Давайте создадим компилятор!
Шрифт:
IF c >= ('A' and c) <= 'Z' then
что не имеет смысла.
В любом случае, я решил разделить операторы на различные уровни, хотя и не столько много как в C.
<b-expression> ::= <b-term> [<orop> <b-term>]*
<b-term> ::= <not-factor> [AND <not-factor>]*
<not-factor> ::= [NOT] <b-factor>
<b-factor> ::= <b-literal> | <b-variable> | <relation>
<relation> ::= | <expression> [<relop> <expression]
<expression> ::= <term> [<addop> <term>]*
<term> ::= <signed factor> [<mulop> factor]*
<signed factor>::= [<addop>] <factor>
<factor> ::= <integer> | <variable> | (<b-expression>)
Эта
Есть одно тонкое, но определяющее различие, которое заставляет все это работать. Обратите внимание на квадратные скобки в определении отношения. Это означает, что relop и второе выражение являются необязательными.
Странным последствием этой грамматики (которое присутствует и в C) является то, что каждое выражения потенциально является булевым выражение. Синтаксический анализатор всегда будет искать булевское выражение, но «уладит» все до арифметического. Честно говоря, это будет замедлять синтаксический анализатор потому что он должен пройти через большее количество вызовов процедур. Это одна из причин, почему компиляторы Паскаля обычно быстрее выполяют компиляцию, чем компиляторы C. Если скорость для вас – больное место, придерживайтесь синтаксиса Паскаля.
Синтаксический анализатор
Теперь, когда мы прошли через процесс принятия решений, мы можем поспешить с разработкой синтаксического анализатора. Вы делали это со мной несколько раз до этого, поэтому вы знаете последовательность: мы начнем с новой копии Cradle и будем добавлять процедуры одна за другой. Так что давайте сделаем это.
Мы начинаем, как и в случае с арифметикой, работая с булевыми литералами а не с переменными. Это дает нам новый вид входного токена, поэтому нам также нужна новая программа распознавания и новая процедура для чтения экземпляров этого типа токенов. Давайте начнем, определив эти две новые процедуры:
{–}
{ Recognize a Boolean Literal }
function IsBoolean(c: char): Boolean;
begin
IsBoolean := UpCase(c) in ['T', 'F'];
end;
{–}
{ Get a Boolean Literal }
function GetBoolean: Boolean;
var c: char;
begin
if not IsBoolean(Look) then Expected('Boolean Literal');
GetBoolean := UpCase(Look) = 'T';
GetChar;
end;
{–}
Внесите эти подпрограммы в вашу программу. Вы можете протестировать их, добавив в основную программу оператор печати:
WriteLn(GetBoolean);
Откомпилируйте программу и протестируйте ее. Как обычно пока не очень впечатляет но скоро будет.
Теперь, когда мы работали с числовыми данными, мы должны были организовать генерацию кода для загрузки значений в D0. Нам необходимо сделать то же самое и для булевых данных. Обычным способом кодирования булевых переменных является использование 0 для представления FALSE и какого-либо другого значения для TRUE. Многие языки, как например C, используют для его представления целое число 1. Но я предпочитаю FFFF (или -1) потому что побитовое NOT также возвратит логическое NOT. Итак, нам теперь нужно выдать правильный ассемблерный код для загрузки этих значений. Первая засечка на синтаксическом анализаторе булевых выражений (BoolExpression, конечно):
{–}
{ Parse and Translate a Boolean Expression }
procedure BoolExpression;
begin
if not IsBoolean(Look) then Expected('Boolean Literal');
if GetBoolean then
EmitLn('MOVE #-1,D0')
else
EmitLn('CLR D0');
end;
{–}
Добавьте
эту процедуру в ваш анализатор и вызовите ее из основной программы (заменив оператор печати, который вы только что там поместили). Как вы можете видеть, мы все еще не имеем значительной части синтаксического анализатора, но выходной код начинает выглядеть более реалистичным.Затем, конечно, мы должны расширить определение булевого выражения. У нас уже есть правило в БНФ:
<b-expression> ::= <b-term> [<orop> <b-term>]*
Я предпочитаю Паскалевскую версию «orop» – OR и XOR. Но так как мы сохраняем односимвольные токены, я буду кодировать их знаками '|' и '~'. Следующая версия BoolExpression – почти полная копия арифметической процедуры Expression:
{–}
{ Recognize and Translate a Boolean OR }
procedure BoolOr;
begin
Match('|');
BoolTerm;
EmitLn('OR (SP)+,D0');
end;
{–}
{ Recognize and Translate an Exclusive Or }
procedure BoolXor;
begin
Match('~');
BoolTerm;
EmitLn('EOR (SP)+,D0');
end;
{–}
{ Parse and Translate a Boolean Expression }
procedure BoolExpression;
begin
BoolTerm;
while IsOrOp(Look) do begin
EmitLn('MOVE D0,-(SP)');
case Look of
'|': BoolOr;
'~': BoolXor;
end;
end;
end;
{–}
Обратите внимание на новую процедуру IsOrOp, которая также является копией, на этот раз IsAddOp:
{–}
{ Recognize a Boolean Orop }
function IsOrop(c: char): Boolean;
begin
IsOrop := c in ['|', '~'];
end;
{–}
ОК, переименуйте старую версию BoolExpression в BoolTerm, затем наберите код, представленный выше. Откомпилируйте и протестируйте эту версию. К этому моменту выходной код начинает выглядеть довольно хорошим. Конечно, нет большого смысла от булевой алгебры над постоянными значениями, но скоро мы расширим булевы типы, с которыми мы работаем.
Возможно вы уже предположили, какой будет следующий шаг: булевская версия Term.
Переименуйте текущую процедуру BoolTerm в NotFactor, и введите следующую новую версию BoolTerm. Заметьте, что она намного более простая, чем числовая версия, так как здесь нет эквивалента деления.
{–}
{ Parse and Translate a Boolean Term }
procedure BoolTerm;
begin
NotFactor;
while Look = '&' do begin
EmitLn('MOVE D0,-(SP)');
Match('&');
NotFactor;
EmitLn('AND (SP)+,D0');
end;
end;
{–}
Теперь мы почти дома. Мы транслируем сложные булевые выражения, хотя только и для постоянных значений. Следующий шаг – учесть NOT. Напишите следующую процедуру:
{–}
{ Parse and Translate a Boolean Factor with NOT }
procedure NotFactor;
begin
if Look = '!' then begin
Match('!');
BoolFactor;
EmitLn('EOR #-1,D0');
end
else
BoolFactor;
end;
{–}
И переименуйте предыдущую процедуру в BoolFactor. Теперь испытайте компилятор. К этому времени синтаксический анализатор должен обрабатывать любое булевое выражение, которое вы позаботитесь ему подкинуть. Работает? Отлавливает ли он неправильно сформированные выражения?
Если вы следили за тем, что мы делали в синтаксическом анализаторе для математических выражений вы знаете что далее мы расширили определение показателя для включения переменных и круглых скобок. Мы не должны делать это для булевого показателя, потому что об этих маленьких вещах позаботится наш следующий шаг. Необходима только одна дополнительная строка в BoolFactor, чтобы позаботиться об отношениях: