diff --git a/Documentations/common/cminusf.md b/Documentations/common/cminusf.md index 232f15b71c6fc3b8780f355c20a62000e14b78fc..dfccc5de5eb028d4467867222256a4e7638efbcc 100644 --- a/Documentations/common/cminusf.md +++ b/Documentations/common/cminusf.md @@ -34,130 +34,147 @@ 30. $`\text{args} \rightarrow \text{arg-list}\ |\ \text{empty}`$ 31. $`\text{arg-list} \rightarrow \text{arg-list}\ \textbf{,}\ \text{expression}\ |\ \text{expression}`$ - ## cminus-f 的语义 在上述语法规则中，我们定义了 `cminus-f` 语言的语法，接着，我们对照语法规则，给出相关的语义和解释。 在阅读前，需要理解 `cminus-f` 主要源自于 C 语言，因此它的行为都会接近 C 语言。 1. $`\text{program} \rightarrow \text{declaration-list}`$ -2. $`\text{declaration-list} \rightarrow \text{declaration-list}\ \text{declaration}\ |\ \text{declaration}`$ -3. $`\text{declaration} \rightarrow \text{var-declaration}\ |\ \text{fun-declaration}`$ - - 一个`程序`由一系列`声明`组成，声明包括了`函数声明`与`变量声明`，它们可以以任意顺序排列。 - 全局变量需要初始化为全 0 - - 所有的变量必须在使用前先进行声明，所有的函数必须在使用前先进行定义 - - 一个`程序`中至少要有一个`main`函数的`声明` +2. $`\text{declaration-list} \rightarrow \text{declaration-list}\ \text{declaration}\ |\ \text{declaration}`$ - 因为没有原型这个概念， `cminus-f` 不区分函数的声明和定义。 +3. $`\text{declaration} \rightarrow \text{var-declaration}\ |\ \text{fun-declaration}`$ + + 一个`程序`由一系列`声明`组成，声明包括了`函数声明`与`变量声明`，它们可以以任意顺序排列。 + + 全局变量需要初始化为全 0 + + 所有的变量必须在使用前先进行声明，所有的函数必须在使用前先进行定义 + + 一个`程序`中至少要有一个`main`函数的`声明` + + 因为没有原型这个概念， `cminus-f` 不区分函数的声明和定义。 4. $`\text{var-declaration}\ \rightarrow \text{type-specifier}\ \textbf{ID}\ \textbf{;}\ |\ \text{type-specifier}\ \textbf{ID}\ \textbf{[}\ \textbf{INTEGER}\ \textbf{]}\ \textbf{;}`$ -5. $`\text{type-specifier} \rightarrow \textbf{int}\ |\ \textbf{float}\ |\ \textbf{void}`$ - - `cminus-f` 的基础类型只有整型(`int`)、浮点型(`float`)和 `void`。而在变量声明中，只有整型和浮点型可以使用，`void` 仅用于函数声明。 - - 一个`变量声明`定义一个整型或者浮点型的变量，或者一个整型或浮点型的数组变量（这里整型指的是32位有符号整型，浮点数是指32位浮点数）。 - - 数组变量在声明时，$`\textbf{INTEGER}`$ 应当大于0。 - 一次只能声明一个变量。 +5. $`\text{type-specifier} \rightarrow \textbf{int}\ |\ \textbf{float}\ |\ \textbf{void}`$ + + `cminus-f` 的基础类型只有整型(`int`)、浮点型(`float`)和 `void`。而在变量声明中，只有整型和浮点型可以使用，`void` 仅用于函数声明。 + + 一个`变量声明`定义一个整型或者浮点型的变量，或者一个整型或浮点型的数组变量（这里整型指的是32位有符号整型，浮点数是指32位浮点数）。 + + 数组变量在声明时，$`\textbf{INTEGER}`$ 应当大于0。 + + 一次只能声明一个变量。 