大學書信選1（關于編譯器）

簡序：

    大學中，有很多夢想，寫一個教學用的小編譯器就是一個。也曾就此與我最喜歡的年輕老師之一薛老師進行討論，后來更是聯系了另外兩個非常厲害的同學，準備大四一起做這個，運用有關模式，重新設計語言，把它做出來。

    可是現在，學校中只我一人，他們都去北京實習去了。而自己要忙的事情也太多，想實踐演化證明的思路，想通過內核代碼把“進程”理解好，想整理自己數據結構的筆記，想把數學分析看完……這個夢想，或許也就永遠留在心中了。

    忽然看到原來的一封email，寫給薛老師的，就原封不動的，轉貼在這里，紀念這段歲月時光！

    不去評論過去的東西了；只是要記得，新的夢想，新的征程！

 

    也愿所有的大學生朋友珍惜光陰，夢想成真。

                                                  percylee

                                               2003-10-15于武漢

 

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薛老師：

首先祝您節日快樂！

我是111001班的學生，前些日子和您說要寫個小編譯器，那時語言與詞法分析器已寫好了，可惜現在要忙于考試，但爭取寒假前多寫點。

語言很小，是基于代數結構<Z/rou;+,*>的，rou=mod（8），呵呵，目標語言是c++吧。希望能和您常聯系。

 

下面是語言的小例子：

 

item a, b={3}, c;

a ={5};

c=b*(a +b)+a ;

 

out<<"c="<<c;

 

c=a+a*b;

out<<"now c="<<c;

 

if(c==a*b)

then

out<<"c is the mutlip of a and b";

else

out<<"c isnot mutlip of a and b";

end;

 

 

您看看部分程序吧，我用c++寫的，感覺不少困難；但總是想，如果有一天寫完了，一定會很有收獲---這都是您課堂上講的呀；到時候我會到bbs上寫系列的帖子，把所有的設計過程和原代碼都展示給同學看。對了，我是那個kindman：），離散版塊上問問題，真希望能得到您的回答---或者，我找您吧，去找蔡老師，怕他太忙了。

 

//一個文件

#pragma once

#include <iostream>

#include <fstream>

#include <string>

using namespace std;

 

#define SIZE 50000 //默認最大文件字符數

#define WORDNUM 20000 //最大單詞數

#define CONSTNUM 100 //最大常量數

#define IDNUM 200 //最大標志符數

#define ELENUM 500 //常量運算單元數

#define ERRORSIZE 1000 //

class Sources

{

public:

 Sources(void);

 ~Sources(void);

private:

 const char * keyWords[7]; //關鍵字

 char * constTable[CONSTNUM]; //常量（字符串）

 char * idTable[IDNUM]; //自定義標志符

 char * elementTable[ELENUM]; //運算單元

 char idFollow[10]; //標志符follow集

 int idNum;

 int eleNum;

 int constNum;

//......

public:

 bool IsKeyword(const char *& keyWord,int &numOfkey);

 bool IsIdfollow(const char ch);

 int InsertID(const char *& strToken);

 int InsertELE(const char *& strToken);

 int InsertConst(const char *& strToken);

 

//......

};

//錯誤記錄

class ERROR

{

 public:

  int row;

  static char * strError;

};

class Error

{

 static int errorNum;

//int waringNum;

 ERROR error[ERRORSIZE];

public:

 Error(void);

 ~Error(void);

 

 int GetErrornum()const;

void SetError(const char *&strError,int row);

 

 void PrintError();

//......

};

//詞法分析

class Lexer

{

 enum Token_value{

KW,ID,ELEMENT,CONST,

  EQUAL,INPUT,OUTPUT,

  ASSIGN=´=´,PLUS=´+´,MUL=´*´,PRINT=´;´,

  LP=´(´,RP=´)´,COMMA=´,´,SEMI=´"´,ROWEND=´\n´

 };

 char ch; //reading file

 char memary[SIZE];//file managed a lettle

 char *word;

 

 int realSize; // of memary

 int rowCount; //of row in file

 int wordCount; //of token

 int charCount; //of reading ch in memary

 int tokenChCount;//of every tokenWord

 

std::fstream file;

 char *& strToken;//complete word in your code

 

 struct Token{

  Token_value tokval;

int codeNum;

  int rowNum;

 }token[WORDNUM];//result of lexical analysis

public:

 Lexer(void);

 ~Lexer(void);

 

 void Openfile(const char filename[30]);

 

 

 // 讀一個字符至ch

 void Readchar(void);

 void ReCheckch();

 

//字符放入單詞

 void Concat();

 //

 bool IsLetter();

 bool IsDigit();

 bool IsKeyword(const char* strWord,int &numOfkey,Sources source);

 //詞法分析

 void DoAnalysis(Sources source,Error error);

 //編程需要：檢查中間結果

 void Test();

};

//編譯處理

class Compiler

{

public:

 Compiler(void);

 virtual ~Compiler(void);

private:

 //

 Error error;

 // 所用到的資源

 Sources source;

 // 詞法分析器

 Lexer lexer;

 

public:

 // 讀入待編譯文件

 void Readfile(void);

 void Test(void);

 

//.....

