starplatinum3 / microc-1

编译原理大作业

2019-2020学年第1学期

实 验 报 告

• 课程名称: 编程语言原理与编译
• 实验项目: 编译原理大作业
• 专业班级: 计算机1703
• 学生学号: 31701424
• 学生姓名: 王志伟
• 实验指导教师:郭鸣
• GitHub：https://github.com/fireworks-EX/microc

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简介

编译原理大作业，基于microC。

因为时间与个人水平都较为有限，添加功能对基础语法进行了完善，并修改对应的基于续写的优化编译器contcomp。

结构

• 前端：由F#语言编写而成
  • Absyn.fs ——抽象语法树
  • CLex.fsl——生成的CLex.fs词法分析器
  • CPar.fsy——生成CPar.fs语法分析器
  • Interp.fs——解释器
  • Contcomp.fs——编译器
• 后端：由Java语言编写而成
  • Machine.java生成Machine.class虚拟机与Machinetrace.class堆栈追踪
• 测试集：测试程序 ++--.c、+=-=.c、for.c、test.c
• 库：.net支持
  • FsLexYacc.Runtime.dll

用法

• //生成词法扫描器 和 语法分析器 fslex --unicode CLex.fsl fsyacc --module CPar CPar.fsy

• //启动fsi fsharpi -r FsLexYacc.Runtime.dll Absyn.fs CPar.fs CLex.fs Parse.fs Interp.fs ParseAndRun.fs

• //运行解释器 open ParseAndRun;;

  run (fromFile "++--.c") [];; run (fromFile "+=-=.c") [];; run (fromFile "for.c") [];; run (fromFile "test.c") [];;

• //启动fsi fsharpi -r FsLexYacc.Runtime.dll Absyn.fs CPar.fs CLex.fs Parse.fs Machine.fs Contcomp.fs ParseAndContcomp.fs

• //运行编译器 open ParseAndContcomp;;

  contCompileToFile (fromFile "++--.c") "++--.out";; contCompileToFile (fromFile "+=-=.c") "+=-=.out";; contCompileToFile (fromFile "test.c") "test.out";; contCompileToFile (fromFile "for.c") "for.out";;

• //生成虚拟机 javac Machine.java

• //查看栈帧 java Machinetrace ++--.out java Machinetrace +=-=.out java Machinetrace test.out java Machinetrace for.out

• 注：

• fromString：从字符串中进行编译

• fromFile：从文件中进行编译

• compileToFile：生成中间表示

• 解释执行

  

• 编译执行

  

功能实现

• 自增自减(++、--)

• 例子：

  //++--.c
  void main(){
  	int i;
  	i = 2;
  	print i;
  	++i;
  	print i;
  	--i;
  	print i;
  }

  • 解释执行+语法树：

  

  • 编译执行：

  • 

    

  • 查看栈帧：

    

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• +=、-=、*=、/=、%=

• 例子：

  //+=-=.c
  void main(){
  	int i;
  	i = 2;
  	i += i+1;
  	print i;
  	i -= 1;
  	print i;
  	int j;
  	j = 2;
  	i *= j*2;
  	print i;
  	i /= j;
  	print i;
  	i %= i;
  	print i;
  }

  • 解释执行+语法树：

  • 编译执行：

    

    

  • 查看栈帧：

    

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• for循环

• 例子：

  //for.c
  void main(){
  	int i;
  	for(i=0;i<10;++i) {print i;}
  }

  • 解释执行+语法树：

  • 编译执行：

  • 

    

  • 查看栈帧：

    

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• 三目运算符a?b:c

• 用例：

  //test.c
  void main(){
  	int i; 
  	int j; 
  	i=0; 
  	j=3; 
  	j>i?print 5:print 2;
  }

  • 解释执行+语法树：

  • 编译执行：

  • 

    

  • 查看栈帧：

    

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技术评价

只改变了基础的语法，对于自己个人而言感觉难度还行（适中），但对于实现编译器的技术难度而言因为语法属于较为基础的层面，所以可以认为总体难度偏低。

功能	实例	对应文件	自评
++、--	++i;	++--.c、++--.out	4
+=、-=、*=、/=、%=	i+=1;	+=-=.c、+=-=.out	4
for	for(i=0;i<n;i++);	for.c、for.out	5
三目	a>b?a:b	test.c、test.out	5

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分工

成员	分工
王志伟	全部（单刷）

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心得感想

​ 一学期过得很快，从开始对编译原理一窍不通，通过一学期的学习，慢慢变得一知半解，自认为远远说不上了解与熟练，还有很大的空间可以精进。

​ 在做大作业的过程中也遇到不少的坑，开始其实想做点异常处理等比较有难度与特色的功能，但是由于时间确实有限，在尝试失败后考虑到最后万一无法实现，可能会挂科。权衡之下，为了最后能成功交上作业，只好战术性放弃。

​ 这学期大作业有5个，最后为了完成作业，时间着实有点赶，对于编译原理有很多地方来不及深思便囫囵吞枣，对于续算的优化的理解和掌握也不够深入，最终只完成了基础部分的语法也着实有些可惜。虽说这门课结束后，平时可能用不太上，但是在这个过程中虽然不多但对于语言的基础、计算的本质也有了更深入的了解，而且对于通过这门学到的**我想对于将来的学习、工作亦或是生活都必带来裨益吧。