Báo cáo chương trình dịch Viết trình biên dịch để dịch 1 đoạn chương trình gồm các phát biểu

Báo cáo Chương trình dịchNhóm 3:Nguyễn Thị Ngọc HuyênHoàng Thị Hương Nguyễn Thị NgaNguyễn Thị Phương Thảo Đề 12: Viết trình biên dịch để dịch 1 đoạn chương trình gồm các phát biểu sau:

Báo cáo Chương trình dịchNhóm 3:

Nguyễn Thị Ngọc HuyênHoàng Thị Hương

Nguyễn Thị NgaNguyễn Thị Phương Thảo

Đề 12:

Viết trình biên dịch để dịch 1 đoạn chương trình gồm các phát biểu sau:

 Phát biểu gán, while trong C

 Các phát biểu kết thúc bằng dấu ;

 Các biểu thức trong các phát biểu gồm các phép toán !, &&, || và cácphép toán so sánh Toán hạng gồm các định danh, hằng số thực vànguyên (kể cả biểu thức) Độ ưu tiên các phép toán tương tự C Cácphép toán kết hợp trái

 Thực hiện chuyển đổi kiểu đổi kiểu từ nguyên sang thực khi cần thiết.Yêu cầu:

 Viết chương trình bằng tay

 Quá trình phân tích cú pháp được thực hiện theo phương pháp từ dướilên

 Giai đoạn xử lý ngữ nghĩa sinh viên phải thực hiện bằng cách đặt cáchành vi ngữ nghĩa vào các bản đặc tả cú pháp

*Sơ đồ chuyển tiếp nhận dạng chuỗi ký tự, từ khoá:

* Sơ đồ chuyển tiếp nhận dạng số nguyên, số thực:

* Sơ đồ chuyển tiếp nhận dạng phép gán:

* Sơ đồ chuyển tiếp cho các phép toán

1

3

Start

1 4

=

1 5

2 9

2 3

2 6

1

1 8

2 1

1 7

1 6

=+other

=_

+

_

2 20

3 0

2 4

3 1

2 8

2 5 2 7

* Sơ đồ chuyển cho các token khác

3

2

Start

3 43

=

3 5

4 1

3 8

4 0

3 9

4 2

3 7

3 6

=other

37

=

return(RELOP,LE)

return(RELOP,LT) return(RELOP,GE)

return(RELOP,GT)

!

return(RELOP,NE)

4 3

other

return(NOT)

4 7

4 5

4 6

4 4

*

*

*

 Giải thuật mô phỏng lược đồ dịch để nhận dạng token:

int state; // state: để theo dõi các trạng thái chuyển đổi trên đồ thị chuyển.

int start; // start: trạng thái bắt đầu.

int fail(start)// Hàm fail dùng để trả lại đầu vào của một đồ thị chuyển tiếp theo.

{

switch(start){

case 1: start = 4; break;

case 4: start = 13; break;

case 13: start = 32; break;

case 32: start = 48; break;

case 48: recover(); //gọi hàm xử lý lỗi khi chương trình nguồn có lỗi.

5 3

5 2

5 4

5 1

5 0}

)

;

return(BEGIN)

5 57

return(END) return(LPAR) return(RPAR) return(SEMI),

return(COMA)

5 6

return(COMM)

5 9

5 7

5 8

4 87

/

(

ch = nextchar(); //hàm nextchar(): đọc vào ký tự tiếp theo.

if(ch== '_'||isalpha(ch)) state=2; //hàm isalpha(ch): Kiểm tra

ký tự đọc vào có phải là chữ cái hay không.

else state=fail(1);

break;

case 2:

ch = nextchar();

if(!(ch== '_'||isalpha(ch)||isdigit(ch))) state=3;

//hàm isdigit(ch): Kiểm tra ký tự đọc vào có phải là chữ số hay không.

break;

case 3:

retract(1); //Hàm retract(): xử lý các trạng thái có đánh dấu *

install_id(); //Hàm install_id(): kiểm tra ký tự nhập vào là từ khoá hay là một tên biến.

t.type=gettoken(); //Hàm install_id: trả về từ tố là mã của một từ khoá nào đó hoặc chuỗi ký tự tên.

