件处理
int expression(bool*fsys,int*ptx,int lev);//表达式处理
int statement(bool*fsys,int*ptx,int lev);//语句处理
void listcode(int cx0);//输入目标代码清单
int vardeclaration(int* ptx,int lev, int* pdx);
int constdeclaration(int* ptx,int lev, int* pdx);//常量声明处理
int position(char* idt,int tx);//查找位置
void enter(enum object k,int* ptx,int lev,int* pdx);
int base(int l,int* s,int b);
FILE * fa;
FILE * fa1;
FILE * fa2;
bool tableswitch;
bool listswitch;
char ch;
enum symbol sym;
char id[al+1];
int num;
int cc,ll;
int cx;
char line[81];
char a[al+1];
struct instruction code[cxmax];
char word[norw][al];
enum symbol wsym[norw];
enum symbol ssym[256];
char mnemonic[fctnum][5];
bool declbegsys[symnum];
bool statbegsys[symnum];
bool facbegsys[symnum];
struct tablestruct
{ char name[al]; /*名字*/
enum object kind; /*类型：const，var，array or procedure*/
int val; /*数值，仅const使用*/
int level; /*所处层，仅const不使用*/
int adr; /*地址，仅const不使用*/
int size; /*需要分配的数据区空间，仅procedure使用*/
};
struct tablestruct table[txmax]; /*名字表*/
FILE * fin;
FILE* fout;
char fname[al];
int err; /*错误计数器*/
/*当函数中会发生fatal error时，返回－1告知调用它的函数，最终退出程序*/
#define getsymdo if(-1==getsym())return -1
#define getchdo if(-1==getch())return -1
#define testdo(a,b,c) if(-1==test(a,b,c))return -1
#define gendo(a,b,c) if(-1==gen(a,b,c))return -1
#define expressiondo(a,b,c) if(-1==expression(a,b,c))return -1
#define factordo(a,b,c) if(-1==factor(a,b,c))return -1
#define termdo(a,b,c) if(-1==term(a,b,c))return -1
#define conditiondo(a,b,c) if(-1==condition(a,b,c))return -1
#define statementdo(a,b,c) if(-1==statement(a,b,c))return -1
#define constdeclarationdo(a,b,c) if(-1==constdeclaration(a,b,c))return -1
#define vardeclarationdo(a,b,c) if(-1==vardeclaration(a,b,c))return -1
int main() //主函数
{ bool nxtlev[symnum];
printf(" fa.txt 虚拟机代码输出文件\n");
printf(" fa1.txt 源文件及其各行对应的首地址输出文件\n");
printf(" fa2.txt 结果输出文件\n");
printf("Input pl/0 file's name(输入pl/0文法的文档) ?");
scanf("%s",fname); /*输入文件名*/
fin=fopen(fname,"r");
if(fin)
{ printf("List object code(是否输出虚拟机代码)?(Y/N)"); /*是否输出虚拟机代码*/
scanf("%s",fname);
listswitch=(fname[0]=='y'||fname[0]=='Y');
fa1=fopen("fa1.txt","w");
fprintf(fa1,"Iput pl/0 file ?");
fprintf(fa1,"%s\n", fname);
init(); /*初始化*/
err=0;
cc=cx=ll=0;
ch=' ';
if(-1!=getsym())
{ fa=fopen("fa.txt","w");
addset(nxtlev,declbegsys,statbegsys,symnum);
nxtlev[period]=true;
if(-1==block(0,0,nxtlev)) /*调用编译程序*/
{ fclose(fa);
fclose(fa1);
fclose(fin);
printf("\n");
return 0;
}
fclose(fa);
fclose(fa1);
if(sym!=period)
{
error(9);
}
if(err==0)
{ fa2=fopen("fa2.txt", "w");
interpret();
fclose(fa2);
}
else
{
printf("Errors in pl/0 program");
}
}
fclose(fin);
}
else
{
printf("Can't open file!(不存在该文件) \n");
}
printf("\n");
return 0;
}
void init()//初始化
{ int i;
for(i=0;i<=255;i++)
{
ssym[i]=nul;
}
ssym['+']=plus;
ssym['-']=minus;
ssym['*']=times;
ssym['/']=slash;
ssym['(']=lparen;
ssym[')']=rparen;
ssym['=']=eql;
ssym[',']=comma;
ssym['.']=period;
ssym['#']=neq;
ssym[';']=semicolon;
strcpy(&(word[0][0]),"begin");/*设置保留字名字,按照字母顺序,便于折半查找*/
strcpy(&(word[1][0]),"call");
strcpy(&(word[2][0]),"const");
strcpy(&(word[3][0]),"do");
strcpy(&(word[4][0]),"end");
strcpy(&(word[5][0]),"if");
strcpy(&(word[6][0]),"odd");
strcpy(&(word[7][0]),"procedure");
strcpy(&(word[8][0]),"read");
strcpy(&(word[9][0]),"then");
