### PL0编译器实验报告知识点总结
#### 一、实验背景与目的
**PL0编译器实验报告**旨在介绍一种小型编程语言PL/0的编译器设计与实现。PL/0是一种用于教学目的的简化编程语言，通常用于编译原理的教学实践。本实验报告着重介绍了对基础PL/0编译器的功能扩展，包括新增赋值运算符、循环语句、自增自减操作等，并探讨了如何进一步增强语言功能。
#### 二、实验内容与要求
##### 1. 扩展功能
- **赋值运算符**: 扩展了PL/0中的赋值运算符，新增`+=`和`-=`。
- **循环语句**: 引入了Pascal风格的`FOR`循环语句，形式为`FOR <变量>:=<表达式> STEP <表达式> UNTIL <表达式> DO <语句>`。
- **自增自减操作**: 实现了`++`和`--`操作符。
##### 2. 选做内容
- **类型扩展**: 可以考虑添加字符类型和实数类型。
- **函数支持**: 支持带有返回值和参数的函数。
- **数组支持**: 增加一维数组的支持。
- **其他语言特性**: 可以引入其他高级语言特性以增强语言能力。
#### 三、编译器设计与实现
**编译过程**:
- **词法分析**: 分析源代码，识别出一个个有意义的符号。
- **语法分析**: 检查并解析这些符号是否符合语言的语法规则。
- **语义分析**: 对程序的逻辑进行检查，确保其正确性。
- **中间代码生成**: 将源代码转换为中间表示。
- **代码优化**: 提升程序效率。
- **目标代码生成**: 生成最终的机器代码。
**实现工具**: C++Builder6.0
**运行平台**: PC机，Windows7
**编译器组件**:
- **主程序**(PL0): 负责整体流程控制。
- **出错处理**(Error): 处理编译过程中遇到的各种错误。
- **字符读取**(GetCh): 读取并处理输入字符。
- **词法分析**(GetSym): 解析字符流为词法单元。
- **目标代码生成**(Gen): 生成目标代码。
- **符号测试**(TEST): 测试当前符号是否合法。
- **符号表管理**(ENTER & POSITION): 管理程序中使用的标识符及其属性。
- **常量与变量处理**(ConstDeclarati & VarDeclaration): 处理常量与变量声明。
- **代码清单输出**(ListCode): 输出生成的目标代码清单。
- **语法树构建**(FACTOR, TERM, EXPRESSION, CONDITION, STATEMENT, Block): 分析源代码的语法结构。
- **地址计算**(BASE): 计算变量的内存地址。
- **解释执行**(Interpret): 解释执行生成的目标代码。
#### 四、关键技术点解析
**1. 符号表管理**
- **作用**: 存储程序中所有标识符的属性信息，如类型、作用域等。
- **功能**:
- 收集符号属性。
- 上下文语义合法性检查。
- 地址分配依据。
**2. 运行时存储组织与管理**
- **静态存储**: 在编译时就已确定程序运行所需的数据空间大小。
- **存储栈**: 定义了一维数组`s`作为数据栈。
- **寄存器管理**:
- **I**: 当前指令寄存器。
- **P**: 下一条指令地址寄存器。
- **T**: 栈顶寄存器。
- **B**: 基址寄存器。
**3. 语法分析方法**
- **自顶向下分析**:
- 使用递归子程序法(`block`函数)。
- 适用于简单且规则清晰的语言。
**4. 中间代码表示**
- **指令格式**:
- `fla`
- 其中`f`表示功能码，`l`表示层次差，`a`根据不同的指令具有不同含义。
#### 五、测试案例
为了验证编译器的正确性和扩展功能的有效性，设计了一系列测试案例。
- **运算符测试**:
- 测试了新添加的赋值运算符和自增自减操作符。
- **循环语句测试**:
- 测试了新的`FOR`循环语句。
通过这些测试案例，可以确保扩展后的编译器能够正确地处理新增功能，并且保持原有功能的正常工作。