else if(ch=='.') state=6;

else if(ch=='E'||ch=='e') state=8;

else state=10;

break;

case 6:

ch=nextchar();

switch(ch){

case'=': state=14; break;case'+': state=15; break;case'-': state=19; break;case'*': state=23; break;case'/': state=26; break;case'%': state=29; break;default: state=fail(13);}

case'<': state=35; break;case'>': state=38; break;case'!': state=41; break;case'&': state=44; break;case'|': state=46; break;default: state=fail(32);}

} while(exitflag==0);

II Phân tích cú pháp

A Văn phạm gia tố

S → main

1 main → MAIN LPAR RPAR body

2 body → BEGIN ct END

10.var → TYPE n_id

11.n_id → ID COMA n_id

12 n_id → ID

13.pbgan → ID ASG exp

14.while → WHILE LPAR bieu_thuc RPAR body_ while15.body_ while → BEGIN lenh_ while END

16.lenh_ while → ct

17.lenh_ while → BREAK SEMI lenh_ while

18.lenh_ while → CONTINUE SEMI lenh_ while

36.factor → LPAR exp RPAR

37.factor → OP1 factor

3 FIRST(ct) = {TYPE, ID, BEGIN, WHILE, }

4 FIRST(lenh) = {ID, BEGIN}

12.FIRST(bt1) = {NOT, LPAR}

13.FIRST(bt2) = { ID, NUMINT, NUMFLOAT, LPAR, OP1}

14.FIRST(bt3) = {LPAR}

15.FIRST(bt4) = { ID, NUMINT, NUMFLOAT, LPAR, OP1}

16.FIRST(exp) = {ID, NUMINT, NUMFLOAT, LPAR, OP1}

17.FIRST(term) = {ID, NUMINT, NUMFLOAT, LPAR, OP1}18.FIRST(factor) = {ID, NUMINT, NUMFLOAT, LPAR, OP1}

14.FOLLOW(bt3) = {AND, OR, RPAR, $}

15.FOLLOW(bt4) = {RPAR, RELOP, $}

16.FOLLOW(exp) = {OP1, RPAR, RELOP, SEMI, $}

17.FOLLOW(term) = {OP1, OP2, RPAR, RELOP,SEMI, $}

18.FOLLOW(factor) = {OP1, OP2, RPAR, RELOP, SEMI, $}

F Tính tuyển

I0:

S → mainmain → MAIN LPAR RPAR body

main → MAIN LPAR RPAR body

I6 = goto(I4, BEGIN) = goto(I6, BEGIN) = goto(I10, BEGIN) = goto(I17, BEGIN) = goto(I18, BEGIN) = goto(I60, BEGIN) = goto(I70, BEGIN) =

pbgan → ID ASG expbody → BEGIN ct ENDwhile → WHILE LPAR bieu_thuc RPAR body_while

I7 = goto(I6, ct)

body → BEGIN ct END

I8 = goto(I6, var) = goto(I10, var) = goto(I17, var) = goto(I18, var) =

goto(I60, var) = goto(I70, var) = goto(I71, var)

I11 = goto(I6, TYPE) = goto(I10, TYPE) = goto(I17, TYPE) = goto(I18, TYPE) = goto(I60, TYPE) = goto(I70, TYPE) = goto(I71, TYPE)

var → TYPE n_idn_id → ID COMA n_idn_id → ID

I12 = goto(I6, pbgan) = goto(I10, pbgan) = goto(I17, pbgan) = goto(I18, pbgan) = goto(I60, pbgan) = goto(I70, pbgan) = goto(I71, pbgan)

lenh → pbgan

I13 = goto(I6, body) = goto(I10, body) = goto(I17, body) = goto(I18, body)

= goto(I60, body) = goto(I70, body) = goto(I71, body)

I15 = goto(I6, WHILE) = goto(I10, WHILE) = goto(I17, WHILE) =

goto(I18, WHILE) = goto(I60, WHILE) = goto(I70, WHILE) = goto(I71, WHILE)

while → WHILE LPAR bieu_thuc RPAR body_while

I19 = goto(I10, ct)

ct → while ct

I20 = goto(I11, n_id)

var → TYPE n_id

I21 = goto(I11, ID) = goto(I26, ID)

n_id → ID COMA n_idn_id → ID

I22 = goto(I14, ASG)

pbgan → ID ASG exp

exp → exp OP1 term

factor → LPAR exp RPAR

factor → OP1 factor

factor → LPAR exp RPAR

factor → OP1 factor

n_id → ID COMA n_id

n_id → ID COMA n_id

n_id → ID

I27 = goto(I22, exp)

pbgan → ID ASG exp.

