Интерпретатор

Федеральное агентство по образованию

ОМСКИЙ  ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра информатики и вычислительной техники  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Пояснительная записка 

к курсовому проекту 

по дисциплине СПО 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Выполнил:

студент гр. ИВТ-425

 Елизов  В. В. 

Проверил:

к.т.н., доцент

Флоренсов А. Н. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Омск 2009

 

Содержание

 

Задание №4

   Разработать на основе предиктивного анализатора  интерпретатор программ для языка  программирования, который описательно  задается следующими определениями:

1. язык обеспечивает вычисления на основе типов double и int языка Си (используемого компилятором компиляторов), предполагается использование директив определения типа;
2. арифметические выражения могут использоваться сколь угодно сложной структуры, но не должны содержать обращений к функциям;
3. язык содержит операторы цикла, задаваемые ключевым словом while, и условные операторы if - else; допускаются операторы break;
4. условия задаются в виде

переменная  операция_сравнения число

5. для выдачи результатов служат операторы

print список имен переменных

printn список имен переменных

причем  оператор printn выдает округленные целые  значения переменных, а для ввода  оператор

input список имен переменных

где список имен переменных представляет собой перечисление через запятую;

6. остальные синтаксические элементы языка выбираются разработчиком самостоятельно (скобки, средства указания конца оператора, блока операторов, символ присваивания, обозначения операций сравнения и т.п.);
7. Имена программных объектов должны формироваться по общеупотребительному правилу: первым символом должна быть произвольная латинская буква, последующими символами могут быть цифры или латинские буквы.

   Основным  результатом работы компилятора  должен быть исполняемый файл интерпретатора; в качестве дополнительного файла, выдаваемого компилятором при указании опции запроса для него, должен формироваться файл таблицы символических имен.

   Представляемые  результаты разработки должны включать пояснительную записку и исходный файл на языке Си, детально прокомментированный, с текстами подключаемых файлов, созданных разработчиком. Рекомендуется проводить разработку постепенно, реализую до получения результирующего файла сначала первые пункты его задания, затем добавляя к ним группу следующих и т.д.

 

  Описание  разработанного языка

   Разработанный интерпретатор работает с особым языком программирования, который, для упрощения, далее в тексте будет называться NL.

   Алфавит языка можно разделить на 6 групп:

1. Символы пробела и табуляции.
2. Буквы - это прописные и строчные буквы латинского алфавита.
3. Арабские цифры - это цифры от 0 до 9.
4. Разделители и ограничители: , ; ( ) { }
5. Знаки операций + - * / := != == > < <= >=
6. Зарезервированные слова: if, else, while, input, print, printn

   Для записи программы не требуется какого-либо специального формата файла. Можно использовать любое расширение.

   Любая программа должна начинаться символа { и заканчиваться символом }. Они называются операторные скобки и указывают на начало и конец процедуры.

   К тому же любая операция должна заканчиваться  символом ; (точка с запятой).

   Простейшая  программа может выглядеть следующим  образом:

   {

   print 5.3;

   }

   При выполнении этой программы на экране появится число 5.3. Можно заметить, что оператор print выводит на экран число (значение переменной), которое следует за ним. Для вывода последовательности аргументы необходимо указать через запятую.

   Также существует оператор printn, который выполняет те же самые функции, что и print, только на экран выведется лишь целочисленное значение. Например, если выполнить программу:

   {

   printn 5.3;

   }

   То  на экране появится округленный результат – число 5.

   Для того чтобы использовать переменную необходимо либо ввести ее значение при  помощи оператора input, либо использовать присваивание (оператор :=). Переменная описывается последовательностью латинских букв, цифр и знака подчеркивания, начинающейся с буквы.

   {

   a:=5.3;

   input b;

   print a,b;

   printn a,b;

   }

   В вышеописанном примере используется две переменных, a и b. Первая принимает значение 5.3, значение же второй необходимо ввести вручную и нажать клавишу ввода. Результатом выполнения этой программы будет 4 числа: 5.3, значение переменной b, 5 и округленное до целого значение второй переменной. Причем, каждое число будет выведено в новой строке.

