PL0源代码(C语言版)

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1、#definenorw13/anumberofreservedword/*关键字个数*/#definetxmax100/lengthofidentifiertable/*名字表容量*/#definenmax14/maxnumberofdigitsinnumbers/*number的最大位数#defineal10/lengthofidentifier/*符号的最大长度*/#defineamax2047/maximumaddress/*地址上界*/#definelevmax3/maxdepthofblocknesting/*最大允许过程嵌套声明层数0，lexmax*/#definecxmax200

2、/sizeofcodearray/*最多的虚拟机代码数*/*符号*/enumsymbolnul,ident,number,plus,minus,/*PL/0编译系统C版本头文件pl0.h*/*/oddsym,eql,gtr,times,slash,lss,leq,than;lparen:leftparenthesisrparen,comma,semicolon,period,becomes赋值号geq,neq,/slash斜线lparen,/leq:lessthanorequalto;gtr:greatbecomes,/comma逗号semicolon分号period句号beginsym,en

3、dsym,ifsym,thensym,whilesym,writesym,readsym,dosym,callsym,constsym,varsym,procsym,;#definesymnum32/*/enumobject/object为三种标识符的类型constant,variable,procedur,;/*/enumfct/fct类型分别标识类PCODE的各条指令lit,opr,lod,sto,cal,inte,jmp,jpc,/书本P23;#definefctnum8/*/structinstruction/指令enumfctf;/功能码intl;/层次差inta;l/P23;FIL

4、E*fas;/输出名字表FILE*fa;/输出虚拟机代码FILE*fa1;/输出源文件及其各行对应的首地址FILE*fa2;/输出结果booltableswitch;boollistswitch;charch;enumsymbolsym;charidal+1;intnum;/显示名字表与否/显示虚拟机代码与否/获取字符的缓冲区,getch使用/当前符号/当前ident,多出一个子节用于存放0/当前numberintcc,ll;intcx;charline81;/getch使用的计数器,cc表示当前子符（ch）的位置/虚拟机代码指针，取值范围0,cxmax-1/读取行缓冲区charaal+1;/

5、临时符号，多出的一个字节用于存放0structinstructioncodecxmax;charwordnorwal;enumsymbolwsymnorw;enumsymbolssym256;charmnemonicfctnum5;booldeclbegsyssymnum;boolstatbegsyssymnum;boolfacbegsyssymnum;/*/structinstructioncodecxmax;charwordnorwal;enumsymbolwsymnorw;enumsymbolssym256;charmnemonicfctnum5;booldeclbegsyssymnum

6、;boolstatbegsyssymnum;boolfacbegsyssymnum;/*/structtablestructcharnameal;enumobjectkind;intval;intlevel;intadr;intsize;用*/存放虚拟机代码的数组/保留字/保留字对应的符号值/单字符的符号值/虚拟机代码指令名称/表示声明开始的符号集合,declaringbeginsymbolset/表示语句开始的符号集,statement/表示因子开始的符号集合,factor/*名字*/*类型：const，var，arrayorprocedure*/*数值，仅const使用*/*所处层，仅co

7、nst不使用*/*地址，仅const不使用*/*需要分配的数据区空间，仅procedure使;structtablestructtabletxmax;/*名字表*/FILE*fin;/fin文本文件用于指向输入的源程序文件FILE*fout;/fout文本文件用于指向输出的文件charfnameal;interr;/*错误计数器*/*当函数中会发生fatalerror时，返回一1告知调用它的函数，最终退出程序*/#definegetsymdo#definegetchdo#definetestdo(a,b,c)#definegendo(a,b,c)#defineexpressiondo(a,b,

8、c)#definegetsymdo#definegetchdo#definetestdo(a,b,c)#definegendo(a,b,c)#defineexpressiondo(a,b,c)#definefactordo(a,b,c)#definetermdo(a,b,c)#defineconditiondo(a,b,c)#definestatementdo(a,b,c)if(-1=getsym()return-1if(-1=getch()return-1if(-1=test(a,b,c)return-1if(-1=gen(a,b,c)return-1if(-1=expression(a,b

9、,c)return-1if(-1=factor(a,b,c)return-1if(-1=term(a,b,c)return-1if(-1=condition(a,b,c)return-1if(-1=statement(a,b,c)return-1#defineconstdeclarationdo(a,b,c)if(-1=constdeclaration(a,b,c)return-1#definevardeclarationdo(a,b,c)if(-1=vardeclaration(a,b,c)return-1voiderror(intn);intgetsym();intgetch();void

10、init();intgen(enumfctx,inty,intz);inttest(bool*s1,bool*s2,intn);intinset(inte,bool*s);intaddset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);intsubset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);intmulset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn);intblock(intlev,inttx,bool*fsys);voidinterpret();intfactor(bool*fsys,int*ptx,intlev);intterm(b

11、ool*fsys,int*ptx,intlev);intcondition(bool*fsys,int*ptx,intlev);intexpression(bool*fsys,int*ptx,intlev);intstatement(bool*fsys,int*ptx,intlev);voidlistcode(intcx0);intvardeclaration(int*ptx,intlev,int*pdx);intconstdeclaration(int*ptx,intlev,int*pdx);intposition(char*idt,inttx);voidenter(enumobjectk,

12、int*ptx,intlev,int*pdx);intbase(intl,int*s,intb);/A.2C版本/*编译和运行环境:*1VisualC+6.0,VisualC+.NETandVisualC+.NET2003*WinNT,Win200,WinXPandWin2003*2gccversion(RedHatLinux*RedhatFedoracore1*Intel32platform*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.tmp输出虚拟机代码*fa1.tmp输出源文件及其各行对应的首地址*fa2.tmp输出结果*fas.tmp输

13、出名字表*/#include#includepl0.h#includestring.h/*解释执行时使用的栈*/#definestacksize500intmain()boolnxtlevsymnum;printf(Inputpl/0file?);scanf(%s,fname);/*输入文件名*/fin=fopen(fname,r);/返回值：文件顺利打开后，指向该流的文件指针就会被返回。如果文件打开失败则返回NULL，并把错误代码存在errno中if(fin)printf(Listobjectcode?(Y/N);scanf(%s,fname);listswitch=(fname0=y|fn

14、ame0=Y);printf(Listsymboltable?(Y/N);scanf(%s,fname);tableswitch=(fname0=y|fname0=Y);fa1=fopen(fa1.tmp,w);fprintf(fa1,Iputpl/0file?);fprintf(fa1,%sn,fname);init();err=0;/*是否输出虚拟机代码*/*是否输出名字表*/*初始化*/错误计数器置0cc=cx=ll=0;ch=;if(-1!=getsym()fa=fopen(fa.tmp,w);fas=fopen(fas.tmp,w);addset(nxtlev,declbegsys,

15、statbegsys,symnum);nxtlevperiod=true;if(-1=block(0,0,nxtlev)fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);fclose(fin);printf(n);return0;fclose(fa);fclose(fa1);fclose(fas);if(sym!=period)/*调用编译程序*/error(9);if(err=0)fa2=fopen(fa2.tmp,w);interpret();fclose(fa2);elseprintf(Errorsinpl/0program);fclose(fin);elseprin

16、tf(Cantopenfile!n);printf(n);return0;/*初始化*/voidinit()inti;for(i=0;i=255;i+)ssymi=nul;/ssym：单字符的符号值ssym+=plus;ssym-=minus;ssym*=times;ssym/=slash;ssym(=lparen;ssym)=rparen;ssym=eql;ssym,=comma;ssym.=period;ssym#=neq;ssym;=semicolon;/*设置保留字名字,按照字母顺序,便于折半查找*/strcpy(&(word00),begin);strcpy(&(word10),ca

17、ll);strcpy(&(word20),const);strcpy(&(word30),do);strcpy(&(word40),end);strcpy(&(word50),if);strcpy(&(word60),odd);strcpy(&(word70),procedure);strcpy(&(word80),read);strcpy(&(word90),then);strcpy(&(word100),var);strcpy(&(word110),while);strcpy(&(word120),write);/*设置保留字符号*/wsym0=beginsym;wsym1=callsym

18、;wsym2=constsym;wsym3=dosym;wsym4=endsym;wsym5=ifsym;wsym6=oddsym;wsym7=procsym;wsym8=readsym;wsym9=thensym;wsym10=varsym;wsym11=whilesym;wsym12=writesym;/*设置指令名称*/strcpy(&(mnemoniclit0),lit);strcpy(&(mnemonicopr0),opr);strcpy(&(mnemoniclod0),lod);strcpy(&(mnemonicsto0),sto);strcpy(&(mnemoniccal0),c

