Управляющие конструкции

ВВЕДЕНИЕ

В четырех первых главах этой серии мы сконцентрировали свое внимание на синтаксическом анализе математических выражений и операций присваивания. В этой главе мы остановимся на новой и захватывающей теме: синтаксическом анализе и трансляции управляющих конструкций таких как, например, операторы IF.

Эта тема дорога для моего сердца, потому что является для меня поворотной точкой. Я играл с синтаксическим анализом выражений также как мы делали это в этой серии, но я все же чувствовал, что нахожусь еще очень далеко от возможности поддержки полного языка. В конце концов, реальные языки имеют ветвления, циклы, подпрограммы и все такое. Возможно вы разделяли некоторые из этих мыслей. Некоторое время назад, тем не менее, я должен был реализовать управляющие конструкции для структурного препроцессора ассемблера, который я писал. Вообразите мое удивление, когда я обнаружил, что это было гораздо проще, чем синтаксический анализ выражений, через который я уже прошел. Я помню подумал "Эй, это же просто!". После того, как мы закончим этот урок, я готов поспорить, что вы будете думать так же.

ПЛАН

Далее мы снова начнем с пустого Cradle и, как мы делали уже дважды до этого, будем строить программу последовательно. Мы также сохраним концепцию одно-символьных токенов, которая так хорошо служила нам до настоящего времени. Это означает, что "код" будет выглядеть немного забавным с "i" вместо IF, "w" вместо WHILE и т.д. Но это поможет нам узнать основные понятия не беспокоясь о лексическом анализе. Не бойтесь... в конечном счете мы увидим что-то похожее на "настоящий" код.

Я также не хочу, чтобы мы увязли в работе с какими либо операторами кроме ветвлений, такими как операции присваивания, с которыми мы уже работали. Мы уже показали, что можем обрабатывать их, так что нет никакого смысла таскать этот лишний багаж в течение предстоящих занятий. Вместо этого я буду использовать анонимный оператор "other" для замены не управляющих операторов. Мы должны генерировать для них некоторый объектный код (мы возвращаемся к компиляции а не интерпретации), так что за неимением чего-либо другого я буду просто повторять входной символ.

Итак, тогда, начав с еще одной копии Cradle, давайте определим процедуру:

{--------------------------------------------------------------}

{ Recognize and Translate an "Other" }

procedure Other;
begin
EmitLn(GetName);
end;
{--------------------------------------------------------------}

Теперь включим ее вызов в основную программу таким образом:

{--------------------------------------------------------------}
{ Main Program }

begin
Init;
Other;
end.

{--------------------------------------------------------------}

Запустите программу и посмотрите, что вы получили. Не очень захватывающе, не так ли? Но не зацикливайтесь на этом, это только начало, результат будет лучше.

Первое, что нам нужно - это возможность работать с более чем одним оператором, так как однострочные ветвления довольно ограничены. Мы делали это на последнем занятии по интерпретации, но сейчас давайте будем немного более формальными. Рассмотрите следующую БНФ:

<program> ::= <block> END

<block> ::= [ <statement> ]*

Это означает, что программа определена как блок, завершаемый утверждением END. Блок, в свою очередь, состоит из нуля или более операторов. Пока у нас есть только один вид операторов.

Что является признаком окончания блока? Это просто любая конструкция, не являющаяся оператором "other". Сейчас это только утверждение END.

Вооружившись этими идеями, мы можем приступать к созданию нашего синтаксического анализатора. Код для program (мы должны назвать его DoProgram, иначе Pascal будет ругаться) следующий:

{--------------------------------------------------------------}

{ Parse and Translate a Program }

procedure DoProgram;
begin
Block;
if Look <> 'e' then Expected('End');
EmitLn('END')
end;

{--------------------------------------------------------------}

Обратите внимание, что я выдаю ассемблеру команду "END", что своего рода расставляет знаки препинания в выходном коде и заставляет чувствовать, что мы анализируем здесь законченную программу.

Код для Block:

{--------------------------------------------------------------}

{ Recognize and Translate a Statement Block }

procedure Block;
begin
while not(Look in ['e']) do begin
Other;
end;
end;

{--------------------------------------------------------------}

(Из формы процедуры вы видите, что мы собираемся постепенно ее расширять!)

ОК, вставьте эти подпрограммы в вашу программу. Замените вызов Block в основной программе на вызов DoProgram. Теперь испытайте ее и посмотрите как она работает. Хорошо, все еще не так много, но мы становимся все ближе.