Давайте создадим компилятор! - Джек Креншоу
Шрифт:
Интервал:
Закладка:
end;
{–}
{ Write the Epilog }
procedure Epilog;
begin
EmitLn('DC WARMST');
EmitLn('END MAIN');
end;
{–}
{ Parse and Translate a Math Factor }
procedure BoolExpression; Forward;
procedure Factor;
begin
if Look = '(' then begin
Match('(');
BoolExpression;
Match(')');
end
else if IsAlpha(Look) then begin
GetName;
LoadVar(Value);
end
else
LoadConst(GetNum);
end;
{–}
{ Parse and Translate a Negative Factor }
procedure NegFactor;
begin
Match('-');
if IsDigit(Look) then
LoadConst(-GetNum)
else begin
Factor;
Negate;
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Leading Factor }
procedure FirstFactor;
begin
case Look of
'+': begin
Match('+');
Factor;
end;
'-': NegFactor;
else Factor;
end;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Multiply }
procedure Multiply;
begin
Match('*');
Factor;
PopMul;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Divide }
procedure Divide;
begin
Match('/');
Factor;
PopDiv;
end;
{–}
{ Common Code Used by Term and FirstTerm }
procedure Term1;
begin
while IsMulop(Look) do begin
Push;
case Look of
'*': Multiply;
'/': Divide;
end;
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Math Term }
procedure Term;
begin
Factor;
Term1;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Leading Term }
procedure FirstTerm;
begin
FirstFactor;
Term1;
end;
{–}
{ Recognize and Translate an Add }
procedure Add;
begin
Match('+');
Term;
PopAdd;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Subtract }
procedure Subtract;
begin
Match('-');
Term;
PopSub;
end;
{–}
{ Parse and Translate an Expression }
procedure Expression;
begin
FirstTerm;
while IsAddop(Look) do begin
Push;
case Look of
'+': Add;
'-': Subtract;
end;
end;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Relational «Equals» }
procedure Equal;
begin
Match('=');
Expression;
PopCompare;
SetEqual;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Relational «Less Than or Equal» }
procedure LessOrEqual;
begin
Match('=');
Expression;
PopCompare;
SetLessOrEqual;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Relational «Not Equals» }
procedure NotEqual;
begin
Match('>');
Expression;
PopCompare;
SetNEqual;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Relational «Less Than» }
procedure Less;
begin
Match('<');
case Look of
'=': LessOrEqual;
'>': NotEqual;
else begin
Expression;
PopCompare;
SetLess;
end;
end;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Relational «Greater Than» }
procedure Greater;
begin
Match('>');
if Look = '=' then begin
Match('=');
Expression;
PopCompare;
SetGreaterOrEqual;
end
else begin
Expression;
PopCompare;
SetGreater;
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Relation }
procedure Relation;
begin
Expression;
if IsRelop(Look) then begin
Push;
case Look of
'=': Equal;
'<': Less;
'>': Greater;
end;
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Boolean Factor with Leading NOT }
procedure NotFactor;
begin
if Look = '!' then begin
Match('!');
Relation;
NotIt;
end
else
Relation;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Boolean Term }
procedure BoolTerm;
begin
NotFactor;
while Look = '&' do begin
Push;
Match('&');
NotFactor;
PopAnd;
end;
end;
{–}
{ Recognize and Translate a Boolean OR }
procedure BoolOr;
begin
Match('|');
BoolTerm;
PopOr;
end;
{–}
{ Recognize and Translate an Exclusive Or }
procedure BoolXor;
begin
Match('~');
BoolTerm;
PopXor;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Boolean Expression }
procedure BoolExpression;
begin
BoolTerm;
while IsOrOp(Look) do begin
Push;
case Look of
'|': BoolOr;
'~': BoolXor;
end;
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate an Assignment Statement }
procedure Assignment;
var Name: string;
begin
Name := Value;
Match('=');
BoolExpression;
Store(Name);
end;
{–}
{ Recognize and Translate an IF Construct }
procedure Block; Forward;
procedure DoIf;
var L1, L2: string;
begin
BoolExpression;
L1 := NewLabel;
L2 := L1;
BranchFalse(L1);
Block;
if Token = 'l' then begin
L2 := NewLabel;
Branch(L2);
PostLabel(L1);
Block;
end;
PostLabel(L2);
MatchString('ENDIF');
end;
{–}
{ Parse and Translate a WHILE Statement }
procedure DoWhile;
var L1, L2: string;
begin
L1 := NewLabel;
L2 := NewLabel;
PostLabel(L1);
BoolExpression;
BranchFalse(L2);
Block;
MatchString('ENDWHILE');
Branch(L1);
PostLabel(L2);
end;
{–}
{ Process a Read Statement }
procedure DoRead;
begin
Match('(');
GetName;
ReadVar;
while Look = ',' do begin
Match(',');
GetName;
ReadVar;
end;
Match(')');
end;
{–}
{ Process a Write Statement }
procedure DoWrite;
begin
Match('(');
Expression;
WriteVar;
while Look = ',' do begin
Match(',');
Expression;
WriteVar;
end;
Match(')');
end;
{–}
{ Parse and Translate a Block of Statements }
procedure Block;
begin
Scan;
while not(Token in ['e', 'l']) do begin
case Token of
'i': DoIf;
'w': DoWhile;
'R': DoRead;
'W': DoWrite;
else Assignment;
