Lex和Yacc应用教程(四).语法树的应用

Lex和Yacc应用方法(四).语法树的应用

草木瓜  20070515

一、序

    不论什么语言，语法结构总是那几种，可以想象任何程序体都可以解释成一棵语法
树，语法树的本质是递归，很显然Yacc文法的核心思想也是递归。本文就通过具体实例，
使用Yacc构建递归的语法树来解决实际问题。
    比较遗憾的是，在总结的过程中想表达清楚并不容易，估且三分言传，七分会意吧。
关键在于个人去思考。

二、递归的一些思想

    我们先看一个简化的C语言示例段：
   
    i=0;
    while(i<=10) {
    print(i);
    i=i+1;
    }
    print(i+i);
   
    首先，我们将()+/* print while之类的组合称为expr(expression)，仅表示基本的表
达式，可以理解通过递归可以进行任意的运算符组合。如下面每一行都可称为expr:

    i=0
    while(i<=10)
    print(i)
    i=i+1
    print(i+i)
   
    再把expr + ;的语句行称为stmt(statement)，表示一条语句的结束。把{}引起来的多个stmt
称为stmt_list。如此，原示例段可表示为：

  stmt
  expr stmt_list
  stmt
  
  这样显然不符合递归法则，倘若stmt也可由expr stmt_list组合，程序则可以递归到最顶级
  
  stmt
  stmt
  stmt

    这也要求yacc文法定义必须可以递归到最顶级，即如上所示。
   
   
三、内存结构

    编译过程必须在内存中形成一定规则且可递归的树形结构，比较容易理解对每一语句stmt
需要构建一棵语法树。

    以下是我们准备采用的语法树实际示例：
  
  Graph 0:
  
      [=]
       |
     |----|
     |    |
   idx(i) c(0)
  
  
  Graph 1:
  
                 while
                   |
        |----------------|
        |                |
      [<=]              [;]
        |                |
     |-----|     |----------|
     |     |     |          |
   idx(i) c(10) print      [=]
                 |          |
                 |     |-------|
                 |     |       |
               idx(i) idx(i)  [+]
                               |
                             |----|
                             |    |
                           idx(i) c(1)
  
  
  Graph 2:
  
      print
        |
        |
        |
       [+]
        |
     |-----|
     |     |
   idx(i) idx(i)
  
  
    细心查看以上三张图，会发现每个stmt即对应一张树形图，树结点包含三种类型：操作符
(如 + = ; )，变量索引(如 idx(i))和值(如 c(10) c(1) )。对于每个操作符，需要保证一
个可递归的规则。

四、具体实例

    A. node.h  <树结点的定义头文件>

  /* 定义树结点的权举类型 */
  typedef enum { TYPE_CONTENT, TYPE_INDEX, TYPE_OP } NodeEnum;

  /* 操作符 */
  typedef struct {
  int name; /* 操作符名称 */
  int num; /* 操作元个数 */
  struct NodeTag * node[1]; /* 操作元地址 可扩展 */
  } OpNode;
  
  typedef struct NodeTag {
  NodeEnum type; /* 树结点类型 */
  /* Union 必须是最后一个成员 */
  union {
  int content; /* 内容 */
  int index; /* 索引 */
  OpNode op; /* 操作符对象 */
  };
  
  } Node;

    extern int Var[26];
   
   
    [说明] Node即为定义的树形结点，结点可以是三种类型(CONTENT,INDEX,OP)。结点
    如果