1.文法说明
＜加法运算符＞ ::= +｜-
＜乘法运算符＞ ::= *｜/
＜关系运算符＞ ::= <｜<=｜>｜>=｜!=｜==
＜字母＞ ::= ＿｜a｜．．．｜z｜A｜．．．｜Z
＜数字＞ ::= ０｜＜非零数字＞
＜非零数字＞ ::= １｜．．．｜９
＜字符＞ ::= '＜加法运算符＞'｜'＜乘法运算符＞'｜'＜字母＞'｜'＜数字＞'
＜字符串＞ ::= "｛十进制编码为32,33,35-126的ASCII字符｝"
＜程序＞ ::= ［＜常量说明＞］［＜变量说明＞］{＜有返回值函数定义＞|＜无返回值函数定义＞}＜主函数＞
＜常量说明＞ ::= const＜常量定义＞;{ const＜常量定义＞;}
＜常量定义＞ ::= int＜标识符＞＝＜整数＞{,＜标识符＞＝＜整数＞}
| char＜标识符＞＝＜字符＞{,＜标识符＞＝＜字符＞}
＜无符号整数＞ ::= ＜非零数字＞｛＜数字＞｝
＜整数＞ ::= ［＋｜－］＜无符号整数＞｜０
＜标识符＞ ::= ＜字母＞｛＜字母＞｜＜数字＞｝
＜声明头部＞ ::= int＜标识符＞|char＜标识符＞
＜变量说明＞ ::= ＜变量定义＞;{＜变量定义＞;}
＜变量定义＞ ::= ＜类型标识符＞(＜标识符＞|＜标识符＞‘[’＜无符号整数＞‘]’){,(＜标识符＞|＜标识符＞‘[’＜无符号整数＞‘]’) }
＜类型标识符＞ ::= int | char
＜有返回值函数定义＞ ::= ＜声明头部＞‘(’＜参数表＞‘)’ ‘{’＜复合语句＞‘}’
＜无返回值函数定义＞ ::= void＜标识符＞‘(’＜参数表＞‘)’‘{’＜复合语句＞‘}’
＜复合语句＞ ::= ［＜常量说明＞］［＜变量说明＞］＜语句列＞
＜参数表＞ ::= ＜类型标识符＞＜标识符＞{,＜类型标识符＞＜标识符＞}|＜空＞
＜主函数＞ ::= void main‘(’‘)’ ‘{’＜复合语句＞‘}’
＜表达式＞ ::= ［＋｜－］＜项＞{＜加法运算符＞＜项＞}
＜项＞ ::= ＜因子＞{＜乘法运算符＞＜因子＞}
＜因子＞ ::= ＜标识符＞｜＜标识符＞‘[’＜表达式＞‘]’｜＜整数＞|＜字符＞｜＜有返回值函数调用语句＞|‘(’＜表达式＞‘)’
＜语句＞ ::= ＜条件语句＞｜＜循环语句＞｜<情况语句>|‘{’＜语句列＞‘}’｜＜有返回值函数调用语句＞;
|＜无返回值函数调用语句＞;｜＜赋值语句＞;｜＜读语句＞;｜＜写语句＞;｜＜空＞;｜＜返回语句＞;
＜赋值语句＞ ::= ＜标识符＞＝＜表达式＞|＜标识符＞‘[’＜表达式＞‘]’=＜表达式＞
＜条件语句＞ ::= if ‘(’＜条件＞‘)’＜语句＞
＜条件＞ ::= ＜表达式＞＜关系运算符＞＜表达式＞｜＜表达式＞ //表达式为0条件为假，否则为真
＜循环语句＞ ::= do＜语句＞while ‘(’＜条件＞‘)’
＜常量＞ ::= ＜整数＞|＜字符＞
＜情况语句＞ ::= switch ‘(’＜表达式＞‘)’ ‘{’＜情况表＞ ‘}’
＜情况表＞ ::= ＜情况子语句＞{＜情况子语句＞}
＜情况子语句＞ ::= case＜常量＞：＜语句＞
＜有返回值函数调用语句＞ ::= ＜标识符＞‘(’＜值参数表＞‘)’
＜无返回值函数调用语句＞ ::= ＜标识符＞‘(’＜值参数表＞‘)’
＜值参数表＞ ::= ＜表达式＞{,＜表达式＞}｜＜空＞
＜语句列＞ ::=｛＜语句＞｝
＜读语句＞ ::= scanf ‘(’＜标识符＞{,＜标识符＞}‘)’
＜写语句＞ ::= printf‘(’＜字符串＞,＜表达式＞‘)’|printf ‘(’＜字符串＞‘)’|printf ‘(’＜表达式＞‘)’
＜返回语句＞ ::= return[‘(’＜表达式＞‘)’]
附加说明：
（1）char类型的表达式，用字符的ASCII码对应的整数参加运算，在写语句中输出字符
（2）标识符不区分大小写字母
（3）写语句中的字符串原样输出
（4）数组的下标从0开始
（5）情况语句中，switch后面的表达式和case后面的常量只允许出现int和char类型；每个情况子语句执行完毕后，不继续执行后面的情况子语句
2.程序结构
本程序共有8部分组成：
主程序 main.c
词法分析程序 wordtest.c
语法&语义分析程序 grammar.c
中间代码生成程序 mid_code.c
中间代码到mips汇编语言的转化程序 final_result.c
错误处理程序 error.c
代码优化程序 optimizer.c
寄存器分配后的mips汇编转化程序 final_result2.c
3.符号表设计
由于C0文法和Pascals文法上的特点相差较多，因此在符号表上的设计和Pascals的符号表不一样。以下为符号表管理所需要的所有数据结构:
1.符号表中的一行
struct symbol{
char name[MAXNAME]; //识别符的名字，最长截取前MAXNAME个字符
int kind; /*
用来判别这个识别符的种类，设计为：
0：常量(const系列)
1：变量
2：函数(包括有返回值和无返回值)
3：函数参数
*/
int type; /*
0：void(对于无返回值函数)
1：int
2：char
*/
int value; /*
如果是一个常量，这里存放着常量的值(int)或ascii码(char)；
其他类型的数据，此处填0
*/
int size; /*
如果是函数，size表示参数的个数；对于数组，size表示数组元素个数；
其他的类型，此处填写-1
*/
int in_address; /*
记录该标识符相对于所在AR首地址的偏移量(数组记录的是首地址)
*/
};
2.符号表
struct table{
symbol List[MAXLIST]; //一个symbol 数组，大小为MAXLIST
int list_index; //当前符号表的索引值(栈顶指针)int num_of_func; //当前已经声明了的函数个数intindex_of_func[MAXFUNC]; /*初始化的时候都是-1。存放着对应顺序的函数的table索引值*/