exp → exp OP1 term

I28 = goto(I22, term) = goto(I23, term) = goto(I33, term) = goto(I40, term) =goto(I52, term) = goto(I55, term)

exp → term

term → term OP2 factor

I29 = goto(I22, factor) = goto(I23, factor) = goto(I33, factor) = goto(I40, factor) = goto(I44, factor) = goto(I52, factor) = goto(I55, factor)

term → factor

I30 = goto(I22, ID) = goto(I23, ID) = goto(I33, ID) = goto(I34, ID) =

goto(I40, ID) = goto(I44, ID) = goto(I45, ID) = goto(I52, ID) = goto(I55, ID)

factor → ID

I31 = goto(I22, NUMINT) = goto(I23, NUMINT) = goto(I33, NUMINT) = goto(I34, NUMINT) = goto(I40, NUMINT) = goto(I44, NUMINT) = goto(I45, NUMINT) = goto(I52, NUMINT) = goto(I55, NUMINT)

factor → NUMINT

I32 = goto(I22, NUMFLOAT) = goto(I23, NUMFLOAT) = goto(I33,

NUMFLOAT) = goto(I34, NUMFLOAT) = goto(I40, NUMFLOAT) = goto(I44, NUMFLOAT) = goto(I45, NUMFLOAT) = goto(I52, NUMFLOAT) = goto(I55, NUMFLOAT)

factor → NUMFLOAT

I33 = goto(I22, LPAR) = goto(I33, LPAR) = goto(I34, LPAR) = goto(I40, LPAR) = goto(I44, LPAR) = goto(I45, LPAR) = goto(I52, LPAR) = goto(I55, LPAR)

factor → LPAR exp RPARexp → exp OP1 term

exp → termterm → term OP2 factorterm → factor

factor → IDfactor → NUMINTfactor → NUMFLOATfactor → LPAR exp RPARfactor → OP1 factor

I34 = goto(I22, OP1) = goto(I23, OP1) = goto(I33, OP1) = goto(I34, OP1) = goto(I40, OP1) = goto(I44, OP1) = goto(I45, OP1) = goto(I52, OP1) = goto(I55, OP1)

factor → OP1 factorfactor → ID

factor → NUMINT

factor → NUMFLOATfactor → LPAR exp RPARfactor → OP1 factor

I37 = goto(I23, bt2)

bieu_thuc → bt2

I38 = goto(I23, NOT)

bt1 → NOT bt3bt3 → LPAR bt4 RPAR

I39 = goto(I23, bt3)

bt1 → bt3

I40 = goto(I23, LPAR)

bt3 → LPAR bt4 RPARfactor → LPAR exp RPARbt4 → bt4 RELOP expbt4 → exp

exp → exp OP1 termexp → term

term → term OP2 factorterm → factor

factor → IDfactor → NUMINTfactor → NUMFLOATfactor → LPAR exp RPARfactor → OP1 factor

n_id → ID COMA n_id

I44 = goto(I27, OP1) = goto(I42, OP1) = goto(I46, OP1) = goto(I54, OP1) = goto(I64, OP1)

exp → exp OP1 term

term → term OP2 factor

term → factor

factor → ID

factor → NUMINT

factor → NUMFLOAT

factor → LPAR exp RPAR

factor → OP1 factor

I45 = goto(I28, OP2) = goto(I56, OP2)

term → term OP2 factor

factor → ID

factor → NUMINT

factor → NUMFLOAT

factor → LPAR exp RPAR

factor → OP1 factor

I46 = goto(I33, exp)

factor → LPAR exp RPAR

exp → exp OP1 term

factor → NUMINT

factor → NUMFLOAT

factor → LPAR exp RPAR

factor → OP1 factor

exp → exp OP1 term

I55 = goto(I41, RELOP) = goto(I53, RELOP)

factor → LPAR exp RPAR

factor → OP1 factor

I56 = goto(I44, term)

exp → exp OP1 term

term → term OP2 factor

I57 = goto(I45, factor)

term → term OP2 factor

I58 = goto(I46, RPAR) = goto(I54, RPAR)