strcpy(&(word[10][0]),"var");
strcpy(&(word[11][0]),"while");
strcpy(&(word[12][0]),"write");
wsym[0]=beginsym; /*设置保留字符号*/
wsym[1]=callsym;
wsym[2]=constsym;
wsym[3]=dosym;
wsym[4]=endsym;
wsym[5]=ifsym;
wsym[6]=oddsym;
wsym[7]=procsym;
wsym[8]=readsym;
wsym[9]=thensym;
wsym[10]=varsym;
wsym[11]=whilesym;
wsym[12]=writesym;
strcpy(&(mnemonic[lit][0]),"lit");/*设置指令名称*/
strcpy(&(mnemonic[opr][0]),"opr");
strcpy(&(mnemonic[lod][0]),"lod");
strcpy(&(mnemonic[sto][0]),"sto");
strcpy(&(mnemonic[cal][0]),"cal");
strcpy(&(mnemonic[inte][0]),"int");
strcpy(&(mnemonic[jmp][0]),"jmp");
strcpy(&(mnemonic[jpc][0]),"jpc");
for(i=0;i<symnum;i++)/*设置符号集*/
{ declbegsys[i]=false;
statbegsys[i]=false;
facbegsys[i]=false;
}
declbegsys[constsym]=true;/*设置声明开始符号集*/
declbegsys[varsym]=true;
declbegsys[procsym]=true;
statbegsys[beginsym]=true;/*设置语句开始符号集*/
statbegsys[callsym]=true;
statbegsys[ifsym]=true;
statbegsys[whilesym]=true;
facbegsys[ident]=true;/*设置因子开始符号集*/
facbegsys[number]=true;
facbegsys[lparen]=true;
}
//用数组实现集合的集合运算
int inset(int e,bool* s)
{
return s[e];
}
int addset(bool* sr,bool* s1,bool* s2,int n)
{ int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
sr[i]=s1[i]||s2[i];
}
return 0;
}
int subset(bool* sr,bool* s1,bool* s2,int n)
{ int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
sr[i]=s1[i]&&(!s2[i]);
}
return 0;
}
int mulset(bool* sr,bool* s1,bool* s2,int n)
{ int i;
for(i=0;i<n;i++)
{
sr[i]=s1[i]&&s2[i];
}
return 0;
}
void error(int n)//出错处理，打印出错位置和错误编码
{ err++; //错误个数加1
switch(n)
{ case 1:
printf("把=写成了:=");
break;
case 2:
printf("常量说明=后应是数字");
break;
case 3:
printf("常量说明标识后应为=");
break;
case 4:
printf("procedure/const/var后应是标识符");
break;
case 5:
printf("漏掉逗号");
break;
case 6:
printf("缺少then");
break;
case 7:
printf("缺少end");
break;
case 8:
printf("缺少do");
break;
case 9:
printf("call后标识符应为过程");
break;
case 10:
printf("缺少分号");
break;
case 11:
printf("标识符未声明");
break;
case 12:
printf("不能向常量名/过程名赋值");
break;
case 13:
printf("赋值符号:=写错");
break;
case 14:
printf("call后应为标识符");
break;
case 15:
printf("应为运算关系符号");
break;
case 30:
printf("数值越界,这个数太大");
break;
case 31:
printf("地址越界");
break;
case 32:
printf("嵌套层数越界,最深嵌套为三层");
break;
case 33:
printf("read/write表达式缺少右括号");
break;
case 34:
printf("read/write表达式缺少左括号");
break;
}
}
int getch()// 漏掉空格，读取一个字符;每次读一行，存入line缓冲区，line被getsym取空后再读一行
{ // 被函数getsym调用
if(cc==ll)
{ if(feof(fin))
{ printf("program incomplete");
return -1;
}
ll=0;
cc=0;
printf("%d ",cx );
fprintf(fa1,"%d ",cx);
ch=' ';
while(ch!=10)
{ if(EOF==fscanf(fin,"%c",&ch))
{ line[ll]=0;
break;
}
printf("%c",ch);
fprintf(fa1,"%c",ch);
line[ll]=ch;
ll++;
}
printf("\n");
fprintf(fa1,"\n");
}
ch=line[cc];
cc++;
return 0;
}
int getsym()//词法分析，获取一个符号
{ int i,j,k;
while( ch==' '||ch==10||ch==9)
{
getchdo;
}
if(ch>='a'&&ch<='z')
{ k=0;
do{ if(k<al)
{ a[k]=ch;
k++;
}
getchdo;
}while(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='0'&&ch<='9');
a[k]=0;
strcpy(id,a);
i=0;
j=norw-1;
do{ k=(i+j)/2;
if(strcmp(id,word[k])<=0)
{
j=k-1;
}
if(strcmp(id,word[k])>=0)
{
i=k+1;
}
}while(i<=j);
if(i-1>j)
{
sym=wsym[k];
}
else
{
sym=ident;
}
}
else
{ if(ch>='0'&&ch<='9')
{ k=0;
num=0;
sym=number;
do{ num=10*num+ch-'0';
k++;
getchdo;
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