一、任务概述
本项大作业将设计并实现一个Mini Java语言的编译器
Mini Java概述
Mini Java是Java语言的子集。作为一种很好的编译课程教学语言,它与Java相比做了如下精简:
- 不允许重载(overloading)
- 一个文件中可以申明若干个类,但必须有且只有一个的主类,辅类可以有多个,类不能申明为public;主类中只能有一个主方法,该方法的签名必须为“public static void main(String[])”,其中String[]参数不做处理。主方法中只能有一条输出语句:System.out.println( int ),该语句只能输出整型变量值
- 只有类,没有接口,有继承关系(单继承)
- 类中只能申明变量和方法
- 只有四种变量类型:整型(integer)、布尔型(boolean)、数组(array)、对象;只有一类数组:整型数组(int[]);变量必须申明为(auto)型
- 方法必须为public,必须有返回值,返回值类型受(5)限制;可以有参数,可以没有,参数数量没有限制,类型受(5)限制
- 一共有6中语句(statement):代码块(block)、简单赋值语句(assignment statement)、数组赋值语句(array assignment statement)、打印语句(print statement)、if语句、while语句
- 一共有9种表达式(expression):与(and)、比较(compare)、加(plus)、减(minus)、乘(times)、数组定位(array lookup)、数组长度(array length)、消息传递(message sending,即参数传递)、主表达式(primary expression);与表达式为“短路与”(&&);比较只能作小于比较
- 主表达式一共有9种:整数(Integer)、“真”(true)、“假”(false)、对象、this、初始化(allocation)、数组初始化(array allocation)、非(not)、括号(bracket)
- 初始化时只能使用空参数,所以没有“构造器(constructor)”概念
- 对标识符(IDENTIFIER)没有作明确定义,在这里规定只能是字母、数字的集合,但必须以字母开头,区分大小写
- 对整数(INTEGER_LITERAL)没有作明确定义,在这里规定为无符号整数,32位(0~4294967295)
- 不允许注释
- 类变量声明时不能初始化,初始化必须在方法中完成
- 不能定义内部类
保留字、终结符
保留字 | 识别编码 | 记忆符 | 值 |
---|---|---|---|
<EOF> | 0 | EOF | – |
boolean | 1 | BOOLEAN | – |
class | 2 | CLASS | – |
else | 3 | ELSE | – |
extends | 4 | EXTENDS | – |
fasle | 5 | FALSE | – |
if | 6 | IF | – |
int | 7 | INT | – |
length | 8 | LENGTH | – |
main | 9 | MAIN | – |
new | 10 | NEW | – |
public | 11 | PUBLIC | – |
return | 12 | RETURN | – |
static | 13 | STATIC | – |
this | 14 | THIS | – |
true | 15 | TRUE | – |
void | 16 | VOID | – |
while | 17 | WHILE | – |
String | 18 | STRING | – |
System.out.println | 19 | PRINTLN | – |
= | 20 | EQUAL | – |
! | 21 | NOT | – |
&& | 22 | AND | – |
+ | 23 | PLUS | – |
– | 24 | MINUS | – |
* | 25 | TIMES | – |
< | 26 | COMPARE | – |
. | 27 | DOT | – |
; | 28 | SEMICOLON | – |
, | 29 | COMMA | – |
[ | 30 | LEFT_SQUARE | – |
] | 31 | RIGHT_SQUARE | – |
( | 32 | LEFT_BRACKET | – |
) | 33 | RIGHT_BRACKET | – |
{ | 34 | LEFT_BLOCK | – |
} | 35 | RIGHT_BLOCK | – |
标识符 | 36 | ID_STRING | 内部字符串 |
无符号整数 | 37 | ID_INTEGER | 整数值 |
本编译器概述
- 语法分析程序用带回溯的递归子程序法
- 对源文件进行两遍处理:第一遍词法分析,第二遍语法分析
- 使用编译时静态分配存储空间
- 整型数据类型32位,占4个字节;布尔型数据类型8位,占1个字节;内存(由列表虚拟)寻址10位,1KB
- 为了实现方便,父类必须在子类之前定义
- 由于时间原因,编译器做了如下简化:
- 表达式只能处理加法、减法、乘法、小于比较、逻辑与,且只能对整数或布尔值直接进行计算,而不能计算变量的值
- 不能处理方法调用
- 不能处理数组
- 不能进行对象初始化
- 不能处理结构化语句
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本文链接地址:Mini Java编译器(一)
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