19、al);strcpy(&(mnemonicinte0),int);strcpy(&(mnemonicjmp0),jmp);strcpy(&(mnemonicjpc0),jpc);/*设置符号集*/for(i=0;isymnum;i+)declbegsysi=false;statbegsysi=false;facbegsysi=false;/*设置声明开始符号集*/declbegsysconstsym=true;declbegsysvarsym=true;declbegsysprocsym=true;/*设置语句开始符号集*/statbegsysbeginsym=true;statbegsysc

20、allsym=true;statbegsysifsym=true;statbegsyswhilesym=true;/*设置因子开始符号集*/facbegsysident=true;facbegsysnumber=true;facbegsyslparen=true;/*用数组实现集合的集合运算*/intinset(inte,bool*s)returnse;intaddset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn)inti;for(i=0;in;i+)sri=s1i|s2i;return0;intsubset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn)inti;

21、for(i=0;in;i+)sri=s1i&(!s2i);return0;intmulset(bool*sr,bool*s1,bool*s2,intn)inti;for(i=0;i=a&ch=z)k=0;doif(k=a&ch=0&ch=9);ak=0;strcpy(id,a);i=0;j=norw-1;dok=(i+j)/2;if(strcmp(id,wordk)=0)i=k+1;while(ij)sym=wsymk;elsesym=ident;elseif(ch=0&ch=0&chnmax)error(30);elseif(ch=:)/*检测赋值符号*/getchdo;if(ch=)sym

22、=becomes;getchdo;elsesym=nul;/*不能识别的符号*/elseif(ch=)/*检测大于或大于等于符号*/getchdo;if(ch=)sym=geq;getchdo;elsesym=gtr;else处理*/处理*/sym=ssymch;/*当符号不满足上述条件时，全部按照单字符号/getchdo;/richardif(sym!=period)getchdo;/endrichardreturn0;/*生成虚拟机代码*x:instruction.f;*y:instruction.l;*z:instruction.a;*/intgen(enumfctx,inty,intz

23、)if(cx=cxmax)printf(Programtoolong);/*程序过长*/return-1;codecx.f=x;codecx.l=y;codecx.a=z;cx+;return0;/*测试当前符号是否合法*在某一部分(如一条语句，一个表达式)将要结束时时我们希望下一个符号属于某集合*(该部分的后跟符号)test负责这项检测，并且负责当检测不通过时的补救措施*程序在需要检测时指定当前需要的符号集合和补救用的集合(如之前未完成部分的后跟*符号)，以及不通过时的错误号*S1:我们需要的符号*s2:如果不是我们需要的，则需要一个补救用的集合*n:错误号*/inttest(bool*s1

24、,bool*s2,intn)if(!inset(sym,s1)error(n);/*当检测不通过时，不停获取符号，直到它属于需要的集合或补救的集合*/while(!inset(sym,s1)&(!inset(sym,s2)getsymdo;return0;/*编译程序主体*lev:当前分程序所在层*tx:名字表当前尾指针*fsys:当前模块后跟符号集合*/intblock(intlev,inttx,bool*fsys)inti;intdx;inttx0;intcx0;boolnxtlevsymnum;使用数组上级函数的/*名字分配到的相对地址*/*保留初始tx*/*保留初始cx*/*在下级函数

25、的参数中，符号集合均为值参，但由于实现，传递进来的是指针，为防止下级函数改变集合，开辟新的空间传递给下级函数*/dx=3;tx0=tx;/*记录本层名字的初始位置*/tabletx.adr=cx;gendo(jmp,0,0);if(levlevmax)error(32);doif(sym=constsym)/*收到常量声明符号，开始处理常量声明*/getsymdo;do的值会被constdeclaration改变，constdeclarationdo(&tx,lev,&dx);/*dx使用指针*/while(sym=comma)getsymdo;constdeclarationdo(&tx,l

26、ev,&dx);if(sym=semicolon)getsymdo;elseerror(5);/*漏掉了逗号或者分号*/while(sym=ident);if(sym=varsym)/*收到变量声名符号，开始处理变量声名*/getsymdo;dovardeclarationdo(&tx,lev,&dx);while(sym=comma)getsymdo;vardeclarationdo(&tx,lev,&dx);if(sym=semicolon)getsymdo;elseerror(5);while(sym=ident);while(sym=procsym)/*收到过程声名符号，开始处理过程声

27、名*/getsymdo;if(sym=ident)enter(procedur,&tx,lev,&dx);/*记录过程名字*/getsymdo;elseerror(4);/*procedure后应为标识符*/if(sym=semicolon)getsymdo;elseerror(5);/*漏掉了分号*/memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlevsemicolon=true;if(-1=block(lev+1,tx,nxtlev)return-1;/*递归调用*/if(sym=semicolon)getsymdo;memcpy(nxtlev,st