};

 

//另一個文件，實現詞法分析

#include "compiler.h"

#using <mscorlib.dll>

 

Lexer::Lexer(void):strToken(word)

{

 rowCount=0;

charCount=0;

wordCount=0;

tokenChCount=0;

word=new char[200];

}

 

Lexer::~Lexer(void)

{

 file.close();

 delete word;

}

 

void Lexer::Openfile(const char filename[30])

{

char nextCh=´ ´;

int num=0;

// __try{

file.open(filename,ios_base::in|ios_base::out);

/* }

catch(System::NullReferenceException *e)

{

  std::cerr<<"Error: Can´t open file "<<filename

<<",please make sure !"<<endl;

  exit(-1);

}

 */

 while(!file.eof()){

  file.get(ch);

  memary[num++]=ch;

  if(ch==´ ´){

   file.get(nextCh);

   while(!file.eof()&&nextCh==´ ´)

    file.get(nextCh);

   memary[num++]=nextCh;

  }

 }

 

 realSize=num;

}

 

void Lexer::Readchar()

{

if(charCount<realSize)

ch=memary[charCount++];

 

 if(ch==´\n´&&ch!=´ ´) rowCount++;

}

 

void Lexer::ReCheckch()

{

while(ch==´ ´)

  Readchar();

}

 

//

void Lexer::Concat()

{

 word[tokenChCount++]=ch;

 word[tokenChCount]=´\0´;

}

bool Lexer::IsLetter()

{

 if(ch>=´A´&&ch<=´Z´)

  return true;

if(ch>=´a´&&ch<=´z´)

  return true;

return false;

}

bool Lexer::IsDigit()

{

 switch(ch){

  case ´0´:case ´1´:case ´2´:case ´3´:case ´4´:

  case ´5´:case ´6´:case ´7´:case ´8´:case ´9´:

   return true;

  default:

return false;

 }

}

 

bool Lexer::IsKeyword(const char* strWord,int &numOfkey,Sources source)

{

if(source.IsKeyword(strWord,numOfkey))

   return true;

  return false;

}

 

void Lexer::DoAnalysis(Sources source,Error error)

{

int code=-1,value=-1;

while(charCount<realSize)

{

tokenChCount=0;

 

Readchar();

 ReCheckch();

 

 if(IsLetter())

 {

  while(IsLetter() ||IsDigit())

  {

   Concat();

   Readchar();

  }

  charCount--;

  if(IsKeyword(strToken,code,source))

  {

   token[wordCount].codeNum=code;

   token[wordCount++].rowNum=rowCount;

  }

  else

   if(source.IsIdfollow(ch))

   {

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount].tokval=ID;

    value=source.InsertID(strToken);

    token[wordCount++].codeNum=value;

   }

   else {

    // error

    while(ch!=´\n´)

     Readchar();

    error.SetError(strToken,rowCount-1);

   

   }

 

 }//if

 else {

  switch(ch)

  {

  case ´{´: Readchar();

    while(IsDigit())

     Readchar();

    if(ch==´}´)

    {

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount].tokval=ELEMENT;

    value=source.InsertELE(strToken);

    token[wordCount++].codeNum=value;

    }

    else

    {

     //error

     while(ch!=´\n´)

     Readchar();

    error.SetError(strToken,rowCount-1);

 

    }

 

   break;

  case ´=´:Readchar();

    if(ch!=´=´)

    {

token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=ASSIGN;

charCount--;

    }

    else if(ch==´=´)

    {

token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=EQUAL;

    }

    break;

  case ´+´:

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=PLUS;

    break;

  case ´*´:

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=MUL;

    break;

  case ´<´:

    Readchar();

    if(ch==´<´)

    {

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

     token[wordCount++].tokval=OUTPUT;

    }

    else

    {

     //error

     while(ch!=´\n´)

     Readchar();

     error.SetError(strToken,rowCount-1);

    }

break;

  case ´>´:

    Readchar();

    if(ch==´>´)

    {

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

     token[wordCount++].tokval=INPUT;

    }

    else

    {

     //error

     while(ch!=´\n´)

     Readchar();

     error.SetError(strToken,rowCount-1);

    }

break;

  case ´"´:Readchar();

    while(ch!=´\n´&&ch!=´"´)

     Readchar();

    if(ch==´"´)

    {

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

     token[wordCount].tokval=CONST;

value=source.InsertConst(strToken);

   token[wordCount++].codeNum=value;

    }

    else

    {

     //error

     while(ch!=´\n´)

     Readchar();

     error.SetError(strToken,rowCount-1);

    }

    break;

   

  case ´,´:

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=COMMA;

    break;

  case ´;´:

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=PRINT;

    break;

  case ´(´:

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=LP;

    break;

  case ´)´:

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=RP;

    break;

   case ´ ´:

    // Readchar();

    break;

   case ´\n´:

    token[wordCount].rowNum=rowCount;

    token[wordCount++].tokval=ROWEND;

    break;

  default:

    {

    //error

    while(ch!=´\n´)

     Readchar();

    error.SetError(strToken,rowCount-1);

    }

  }

 }//else

 

}//while

}

//----------------------------------------------------------------------------

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void Lexer::Test()

{

 cout<<"wordCount:"<<wordCount<<endl;

 for(int i=0;i<wordCount;i++){

 

  cout<<endl<<"row:"<<token[i].rowNum<<endl;

 

  switch(token[i].tokval)

  {

  case KW:cout<<"keyword";

   break;

  case ID:cout<<"identifer";

   break;

  case ELEMENT:cout<<"element";

   break;

  case CONST:cout<<"const string";

   break;

  case PLUS:cout<<´+´;

   break;

  case MUL:cout<<´*´;

   break;

  case ASSIGN:cout<<´=´;

   break;

  case EQUAL:cout<<"==";

   break;

  case PRINT:cout<<´;´;

   break;

  case LP:cout<<´(´;

   break;

  case RP:cout<<´)´;

   break;

  case COMMA:cout<<´,´;

   break;

  case INPUT:cout<<">>";

   break;

  case OUTPUT:cout<<"<<";

   break;

  case SEMI:cout<<´"´;

   break;

  case ROWEND:cout<<"row_end";

   break;

  default:

   ;

  }

 }

}

 

 

祝您工作順利。

 

percy

 

 

 

原文轉自：http://www.kjueaiud.com