6. $`\text{fun-declaration} \rightarrow \text{type-specifier}\ \textbf{ID}\ \textbf{(}\ \text{params}\ \textbf{)}\ \text{compound-stmt}`$ -7. $`\text{params} \rightarrow \text{param-list}\ |\ \textbf{void}`$ -8. $`\text{param-list} \rightarrow \text{param-list}\ ,\ \text{param}\ |\ \text{param}`$ -9. $`\text{param} \rightarrow \text{type-specifier}\ \textbf{ID}\ |\ \text{type-specifier}\ \textbf{ID}\ \textbf{[]}`$ - - `函数声明`包含了返回类型，标识符，由逗号分隔的`形参`列表，还有一个`复合语句`。 - - 当函数的返回类型是 `void` 时，函数不返回任何值。 - - 函数的参数可以是 `void` ，也可以是一个列表。当函数的`形参`是`void`时，调用该函数时不用传入任何参数。 - `形参`中跟着中括号代表数组参数，它们可以有不同长度。 - - 整型参数通过值来传入函数（pass by value），而数组参数通过引用来传入函数（pass by reference，即指针）。 +7. $`\text{params} \rightarrow \text{param-list}\ |\ \textbf{void}`$ - 函数的`形参`拥有和`函数声明`的`复合语句`相同的作用域，并且每次函数调用都会产生一组独立内存的参数。（和C语言一致） +8. $`\text{param-list} \rightarrow \text{param-list}\ ,\ \text{param}\ |\ \text{param}`$ - 函数可以递归调用。 +9. $`\text{param} \rightarrow \text{type-specifier}\ \textbf{ID}\ |\ \text{type-specifier}\ \textbf{ID}\ \textbf{[]}`$ + + `函数声明`包含了返回类型，标识符，由逗号分隔的`形参`列表，还有一个`复合语句`。 + + 当函数的返回类型是 `void` 时，函数不返回任何值。 + + 函数的参数可以是 `void` ，也可以是一个列表。当函数的`形参`是`void`时，调用该函数时不用传入任何参数。 + + `形参`中跟着中括号代表数组参数，它们可以有不同长度。 + + 整型参数通过值来传入函数（pass by value），而数组参数通过引用来传入函数（pass by reference，即指针）。 + + 函数的`形参`拥有和`函数声明`的`复合语句`相同的作用域，并且每次函数调用都会产生一组独立内存的参数。（和C语言一致） + + 函数可以递归调用。 10. $`\text{compound-stmt} \rightarrow \textbf{\{}\ \text{local-declarations}\ \text{statement-list} \textbf{\}}`$ - - 一个`复合语句`由一对大括号和其中的`局部声明`与`语句列表`组成 - - `复合语句`的执行时，对包含着的语句按照`语句列表`中的顺序执行 - - `局部声明`拥有和`复合语句`中的`语句列表`一样的作用域，且其优先级高于任何同名的全局声明（常见的静态作用域） + + 一个`复合语句`由一对大括号和其中的`局部声明`与`语句列表`组成 + + `复合语句`的执行时，对包含着的语句按照`语句列表`中的顺序执行 + + `局部声明`拥有和`复合语句`中的`语句列表`一样的作用域，且其优先级高于任何同名的全局声明（常见的静态作用域） 11. $`\text{local-declarations} \rightarrow \text{local-declarations var-declaration}\ |\ \text{empty}`$ -12. $`\text{statement-list} \rightarrow \text{statement-list}\ \text{statement}\ |\ \text{empty}`$ - `局部声明`和`语句列表`都可以为空（empty表示空字符串，即$`\varepsilon`$） +12. $`\text{statement-list} \rightarrow \text{statement-list}\ \text{statement}\ |\ \text{empty}`$ + + `局部声明`和`语句列表`都可以为空（empty表示空字符串，即$`\varepsilon`$） 13. $`\begin{aligned}\text{statement} \rightarrow\ &\text{expression-stmt}\\ &|\ \text{compound-stmt}\\ &|\ \text{selection-stmt}\\ &|\ \text{iteration-stmt}\\ &|\ \text{return-stmt}\end{aligned}`$ -14. $`\text{expression-stmt} \rightarrow \text{expression}\ \textbf{;}\ |\ \textbf{;}`$ - - `表达式语句`由一个可选的`表达式`（即可以没有`表达式`）和一个分号组成 - 我们通常使用`表达式语句`中的`表达式`计算时产生的副作用，所以这种`语句`用于赋值和函数调用 +14. $`\text{expression-stmt} \rightarrow \text{expression}\ \textbf{;}\ |\ \textbf{;}`$ + + `表达式语句`由一个可选的`表达式`（即可以没有`表达式`）和一个分号组成 + + 我们通常使用`表达式语句`中的`表达式`计算时产生的副作用，所以这种`语句`用于赋值和函数调用 15. $`\begin{aligned}\text{selection-stmt} \rightarrow\ &\textbf{if}\ \textbf{(}\ \text{expression}\ \textbf{)}\ \text{statement}\\ &|\ \textbf{if}\ \textbf{(}\ \text{expression}\ \textbf{)}\ \text{statement}\ \textbf{else}\ \text{statement}\end{aligned}`$ - - `if`语句中的`表达式`将被求值，若结果的值等于0，则第二个`语句`执行（如果存在的话），否则第一个`语句`会执行。 - - 为了避免歧义，$`\textbf{else}`$将会匹配最近的$`\textbf{if}`$ + + `if`语句中的`表达式`将被求值，若结果的值等于0，则第二个`语句`执行（如果存在的话），否则第一个`语句`会执行。 + + 为了避免歧义，$`\textbf{else}`$将会匹配最近的$`\textbf{if}`$ 16. $`\text{iteration-stmt} \rightarrow \textbf{while}\ \textbf{(}\ \text{expression}\ \textbf{)}\ \text{statement}`$ - - `while`语句是 `cminus-f` 中唯一的`迭代语句`。它执行时，会不断对`表达式`进行求值，并且在对`表达式`的求值结果等于 0 前，循环执行执下面的`语句` + + `while`语句是 `cminus-f` 中唯一的`迭代语句`。它执行时，会不断对`表达式`进行求值，并且在对`表达式`的求值结果等于 0 前，循环执行执下面的`语句` 17. $`\text{return-stmt} \rightarrow \textbf{return}\ \textbf{;}\ |\ \textbf{return}\ \text{expression}\ \textbf{;}`$ - - `return`语句可以返回值，也可以不返回值。 - - 未声明为$`\textbf{void}`$类型的函数必须返回和函数返回类型相同的值 - - `return`会将程序的控制转移给当前函数的调用者，而$`\textbf{main}`$函数的`return`会使得程序终止 + + `return`语句可以返回值，也可以不返回值。 + + 未声明为$`\textbf{void}`$类型的函数必须返回和函数返回类型相同的值 + + `return`会将程序的控制转移给当前函数的调用者，而$`\textbf{main}`$函数的`return`会使得程序终止 18. $`\text{expression} \rightarrow \text{var}\ \textbf{=}\ \text{expression}\ |\ \text{simple-expression}`$ -19. $`\text{var} \rightarrow \textbf{ID}\ |\ \textbf{ID}\ \textbf{[}\ \text{expression} \textbf{]}`$ - 一个`表达式`可以是一个变量引用（即`var`）接着一个赋值符号（=）以及一个表达式，也可以是一个`简单表达式`。 - - `var` 可以是一个整型变量、浮点变量，或者一个取了下标的数组变量。 - - 数组的下标值为整型，作为数组下标值的表达式计算结果可能需要类型转换变成整型值 - - 一个负的下标会导致程序终止，需要调用框架中的内置函数`neg_idx_except` （该内部函数会主动退出程序，只需要调用该函数即可），但是对于上界并不做检查。 - - 赋值语义为：先找到 `var` 代表的变量地址（如果是数组，需要先对下标表达式求值），然后对右侧的表达式进行求值，求值结果将在转换成变量类型后存储在先前找到的地址中。同时，存储在 `var` 中的值将作为赋值表达式的求值结果。 - - 在 `C` 中，赋值对象（即 `var` ）必须是左值，而左值可以通过多种方式获得。`cminus-f`中，唯一的左值就是通过 `var` 的语法得到的，因此 `cminus-f` 通过语法限制了 `var` 为左值，而不是像 `C` 中一样通过类型检查，这也是为什么 `cminus-f` 中不允许进行指针算数。 +19. $`\text{var} \rightarrow \textbf{ID}\ |\ \textbf{ID}\ \textbf{[}\ \text{expression} \textbf{]}`$ + + 一个`表达式`可以是一个变量引用（即`var`）接着一个赋值符号（=）以及一个表达式，也可以是一个`简单表达式`。 + + `var` 可以是一个整型变量、浮点变量，或者一个取了下标的数组变量。 + + 数组的下标值为整型，作为数组下标值的表达式计算结果可能需要类型转换变成整型值 + + 一个负的下标会导致程序终止，需要调用框架中的内置函数`neg_idx_except` （该内部函数会主动退出程序，只需要调用该函数即可），但是对于上界并不做检查。 + + 赋值语义为：先找到 `var` 代表的变量地址（如果是数组，需要先对下标表达式求值），然后对右侧的表达式进行求值，求值结果将在转换成变量类型后存储在先前找到的地址中。同时，存储在 `var` 中的值将作为赋值表达式的求值结果。 + + 在 `C` 中，赋值对象（即 `var` ）必须是左值，而左值可以通过多种方式获得。`cminus-f`中，唯一的左值就是通过 `var` 的语法得到的，因此 `cminus-f` 通过语法限制了 `var` 为左值，而不是像 `C` 中一样通过类型检查，这也是为什么 `cminus-f` 中不允许进行指针算数。 20. $`\text{simple-expression} \rightarrow \text{additive-expression}\ \text{relop}\ \text{additive-expression}\ |\ \text{additive-expression}`$ + 21. $`\text{relop}\ \rightarrow \textbf{<=}\ |\ \textbf{<}\ |\ \textbf{>}\ |\ \textbf{>=}\ |\ \textbf{==}\ |\ \textbf{!=}`$ + 22. $`\text{additive-expression} \rightarrow \text{additive-expression}\ \text{addop}\ \text{term}\ |\ \text{term}`$ -23. $`\text{addop} \rightarrow \textbf{+}\ |\ \textbf{-}`$ -24. $`\text{term} \rightarrow \text{term}\ \text{mulop}\ \text{factor}\ |\ \text{factor}`$ -25. $`\text{mulop} \rightarrow \textbf{*}\ |\ \textbf{/}`$ - 一个`简单表达式`是一个`加法表达式`或者两个`加法表达式`的关系运算。当它是`加法表达式`时，它的值就是`加法表达式`的值。而当它是关系运算时，如果关系运算结果为真则值为整型值 1，反之则值为整型值 0。 +23. $`\text{addop} \rightarrow \textbf{+}\ |\ \textbf{-}`$ - `加法表达式`表现出了四则运算的结合性质与优先级顺序，四则运算的含义和`C`中的整型运算一致。 +24. $`\text{term} \rightarrow \text{term}\ \text{mulop}\ \text{factor}\ |\ \text{factor}`$ - 浮点数和整型一起运算时，整型值需要进行类型提升，转换成浮点数类型，且运算结果也是浮点数类型 +25. $`\text{mulop} \rightarrow \textbf{*}\ |\ \textbf{/}`$ + + 一个`简单表达式`是一个`加法表达式`或者两个`加法表达式`的关系运算。当它是`加法表达式`时，它的值就是`加法表达式`的值。而当它是关系运算时，如果关系运算结果为真则值为整型值 1，反之则值为整型值 0。 + + `加法表达式`表现出了四则运算的结合性质与优先级顺序，四则运算的含义和`C`中的整型运算一致。 + + 浮点数和整型一起运算时，整型值需要进行类型提升，转换成浮点数类型，且运算结果也是浮点数类型 26. $`\text{factor} \rightarrow \textbf{(}\ \text{expression}\ \textbf{)}\ |\ \text{var}\ |\ \text{call}\ |\ \text{integer}\ |\ \text{float}`$ - - `因数`可以是一个括号包围的`表达式`（此时它的值是`表达式`的值），或者是一个`变量`（此时它的值是`变量`的值），或者是一个`函数调用`（此时它的值是`函数调用`的返回值），或者是一个`数字字面量`（此时它的值为该字面量的值）。当`因数`是数组变量时，除非此时它被用作一个`函数调用`中的数组参数，否则它必须要带有下标。 + + `因数`可以是一个括号包围的`表达式`（此时它的值是`表达式`的值），或者是一个`变量`（此时它的值是`变量`的值），或者是一个`函数调用`（此时它的值是`函数调用`的返回值），或者是一个`数字字面量`（此时它的值为该字面量的值）。当`因数`是数组变量时，除非此时它被用作一个`函数调用`中的数组参数，否则它必须要带有下标。 