CMM解释器项目文档

一、背景

完成小组的基本信息： 姓名

学号 分工内容 二、文法描述

粗体文字表示终结符，其余为非终结符，write (“(.)*”) ;为字符串输出，双引号内可以为除引号外任意字符 program -> block block -> { decls stmts } decls -> decls decl | ε decl –> type id ; type -> type[num] | basic stmts -> stmts stmt | ε stmt -> loc = bool; | if (bool) stmt | if (bool) stmt else stmt | while (bool) stmt | do stmt while (bool) ; | read (loc) ; | write (loc) ; | write (“(.)*”) ; | block loc -> loc [bool] | id bool -> bool || join | join join -> join && equality |equality equality ->equality == rel | equality<>rel | rel rel -> exprexpr | expr>=expr | expr expr -> expr+term | expr-term | term term -> term*unary | term/unary | unary unary -> !unary | -unary | factor

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factor -> (bool) | loc | num | real | true | false

三、系统分析和设计

包括系统的概要设计、详细设计和核心算法说明及分析，系统所采用的开发工具等。 1． 系统概要设计：本系统采用Java语言编写。系统源代码由五个包构成。inter包中

的代码用于解释执行cmm语言中用到的赋值、流程控制、输入输出语句和表达式运算。lexer包中的代码用于词法分析过程，包括cmm源代码的扫描，初始化cmm语言中的关键字、常用运算符，以及常量。main包中的代码用于生成可视化界面，包括初始的logo，welcome对话框以及主界面。parser包中的代码用于语法分析以及cmm源程序的解释执行。symbols包中的代码用于初始化cmm支持的基本类型，表示数组，以及记录已声明的变量和数组标识符。

2． 系统详细设计：inter包中除Node外所有类都继承抽象类Node，Node类中定义了

一个属性：即当前的行号，一个构造函数用于初始化行号，一个具体方法用于报告错误：error()以及一个抽象方法：getTreeNode()。Node类有两个抽象子类：Stmt类和Expr类，Stmt类中有抽象方法：execute()，Node类中有抽象方法：getValue()。所有对应语句的类，如：If、Else、While等都继承Stmt，并重写getTreeNode()和execute()方法。所有对应表达式的类，如：Arith、Constant、Id等都继承Expr，并重写getTreeNode()和getValue()方法。lexer包中共有6个类。Lexer类用于扫描输入框中输入的源代码并解析得到token完成词法分析。Num类和Real类分别用于实例化整数和实数，并记下相应的值。类Token用于实例化扫描到的token。Tag类用于初始化常用的token的标签，方便语法分析时的匹配。Word用于初始化CMM语言中的关键字和实例化扫描到的标识符。main包中共有5个类。CreatGUI中包含main()方法，是程序的入口。Editor用于生成主界面中支持语法高亮的编辑区。GUI完成对主界面的设计，包括页面布局以及事件监听器。ImageJPanel类用于生成程序启动时的logo。parser包中的Parser类用于语法分析和解释执行，通过调用lexer得到token，再递归下降对得到的token逐一匹配，定义的cmm语言的起始为一个block，调用语法分析得到的Block对象的getTreeNode()方法得到语法树的根结点，调用其execute()方法对cmm源程序解释执行。

语法分析主程序示意图

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置初值 调用lexer读下一个单词符号 调用parser 结束

symbols包中有3个类。Type类用于初始化cmm语言中的基本类型，有两个静态方法：numeric()用于检验一个类型是否数值类型和max()用于确定运算中各数值类型的关系，如：整数和实数相加得到的结果是实数。Array继承Type类，用于实例化数组类型，记录了数组的类型和大小。Map类用于建立记录已声明变量标识符的哈希表。

3． 核心算法：编译原理中学到的递归下降分析法：对文法的每一非终结符号，都根据相应产生式各候选式的结构，为其编写一个子程序 (或函数)，用来识别该非终结符号所表示的语法范畴。递归下降分析法是最常用到的自顶向下分析法。Java语言的面向对象思想：继承和多态。生成语法树和解释执行程序用到了java的继承和多态，在递归下降分析的过程中调用特定类的getTreeNode()方法获得树的结点，调用Stmt类的子类的execute()方法执行语句动作，Expr类的子类的getValue()方法来获得表达式的值。

4． 系统开发工具：MyEclipse 8.0

四、测试用例和测试结果

测试用例

//冒泡排序 {

int[10] x; int i,n; int j;

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int temp; i = 10; n = 10; while(i>0){ read(x[10-i]); i=i-1; }

//**第一次输出** i=0;

write(\\

while (i < n) { write(x[i]);

i = i + 1; }

//**********冒泡排序************ i = 0; j = 0;

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