};
注解:由于C0文法是不允许嵌套定义函数的(这个和Pascals有明显区别)，因此符号表中不需要level的信息，一个函数能使用的所有标识符只能是全局常量、全局变量、参数、内部的局部常量和变量(其中函数内部声明的是局部常量和变量，第一个函数声明之前声明的标识符就是全局量)。
4.存储分配方案
采用静态存储的方式存储所有需要打印的字符串和全局变量，采用动态存储分配来分配局部变量和临时变量。
对应到mips汇编中，即将所有需要打印的字符串和全局变量存储到堆空间中，用.data进行在mips汇编的开始部分事先声明。对于局部变量和临时变量，就放在运行栈中(也就是存放在对应的函数的活动记录中)
运行栈是一个动态的结构，存放的是活动记录，一个函数被调用时，就对对应的创造新的活动记录给它(活动记录中存放着显式参数、隐式参数、局部数据等内容)。将$fp更新成原有的活动记录的顶部，$sp永远指向当前栈顶的下一个空间。
再具体一点，可以这么设计:
$fp存放原有活动记录的顶部
$fp+4 存放当前函数的返回地址
$fp+8 从这里开始依次存放函数的值参、内部的局部变量、局部常量、临时变量
5.四元式设计
对应设计以下结构体:
struct mid_code{
int op;
char src1[100];
char src2[100];
char result[100];
int is_effective;
};
在本结构体中:
op: 操作符
src1: 操作数1的标识符(也可能是中间的临时变量)
sec2: 操作数2的标识符(也可能是中间的临时变量)
result: 结果的标识符(也可能是中间的临时变量)
is_effective: 这句中间代码是否有效(在代码优化后会把有些语句置为无效，不输出对应的汇编)
所有四元式具体设计如下:
编号 四元式 作用 1 CONST INT src1 a const int src1 = a;
整型常量src1的声明(a为一个整数)2 CONST CHAR src1 a const char src1 = a;
字符型常量src1的声明(a为字符)3 INT src1 int src1;
整型变量声明4 CHAR src1 char src1;
字符型变量声明5 ARRAY INT src1 NUM int src1[NUM];
整型数组声明(长度为NUM)6 ARRAY CHAR src1 NUM char src1[NUM];
字符型数组声明(长度为NUM)7 FUNC INT src1 int src1();
整型函数声明8 FUNC CHAR src1 char src1();
字符型函数声明9 FUNC VOID src1 void src1();
void型函数声明10 PARA INT src1
PARACHAR src1void func(int src1/char src1);
函数的参数声明11 result = src1 result = src1(普通赋值语句) 12 result[src2] = src1 result[src2] = src1(将值赋值给数组元素) 13 reslut = src1[src2] reslut = src1[src2](数组元素赋值给普通变量语句) 14 CALL src1 (result) 调用名字为src1的有返回值调用函数函数
(值参已经按顺序push到栈顶了)，
如果result有标识符的名字，
则将该返回值赋值给result15 CALL src1 调用名字为src1的无返回值调用函数函数
(值参已经按顺序push到栈顶了)16 result = src1 <= src2 当src1 <= src2时，result = 1。否则result = 0 17 result = src1 < src2 当src1 < src2时，result = 1。否则result = 0 18 result = src1 >= src2 当src1 >= src2时，result = 1。否则result = 0 19 result = src1 > src2 当src1 > src2时，result = 1。否则result = 0 20 result = src1== src2 当src1 == src2时，result = 1。否则result = 0 21 result = src1 != src2 当src1 != src2时，result = 1。否则result = 0 22 EQU src1 0 src2 当scr1和0相等时，跳到scr2对应的地址 23 NEQ src1 0 src2 当scr1和0不等时，跳到scr2对应的地址 24 SET src1 声明src1对应的label 25 RT 无返回值函数返回语句 26 RT src1 有返回值函数返回语句，返回src1 27 SCAN result 将读入的值存到result中 28 PRINT src1 src2 src1存放字符串,src2存放的是表达式值，打印出来。
src1或scr2可以有一个为空29 result = src1 + src2 result = src1 + src2 30 result = src1 - src2 result = src1 - src2 31 result = src1 * src2 result = src1 * src2 32 result = src1 / src2 result = src1 / src2 33 GOTO src1 无条件跳转到src1处 34 END 程序结束 35 PUSH src1 将src1压进运行栈顶 36 GET src1[src2] 取数组元素
6.详细设计
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