end;
Scan;
end;
end;
{–}
{ Allocate Storage for a Variable }
procedure Alloc(N: Symbol);
begin
if InTable(N) then Abort('Duplicate Variable Name ' + N);
AddEntry(N, 'v');
Write(N, ':', TAB, 'DC ');
if Look = '=' then begin
Match('=');
If Look = '-' then begin
Write(Look);
Match('-');
end;
WriteLn(GetNum);
end
else
WriteLn('0');
end;
{–}
{ Parse and Translate a Data Declaration }
procedure Decl;
begin
GetName;
Alloc(Value);
while Look = ',' do begin
Match(',');
GetName;
Alloc(Value);
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate Global Declarations }
procedure TopDecls;
begin
Scan;
while Token <> 'b' do begin
case Token of
'v': Decl;
else Abort('Unrecognized Keyword ' + Value);
end;
Scan;
end;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Main Program }
procedure Main;
begin
MatchString('BEGIN');
Prolog;
Block;
MatchString('END');
Epilog;
end;
{–}
{ Parse and Translate a Program }
procedure Prog;
begin
MatchString('PROGRAM');
Header;
TopDecls;
Main;
Match('.');
end;
{–}
{ Initialize }
procedure Init;
var i: integer;
begin
for i := 1 to MaxEntry do begin
ST[i] := '';
SType[i] := ' ';
end;
GetChar;
Scan;
end;
{–}
{ Main Program }
begin
Init;
Prog;
if Look <> CR then Abort('Unexpected data after ''.''');
end.
{–}
Пересмотр лексического анализа
Введение
У меня есть хорошие и плохие новости. Плохие новости – эта глава не та, которую я вам обещал последний раз. Более того, и следующая глава также.
Хорошие новости в причине появления этой главы: я нашел способ упростить и улучшить лексический анализатор компилятора. Позвольте мне объяснить.
Предпосылка
Если вы помните, мы подробно говорили на тему лексических анализаторов в Главе 7 и я оставил вас с проектом распределенного сканера который, я чувствовал, был почти настолько простым, насколько я cмог сделать... более чем большинство из того, что я где-либо видел. Мы использовали эту идею в Главе 10. Полученная структура компилятора была простой и она делала свою работу.
Однако недавно я начал испытывать проблемы такого рода, которые подсказывают, что возможно вы делаете что-то неправильно.
Проблемы достигли критической стадии когда я попытался обратиться к вопросу точек с запятой. Некоторые люди спрашивали меня, действительно ли KISS будет использовать их для разделения операторов. Я не намеревался использовать точки с запятой просто потому, что они мне не нравятся и, как вы можете видеть, они не доказали своей необходимости.
Но я знаю, что многие из вас, как и я, привыкли к ним, так что я намеревался написать короткую главу чтобы показать вам, как легко они могут быть добавлены раз вы так склонны к ним.
Чтож, оказалось что их совсем непросто добавить. Фактически это было чрезвычайно трудно.
Я полагаю, что должен был понять что что-то было неправильно из-за проблемы переносов строк. В последних двух главах мы обращались к этому вопросу и я показал вам, как работать с переносами с помощью процедуры, названной достаточно соответствующе NewLine. В TINY Version 1.0 я расставил вызовы этой процедуры в стратегических местах кода.
Кажется, что всякий раз, когда я обращался к проблеме переносов, я, однако, находил этот вопрос сложным и полученный синтаксически анализатор оказывался очень ненадежным... одно удаление или добавление здесь или там и все разваливалось. Оглядываясь назад, я понимаю, что это было предупреждение, на которое я просто не обращал внимания.
Когда я попробовал добавить точку с запятой к переносам строк это стало последней каплей. Я получил слишком сложное решение. Я начал понимать, что необходимо что-то менять коренным образом.
Итак, в некотором отношении эта глава заставить нас возвратиться немного назад и пересмотреть заново вопрос лексического анализа. Сожалею об этом. Это цена, которую вы платите за возможность следить за мной в режиме реального времени. Но новая версия определенно усовершенствована и хорошо послужит нам дальше.
Как я сказал, сканер использованный нами в Главе 10, был почти настолько простым, насколько возможно. Но все может быть улучшено. Новый сканер более похож на классический сканер и не так прост как прежде. Но общая структура компилятора даже проще чем раньше. Она также более надежная и проще для добавления и/или модификации. Я думаю, что она стоит времени, потраченного на это отклонение. Так что в этой главе я покажу вам новую структуру. Без сомнения вы будете счастливы узнать, что хотя изменения влияют на многие процедуры, они не очень глубоки и поэтому мы теряем не очень многое из того что было сделано до этого.
Как ни странно, новый сканер намного более стандартен чем старый и он очень похож на более общий сканер, показанный мной ранее в главе 7. Вы должны помнить день, когда я сказал: K-I-S-S!
Проблема
Проблема начинает проявлять себя в процедуре Block, которую я воспроизвел ниже:
{–}
{ Parse and Translate a Block of Statements }
procedure Block;
begin
Scan;
while not(Token in ['e', 'l']) do begin