27. $`\text{integer} \rightarrow \textbf{INTEGER}`$ + 28. $`\text{float} \rightarrow \textbf{FLOATPOINT}`$ + 29. $`\text{call} \rightarrow \textbf{ID}\ \textbf{(}\ \text{args} \textbf{)}`$ + 30. $`\text{args} \rightarrow \text{arg-list}\ |\ \text{empty}`$ + 31. $`\text{arg-list} \rightarrow \text{arg-list}\ \textbf{,}\ \text{expression}\ |\ \text{expression}`$ `函数调用`由一个函数的`标识符`与一组括号包围的`实参`组成。`实参`可以为空，也可以是由逗号分隔的的`表达式`组成的列表，这些表达式代表着函数调用时，传给`形参`的值。`函数调用时`的`实参`数量和类型必须与`函数声明`中的`形参`一致，必要时需要进行类型转换。 @@ -176,10 +193,10 @@ void neg_idx_except(void) {...} * `outputFloat` 函数接受一个浮点参数，然后将它的值打印到标准输出，并输出换行符。 * `neg_idx_except` 函数没有形参，执行后报错并退出 - 除此之外，其它规则和 C 中类似，比如同一个作用域下不允许定义重名变量或函数（本次实验中不做要求） ## 提醒与补充 + 1. 本次实验存在五种情况下的类型转换 * 赋值时 * 返回值类型和函数签名中的返回类型不一致时 diff --git a/Reports/3-ir-gen/report.md b/Reports/3-ir-gen/report.md index 5fec7bc5810682785771e8615c694eb3ca40a8c6..e85b7a68cce2aa785b03d0d45da91fb2676a365d 100644 --- a/Reports/3-ir-gen/report.md +++ b/Reports/3-ir-gen/report.md @@ -134,6 +134,12 @@ PB20111654 李晓奇 问题出在：我为if_else语句设置了三个测试块，分别负责if，else，和跳出。但是有一处的块是空的，就会导致生成默认返回。 后来发这里其实并没有问题，如果有返回值，在if或者else内部就返回了，并不会跳出去被默认返回扰乱。 + + - 最后一个测试文件能够正常执行，但是输出有错， + + 发现一个好的debug方法： + + 利用裁剪定位问题，即注释掉一部分，分别利用clang、cminusfc生成可执行文件，查看输出是否一致。 ## 实验设计 diff --git a/src/cminusfc/cminusfc.cpp b/src/cminusfc/cminusfc.cpp index 795c3d6e5270d9e6cc71831e067a784602b414d0..000e21b63e2f6339f53b61bd3ab3627e7ee35659 100644 --- a/src/cminusfc/cminusfc.cpp +++ b/src/cminusfc/cminusfc.cpp @@ -104,17 +104,18 @@ int main(int argc, char **argv) { output_stream.close(); if (!emit) { std::string lib_path = argv[0]; - lib_path.erase(lib_path.rfind('/')) += "/libcminus_io.a"; - auto command_string = "clang -O0 -w "s + target_path + ".ll -o " + target_path + " " + lib_path; - std::cout << command_string << std::endl; - int re_code0 = std::system(command_string.c_str()); - command_string = "rm "s + target_path + ".ll"; - int re_code1 = std::system(command_string.c_str()); + auto idx = lib_path.rfind('/'); + if (idx != std::string::npos) + lib_path.erase(lib_path.rfind('/')); + auto cmd_str = "clang -O0 -w "s + target_path + ".ll -o " + target_path + " -L" + lib_path + " -lcminus_io"; + std::cout << cmd_str << std::endl; + int re_code0 = std::system(cmd_str.c_str()); + cmd_str = "rm "s + target_path + ".ll"; + int re_code1 = std::system(cmd_str.c_str()); if (re_code0 == 0 && re_code1 == 0) return 0; else return 1; } - return 0; }