Разработка синтаксического распознавателя вычисляемого оператора перехода языка FORTRAN
Министерство науки, высшей школы и технической политики Российской Федерации.
Новосибирский Государственный
Технический Университет.
Курсовая работа по системному программированию.
Разработка синтаксического распознавателя вычисляемого оператора перехода языка FORTRAN.
Факультет АВТ.
Кафедра АСУ.
Группа А-513.
Студент Борзов Андрей Николаевич.
Преподаватель Шорников Юрий Владимирович.
Ассистент Панова Вера Борисовна.
Дата 19 мая 1997 года.
Отметка о защите _______________________________
Новосибирск – 1997.
Язык оператора.
Язык вычисляемого оператора перехода языка FORTRAN.
GOTO МЕТКАЅКОНСТАНТАЅАРИФМЕТИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ
МЕТКА – Идентификатор
КОНСТАНТА – ЦЕЛОЕ БЕЗ ЗНАКА
АРИФМЕТИЧЕСКОЕ ВЫРАЖЕНИЕ – ВЫРАЖЕНИЕ, СОДЕРЖАЩЕЕ В СЕБЕ ОПЕРАЦИИ *, /, -, +, **, А ТАКЖЕ ( ).
** – ВОЗВЕДЕНИЕ В СТЕПЕНЬ.
Грамматика языка.
G[<ОПЕРАТОР>]
<ОПЕРАТОР> ® GOTO <ВЫРАЖЕНИЕ>
<ВЫРАЖЕНИЕ> ® Т з<ВЫРАЖЕНИЕ>+Т з <ВЫРАЖЕНИЕ>-Т
Т ® О зТ*О з Т/О кТ**О
О ®(<ВЫРАЖЕНИЕ>) з<ИДЕНТИФИКАТОР> з<ДБЗ>
<ИДЕНТИФИКАТОР> ® Б{Б зЦ}[L]
<ДБЗ> ® Ц{Ц}[.Ц{Ц}][L]
Т
–
ТЕРМ
О
–
ОПЕРАНД
Б
–
БУКВА
Ц
–
ЦИФРА
ДБЗ
–
ДРОБНОЕ БЕЗ ЗНАКА
L
–
КОНЕЦ СТРОКИ (пусто)
**
–
ВОЗВЕДЕНИЕ В СТЕПЕНЬ
Классификация грамматики.
Данная грамматика G[<ОПЕРАТОР>], согласно классификации Хомского, является контекстно-свободной, так как правая часть каждой редукции начинается либо с терминального символа, либо с нетерминального, принадлежащего объединённому словарю.
A ® a, AОVn, aОV*.
Грамматика G[<ОПЕРАТОР>] не является автоматной, так как не все её редукции начинаются с терминального символа. По этой же причине данная грамматика не является S — грамматикой.
Метод анализа.
Для данной грамматики реализован разбор методом рекурсивного спуска, поскольку она относится к классу контекстно-свободных.
Идея метода состоит в том, что каждому нетерминальному символу ставится в соответствие определённая программная единица (функция), которая распознаёт цепочку, порождаемую этим нетерминалом.
Эти процедуры и функции вызываются в соответствии с правилами грамматики и иногда вызывают сами себя.
Данный метод реализован на языке C++, поскольку он обладает рекурсивными возможностями.
Диагностика и нейтрализация ошибок.
Для данной грамматики производится только диагностика и нейтрализация ошибок. Исправление ошибок не производится.
Нейтрализация ошибок осуществляется по методу Айронса, то есть, спускаясь по синтаксическому дереву без возврата по контексту, при обнаружении тупиковой ситуации отбрасываются те литеры (символы), которые привели в тупиковую ситуацию и разбор продолжается.
Тестирование.
ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
Протокол работы синтаксического распознавателя вычисляемого оператора перехода языка FORTRAN.
ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
GOTO A+B-DD**(CC/(23+34**R))+Y*((C))
ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘A’ с кодом 65.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа A.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘+’ с кодом 43.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘B’ с кодом 66.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа B.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘-‘ с кодом 45.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘D’ с кодом 68.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа D.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘D’ с кодом 68.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘*’ с кодом 42.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘*’ с кодом 42.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘(‘ с кодом 40.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘C’ с кодом 67.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа C.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘C’ с кодом 67.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘/’ с кодом 47.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘(‘ с кодом 40.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘2’ с кодом 50.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа 2.
FLOAT — Проверка на Дробное Без Знака с цифры 2.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘3’ с кодом 51.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘+’ с кодом 43.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘3’ с кодом 51.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа 3.
FLOAT — Проверка на Дробное Без Знака с цифры 3.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘4’ с кодом 52.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘*’ с кодом 42.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘*’ с кодом 42.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘R’ с кодом 82.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа R.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘)’ с кодом 41.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘)’ с кодом 41.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘+’ с кодом 43.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘Y’ с кодом 89.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа Y.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘*’ с кодом 42.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘(‘ с кодом 40.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘(‘ с кодом 40.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘C’ с кодом 67.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа C.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘)’ с кодом 41.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘)’ с кодом 41.
SCAN — Сканирование. Текущий символ NULL с кодом 0.
ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
GOTO A
ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
AB — Проверка на Арифметическое Выражение.
SCAN — Сканирование. Текущий символ ‘A’ с кодом 65.
T — Проверка на Терм.
O — Проверка на Операнд.
IDENT — Проверка на Идентификатор с символа A.
SCAN — Сканирование. Текущий символ NULL с кодом 0.
ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
Листинг программы.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// FILE KURSOVIK.CPP».
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// ВАРИАHТ № 3.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Оператор перехода вычисляемый языка FORTRAN.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Кафедра АСУ.
// Группа А-513.
// Студент Борзов Андрей Hиколаевич.
// Преподаватели кандидат технических наук, доцент Шорников Юрий Владимирович,
// ассистент Панова Вера Борисовна.
// Дата 29 апреля 1997г.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Подключаемые файлы.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include
#include»keyboard.h»
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Макроопределения.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
#define ERROR 0 // Код ошибки.
#define COL_STR 20 // Максимальное количество строк.
#define STR_LEN 35 // Длина строки.
#define MAX_STR_LEN 255 // Максимальная длина строки.
#define FILENAME «TEST.TXT» // Имя файла, открываемого по умолчанию.
#define YES 1
#define NO 2
#define OK 3
//#define TEST // Определено, если включен отладочный режим.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Прототипы функций.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
int I_ReadKey(void); // Опрос клавиатуры.
void Welcome(void); // Экран при старте программы.
void Menu(void); // Меню.
void Help(void); // Помощь.
void MyExit(int=0); // Корректный выход из программы.
void Beep(int=500,int=100); // Звуковой сигнал.
void Usage(void); // Использование программы.
int OpenFile(void); // Открытие файла.
void DrawBox(int,int,int,int,char*); // Рисует рамку с заголовком.
void PrintText(void); // Печатает основной текст.
void Screen(void); // Перерисовка экрана.
void Compile(void); // Компиляция.
void Message(int); // Вывод сообщений об ошибках.
void MyPuts(char*,int); // Аналог puts(char*);.
void Language(void); // Язык оператора.
void Grammar(void); // Грамматика языка.
void GetFilename(void); // Запрос имени файла для открытия.
int ScanStr(char*); // Поиск GOTO.
int Scaner(char*); // Обработка строки.
void Scan(void); // Сканирование следующего символа.
void Delspace(char*); // Удаление ненужных пробелов в строке.
int AB(void); // Реализация нетерминала <АВ>.
int T(void); // Реализация нетерминала <Т>.
int O(void); // Реализация нетерминала <О>.
int IDENT(void); // Реализация нетерминала
.
int FLOAT(void); // Реализация нетерминала
.
void Error(int=0,char* =»»); // Обработка ошибки.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Глобальные переменные.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
char filename[MAX_STR_LEN]; // Имя файла.
char *text[COL_STR+1]; // Массив указателей на строки текста.
char screen[4096]; // Буфер под копию экрана.
char mes[21][20][80]; // Массив под сообщения об ошибках.
char nx; // Текущий символ.
int pos; // Текущая позиция в строке.
char STR[80]; // Сканируемая строка.
int ERR1; // Счетчик страниц в массиве ошибок.
int ERR2; // Счетчик строк в массиве ошибок.