   Для ввода нескольких переменных, как  и для вывода можно использовать последовательность имен, перечисленных через запятую.

   Язык  NL позволяет выполнять простейшие операции (над числами и переменными) такие как: сложение, вычитание, умножение и деление. Которые записываются так же, как и в математике: +, -, *, /. Порядок выполнения этих операций также соответствует привычному. Для изменения приоритета нужно использовать скобки.

   {

   input a,b,c;

   d:=(a*(a+b*b)+c)*c;

   print d;

   }

   Для выполнения более сложных операций используется оператор условного перехода if-else – когда последовательность действий зависит от какого-либо условия. Структура условного оператора в полной форме имеет следующий вид:

   if (условие) {действия1} else { действия 2};

   Условие - это выражение логического типа, которое может принимать два  значения: истина или ложь. Для записи условия используются операции сравнения:

• == - равно
• != - неравно
• > - больше
• < - меньше
• >= - меньше-равно
• <= - больше-равно

   Рассмотрим  на примере работу условного оператора:

   {

   input a,b;

   if(a==b)

         {

         print 10;

         }

   else

         {

         print 0;

         };

   }

   В начале программы вводятся два числа a и b. Затем они сравниваются на равенство. Если a равно b, то будут выполняться действия, находящиеся в операторных скобках непосредственно за словом if. То есть, на экран выведется 10. Затем программа «перепрыгнет» через операторные скобки после слова else, на чем выполнение закончится. Если же условие окажется ложным (a не равно b), то пропустится первая последовательность действий и выполнится вторая, находящаяся в операторных скобках после слова else. А именно, выведется 0.

   Для выполнения повторяющихся действий используется оператор цикла while. Структура этого оператора имеет вид: 
while (условие) {последовательность действий};, где условие - это любое логическое выражение, истинность которого проверяется в начале каждой итерации (условие выполнения тела цикла). При истинности условия выполнится последовательность действий, находящаяся в операторных скобках и опять проверится условие. Так будет продолжаться до тех пор, пока результат логического выражения не окажется ложным. Тогда последовательность действий перестанет выполняться и программа перейдет к следующему за операторными скобками действию. Следует заметить, что если условие всегда будет выполняться, то программа зациклится – никогда не остановится. Ее нужно будет завершить принудительно.

   {

   i:=10;

   while(i>=1)

         {

         i:=i-1;

         print i;

         };

   }

   Выполнение  данной программы приведет к тому, что на экран выведется 10 цифр – от 9 до 0.

   Следует отметить, что операторы цикла, как  и условные могут быть вложенными:

   {

   i:=10;

   while(i>=1)

         {

         i:=i-1;

         print i;

         j:=i;

         while(j<10)

               {

               j:=j+1;

               print j;

               };

         };

   } 

   Таким образом, язык NL позволяет реализовать довольно объемные вычисления и алгоритмы с ветвящейся структурой.

 

   

  Описание  модулей

   Разработанная программа состоит из семи модулей:

1. main.c – специальная функция, которая открывает файл и выполняет запуск процедур обработки.
2. init.c – инициализация, выполняет действия, которые нужно произвести до начала анализа (занесение в таблицу символов зарезервированных ключевых слов).
3. lexer.c – лексический анализатор. Выделяет из входной последовательности слово (токен).
4. parser.c – синтаксический анализатор. Обрабатывает слово, выделенное ранее лексическим анализатором.
5. symbol.c – модуль реализует взаимодействие с таблицей символов и кодов (добавить запись, найти номер строки)
6. emitter.c – выполнение программы, по таблице кодов, с использованием таблицы символов.
7. errors.c – обработка ошибок.

   Для описания общих переменных и внешних  функций используется заголовочный файл global.h

   Далее будут приведены исходные коды описанных выше файлов.

 

   main.c 

   #include "global.h"

   FILE* Open; 

   int main(int argc,char *argv[])

   {

   char *name=argv[1];  // Считать первый аргумент (после имени исполняемого файла) из командной строки

   char *a1=argv[2];  // Считать второй аргумент

   char *a2=argv[3];  // Считать третий аргумент

   if((Open=fopen(name,"r"))==NULL)   // Если не удалось открыть файл, то