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Java实现C编译器:FOR循环语句的解析和执行

本节我们要为解释器增加的功能是for循环, for循环 的语法表达式如下:

Statement -> FOR LP opt_expr test SEMI end_opt_expr RP statement

其对应的执行树结构如下:

对于一个具体的 循环语句

 for (i= 0; i < 3; i++) {
    a = a + 1;
}  

i = 0 对应于节点OptExpr, i < 3 对应节点 Test , i++ 对应节点EndOptExpr, a = a+ 1; 对应最后一个Statement节点。

解释器在执行for 语句时,先执行OptExpr节点,然后执行Test节点,如果Test节点执行后返回的值大于0,则执行最下面的Statement节点,然后再执行EndOptExpr节点,也就是for 循环后面的i++语句。

整个流程执行完毕后,解释着再次执行Test节点,如果执行后返回值不等于0,则继续执行最下面的Statement节点和EndPotExpr节点,如果返回值等于0,则执行结束。

我们看看相关代码,在CodeTreeBuilder.java中,做以下改动:

 public ICodeNode buildCodeTree(int production, String text) {
        ICodeNode node = null;
         Symbol  symbol = null;

        switch (production) {
        ...
         case CGrammarInitializer.FOR_OptExpr_Test_EndOptExpr_Statement_TO_Statement:
            node = ICodeFactory.createICodeNode(CTokenType.STATEMENT);
            node.addChild(codeNodeStack.pop());
            node.addChild(codeNodeStack.pop());
            node.addChild(codeNodeStack.pop());
            node.addChild(codeNodeStack.pop());
            break;

            ....

case CGrammarInitializer.Expr_Semi_TO_OptExpr:
        case CGrammarInitializer.Semi_TO_OptExpr:
            node = ICodeFactory.createICodeNode(CTokenType.OPT_EXPR);
            if (production == CGrammarInitializer.Expr_Semi_TO_OptExpr) {
                node.addChild(codeNodeStack.pop());
            }
            break;

        case CGrammarInitializer.Expr_TO_EndOpt:
            node = ICodeFactory.createICodeNode(CTokenType.END_OPT_EXPR);
            node.addChild(codeNodeStack.pop());
            break;
        ...
        }
  

增加的代码就是用来构造前面所说的关于for循环执行树的几个节点。在StatementExecutor的实现中,我们增加了对for循环的 这里写代码片 实现:

 
public class StatementExecutor extends BaseExecutor{
    private enum LoopType {
        FOR,
         WHILE ,
        DO_WHILE
    };

     @ Override  
     public Object Execute(ICodeNode root) {
         int production = (int)root.getAttribute(ICodeKey.PRODUCTION);

         switch (production) {
         case CGrammarInitializer.FOR_OptExpr_Test_EndOptExpr_Statement_TO_Statement:
             //execute OptExpr
             executeChild(root, 0);

             while( isLoopContinute(root, LoopType.FOR) ) {
                 //execute statment in for body
                 executeChild(root, 3);

                 //execute EndOptExpr
                 executeChild(root, 2); 
             }

             break;
         default:
             executeChildren(root);

             break;
         }

         return root;
     }

     private boolean isLoopContinute(ICodeNode root, LoopType type) {
         ICodeNode res = null;
         if (type == LoopType.FOR) {
             res = executeChild(root, 1);
             int result = (Integer)res.getAttribute(ICodeKey.VALUE);
             return result != 0;
         }

         return false;
     }
}
  

xecuteChild(root, 0); 对应于执行树中的OptExpr节点,也就是执行for语句中的变量初始化语句,也就是i = 0; isLoopContinute 执行的是执行树中第二个节点,也就是Test节点,对应的是for 语句中的 i < 3语句,如果返回的结果不等于0,也就是循环条件满足,那么执行循环体内部的语句代码,也就是通过调用

executeChild(root, 3);, 从而执行执最下面的Statement节点,对应于例子中,就是 a = a + 1; 最后通过调用executeChild(root, 2); 执行EndOptExpr节点,对应于for循环,就是语句i++;

我们需要添加新的代码,以便解释器能正确执行i++语句,该语句对应的语法表达式是:

UNARY -> UNARY INCOP

所以我们需要在UnaryNodeExecutor中,添加相应的实现代码,具体改动如下:

 public class UnaryNodeExecutor extends BaseExecutor{

    @Override
    public Object Execute(ICodeNode root) {
        executeChildren(root);
        ....
        switch (production) {
        ....
         case CGrammarInitializer.Unary_Incop_TO_Unary:
            symbol = (Symbol)root.getChildren().get(0).getAttribute(ICodeKey.SYMBOL);
             Integer  val = (Integer)symbol.getValue();
            IValueSetter setter;
            setter = (IValueSetter)symbol;
            try {
                setter.setValue(val + 1);
            } catch (Exception e) {
                // TODO Auto-generated catch block
                e.printStackTrace();
                System.err.println("Runtime Error: Assign Value Error");
            }
            break;
        }
        }
    }
  

我们先拿到变量i所对应的Symbol对象,通过该对象的ValueSetter接口,使得变量的值自加1.

通过上面的代码改进,我们的解释器对C语言的执行能力可以得到进一步加强,可以正确解析和执行下面的C语言代码:

 void f() {
int i;
int a;

i = 0;
a = 0;

for (i = 0; i < 3; i++) {
    a = a + 1;
}

}  

文章来源:智云一二三科技

文章标题:Java实现C编译器:FOR循环语句的解析和执行

文章地址:https://www.zhihuclub.com/184520.shtml

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