FILE *errors; // Дескриптор файла.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Функция MAIN.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
void main(int argc,char* argv[])
{
textcolor(LIGHTGRAY);
textbackground(BLACK);
_setcursortype(_NOCURSOR);
clrscr();
if(argc>2)
{
Usage();
MyExit();
}
if(argc==2)
strcpy(filename,argv[1]);
else
{
Welcome();
gettext(20,7,60,17,screen);
GetFilename();
}
while(OpenFile())
{
puttext(20,7,60,17,screen);
GetFilename();
}
Menu();
}
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Вывод сообщений об ошибках.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
void Message(int j)
{
window(42,3,79,23);
textcolor(BLUE);
textbackground(CYAN);
clrscr();
for(int i=0;i
cprintf(«%-30srn»,mes[j][i]);
}
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Гpамматика языка.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
void Grammar(void)
{
window(1,25,80,25);
textattr(112);
MyPuts(» ~F1~ Help ~F2~ Grammar ~F3~ Language ~F9~ Compile ~F10~ Quit ~Alt-X~
Quit ~Esc~ Quit»,DARKGRAY);
window(10,5,70,20);
textcolor(WHITE);
textbackground(MAGENTA);
clrscr();
DrawBox(2,1,60,16,»Гpамматика языка»);
window(12,6,78,19);
textcolor(YELLOW);
cputs(«rn»);
cputs(» 1. <Опеpатоp> -> GOTO <Выpажение>rn»);
cputs(» 2. <Выpажение> -> T | <Выpажение>+T | <Выpажение>-Trn»);
cputs(» 3. T -> O | T*O | T/O | T**Orn»);
cputs(» 4. O -> (<Выpажение>) | <Идентификатоp> | <ДБЗ>rn»);
cputs(» 5. <Идентификатоp> -> Б{Б|Ц}[L]rn»);
cputs(» 6. <ДБЗ> -> Ц{Ц}[.Ц{Ц}][L]rnn»);
cputs(» T — Теpм;rn»);
cputs(» O — Опеpанд;rn»);
cputs(» Б — Буква;rn»);
cputs(» Ц — Цифpа;rn»);
cputs(» ДБЗ — Дробное Без Знака;rn»);
cputs(» ** — возведение в степень.»);
I_ReadKey();
}
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Язык оператора.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
void Language(void)
{
window(1,25,80,25);
textattr(112);
MyPuts(» ~F1~ Help ~F2~ Grammar ~F3~ Language ~F9~ Compile ~F10~ Quit ~Alt-X~
Quit ~Esc~ Quit»,DARKGRAY);
window(20,8,60,18);
textcolor(WHITE);
textbackground(GREEN);
clrscr();
DrawBox(2,1,40,11,»Язык оператора»);
window(22,9,58,17);
textcolor(BLACK);
cputs(«rn»);
cputs(» GOTO CONST | VAR | АВrnn»);
cputs(» CONST — Дробное без знака,rn»);
cputs(» VAR — идентификатоp,rn»);
cputs(» АВ — аpифметическое выpажение.»);
I_ReadKey();
}
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
// Компиляция.
//ѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕѕ
void Compile(void)
{
static int compile=0;
window(1,25,80,25);
textattr(112);
MyPuts(» ~F1~ Help ~F2~ Grammar ~F3~ Language ~F9~ Compile ~F10~ Quit ~Alt-X~
Quit ~Esc~ Quit»,DARKGRAY);
window(20,8,60,18);
textcolor(WHITE);
textbackground(RED);
clrscr();
DrawBox(2,1,40,11,»Компиляция»);
window(22,9,58,17);
textcolor(YELLOW);
cputs(«rn»);
if(compile>0)
{
cputs(» Текст УЖЕ откомпилирован!!!»);
Beep(900,1000);
return;
}
errors=fopen(«PROTOCOL.TXT»