28、atbegsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlevident=true;nxtlevprocsym=true;testdo(nxtlev,fsys,6);else/*漏掉了分号*/*漏掉了分号*/error(5);memcpy(nxtlev,statbegsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlevident=true;nxtlevperiod=true;testdo(nxtlev,declbegsys,7);/*直到没有声明符号*/*开始生成当前过程代码*/*当前过程代码地址*/*声明部分中每增加一条声明都会给size*/while(inset(sym

29、,declbegsys);codetabletx0.adr.a=cx;tabletx0.adr=cx;tabletx0.size=dx;dx增加1,声明部分已经结束,dx就是当前过程数据的cx0=cx;gendo(inte,0,dx);if(tableswitch)printf(TABLE:n);if(tx0+1tx)printf(NULLn);/*生成分配内存代码*/*输出名字表*/for(i=tx0+1;iamax)error(31);num=0;table(*ptx).val=num;break;casevariable:table(*ptx).level=lev;table(*ptx)

30、.adr=(*pdx);(*pdx)+;break;caseprocedur:table(*ptx).level=lev;break;/*查找名字的位置*找到则返回在名字表中的位置，否则返回*idt:要查找的名字*tx:：当前名字表尾指针*/intposition(char*idt,inttx)inti;strcpy(table0.name,idt);i=tx;while(strcmp(tablei.name,idt)!=0)/*全局变量id中已存有当前名字的名字*/*常量名字*/*变量名字*/*过程名字*/i-;returni;/*常量声明处理*/intconstdeclaration(in

31、t*ptx,intlev,int*pdx)if(sym=ident)getsymdo;if(sym=eql|sym=becomes)if(sym=becomes)error(1);/*把=写出成了：=*/getsymdo;if(sym=number)enter(constant,ptx,lev,pdx);getsymdo;elseerror(2);/*常量说明=后应是数字*/elseerror(3);/*常量说明标识后应是=*/elseerror(4);/*const后应是标识*/return0;/*/intvardeclaration(int*ptx,intlev,int*pdx)if(sy

32、m=ident)enter(variable,ptx,lev,pdx);/填写名字表getsymdo;elseerror(4);return0;/*输入目标代码清单*/voidlistcode(intcx0)inti;if(listswitch)for(i=cx0;iamax)error(31);num=0;gendo(lit,0,num);getsymdo;else/*因子为if(sym=lparen)/*因子为表达式*/getsymdo;memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)*symnum);nxtlevrparen=true;expressiondo(nxtlev

33、,ptx,lev);if(sym=rparen)getsymdo;elseerror(22);括号*/testdo(fsys,facbegsys,23);*/return0;/*条件处理*/intcondition(bool*fsys,int*ptx,intlev)enumsymbolrelop;boolnxtlevsymnum;if(sym=oddsym)getsymdo;expressiondo(fsys,ptx,lev);gendo(opr,0,6);elseif(sym=rparen)getsymdo;elseerror(22);括号*/testdo(fsys,facbegsys,23

34、);*/return0;/*条件处理*/intcondition(bool*fsys,int*ptx,intlev)enumsymbolrelop;boolnxtlevsymnum;if(sym=oddsym)getsymdo;expressiondo(fsys,ptx,lev);gendo(opr,0,6);else/*缺少右/*银子后有非法符号/*准备按照odd运算处理*/*生成odd指令*/memcpy(nxtlev,fsys,sizeof(bool)*symnum);nxtleveql=true;nxtlevneq=true;nxtlevlss=true;nxtlevleq=true;

35、nxtlevgtr=true;nxtlevgeq=true;expressiondo(nxtlev,ptx,lev);if(sym!=eql&sym!=neq&sym!=lss&sym!=leq&sym!=gtr&sym!=geq)error(20);elserelop=sym;getsymdo;expressiondo(fsys,ptx,lev);switch(relop)caseeql:gendo(opr,0,8);break;caseneq:gendo(opr,0,9);break;caselss:gendo(opr,0,10);break;casegeq:gendo(opr,0,11);break;casegtr:gendo(opr,0,12);break;caseleq:gendo(opr,0,13);break;return0;voidinterpret()intp,b,t;structinstructioni;intsstacksize;printf(startpl0n);t=0;b=0;p=0;return0;voidinte