factor → LPAR exp RPAR

lenh_ while → BREAK SEMI lenh_ while

lenh_ while → CONTINUE SEMI lenh_ while

ct → var SEMI ct

ct → var SEMI

ct → lenh SEMI ct

ct → while ct

ct →

var → TYPE n_id

lenh → pbgan

lenh → body

pbgan → ID ASG exp

body → BEGIN ct END

while → WHILE LPAR bieu_thuc RPAR body_while

exp → exp OP1 term

I65 = goto(I60, lenh_ while)

body_ while → BEGIN lenh_ while END

I66 = goto(I60, ct) = goto(I70, ct) = goto(I71, ct)

lenh_ while → ct

I67 = goto(I60, BREAK) = goto(I70, BREAK) = goto(I71, BREAK)

lenh_ while → BREAK SEMI lenh_ while

I68 = goto(I60, CONTINUE) = goto(I70, CONTINUE) = goto(I71, CONTINUE)

lenh_ while → CONTINUE SEMI lenh_ while

lenh_ while → BREAK SEMI lenh_ while

lenh_ while → CONTINUE SEMI lenh_ while

pbgan → ID ASG exp

body → BEGIN ct END

while → WHILE LPAR bieu_thuc RPAR body_while

I71 = goto(I68, SEMI)

lenh_ while → CONTINUE SEMI lenh_ while

lenh_ while → ct

lenh_ while → BREAK SEMI lenh_ while

lenh_ while → CONTINUE SEMI lenh_ while

pbgan → ID ASG exp

body → BEGIN ct END

while → WHILE LPAR bieu_thuc RPAR body_while

I72 = goto(I70, lenh_ while)

lenh_ while → BREAK SEMI lenh_ while

I73 = goto(I71, lenh_ while)

lenh_ while → CONTINUE SEMI lenh_ while

G Bảng Action – Goto

(file: BangAction_Goto.doc)

III Phân tích ngữ nghĩa

1 Kiểm tra kiểu của các biểu thức và các câu lệnh

factor → NUMINT { factor.TYPE := int}

factor → NUMFLOAT { factor.TYPE := float}

pbgan → ID ASG exp { pbgan.type := if ID.type = exp.type

then void else type_ error}

while → WHILE LPAR bieu_thuc RPAR body_ while

{ while.type:=if while.type=Boolean then body_ while.type else

type_error}

2 Chuyển đổi kiểu từ số nguyên sang số thực

Ta xét một biểu thức dạng x + i với x có kiểu float và i có kiểu int Biểudiễn của float và in trong máy tính là khác nhau, đồng thời, cách thực hiệnphép cộng đối với số int và đối với số float là khác nhau Trong thực tế, đểthực hiện được phép cộng này, trước tiên chương trình dịch sẽ đổi cả hai toán

tử này về cùng một kiểu (cụ thể ở đây là kiểu float) sau đó thực hiện phépcộng

Trong các ngôn ngữ, việc chuyển đổi kiểu như trên là rất cần thiết Bộkiểm tra kiểu trong một chương trình dịch có thể được dùng để chèn thêm cácphép toán vào các biểu diễn trung gian của chương trình nguồn Ví dụ, ký hiệu

cho x + i có thể được chèn thêm phép toán inttofloat dùng để chuyển một số

int thành float rồi mới thực hiện phép cộng số thực

Ép kiểu

Một phép đổi kiểu từ một kiểu sang kiểu khác được gọi là không rõ (ẩn)nếu nó thực hiện một cách tự động bởi chương trình dịch Các phép biến đổikiểu này cũng được gọi là ép kiểu và có trong nhiều ngôn ngữ Các phép biếnđổi nói chung dễ làm mất thông tin nên các chương trình dịch thông thườngkhông tự động thực hiện các phép biến đổi kiểu này Ví dụ một số nguyên đổi

tự động được thành số thực nhưng ngược lại thì mất thông tin

Chuyển đổi kiểu từ số nguyên sang thực:

Lưu ý: Hàm lookup(e) dùng để lấy kiểu cất trong bảng ký hiệu trỏ bởi e.

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Giáo trình Chương trình dịch – Phạm Hồng Nguyên – NXB Đại họcQuốc Gia Hà Nội – 2008

2 Bài giảng Chương trình dịch – Phan Thị Thu Hồng