Термин «интерпретатор», как и «транслятор» означает «переводчик». Но с точки зрения формальных языков, отличаются они принципиально.

Большинство интерпретаторов последовательно исполняют исходную программу по мере поступления ее на вход интерпретатора. При этом пользователю нет смысла ждать завершения компиляции всей исходной программы. Исходя из этой особенности (исполнение команд по мере их поступления) в интерпретаторах отсутствует фаза оптимизации. А также на последнем этапе ? этапе генерации кода ? машинные команды не записываются в объектный файл, а выполняются.

Кроме того, далеко не все языки программирования допускают построение интерпретаторов, которые выполняли бы исходные программы по мере поступления команд.

Последнее требование предусматривает существование компилятора, разбирающего исходную программу за один проход.

Основное требование интерпретаторов ? обработка программы по мере поступления ? нарушается, если язык допускает обращения к функциям и структурам данных раньше их непосредственного описания. По этой причине не могут интерпретироваться такие языки, как Си и Паскаль.

Из-за отсутствия в интерпретаторах фазы оптимизации выполнение программы с помощью интерпретатора менее эффективно, чем с помощью аналогичного компилятора. В добавок, интерпретируемая программа должна разбираться каждый раз при выполнении, а при компиляции она разбирается единожды. Затем используется объектный код или файл. Поэтому интерпретаторы всегда уступают компиляторам в производительности.

Преимуществом интерпретаторов является независимость выполнения программы от архитектуры целевой вычислительной системы. При переходе на другую архитектуру в случае компилятора требуется откомпилировать программу заново, т.к. объектный код всегда ориентируется на определенную архитектуру.

Долгое время интерпретаторы были менее распространены, чем компиляторы, и существовали для относительно простых языков программирования (Basic). Профессиональные средства разработки ПО с высокими требованиями к производительности строились на базе компиляторов.

Такое положение существовало до момента широкого распространения глобальных вычислительных сетей. Как правило, такие сети представляют собой набор ЭВМ различной архитектуры. Из-за этого на первый план выходит требование единообразного выполнения на каждой ЭВМ сети исходной программы.

Многие языки программирования, которые используются в сети Интернет, предусматривают механизм интерпретации исходного текста программы вместо компиляции. В качестве примера интерпретируемого языка широкого распространения выступает HTML (Hypertext Markup Language) язык описания гипертекста. Он лежит в основе функционирования большинства структур сети Интернет. Языки Java и Java Script сочетают функции компиляции и интерпретации. На первом этапе исходная программа компилируется в некоторый двоичный код, который является промежуточным и не зависит от архитектуры целевого компьютера. Этот код передается по сети и выполняется принимающим компьютером в виде интерпретации.

1 Постановка задачи

Пример обработки программы

Таблица 1.2 - Пример обработки программы

Нa вхoд прoгрaммa будет зaпрaшивaть фaйл с рaзрeшeниeм .pas или любым другим. На экране будет следующее сooбщение:

Если файл, имя которого введет пользователь найден не будет, то программа выдаст сообщение об ошибке, которое будет выглядеть на экране следующим образом:

Произошла ошибка при открытии!

Поскольку файл в который будет записан результат так же выбирается пользователем, то после обработки и транслирования программа задаст вопрос о том, куда записывать результат:

Введите имя для записи результата:

Так же как и в прошлом случае, требуется предусмотреть невозможность записать в файл информацию, тогда будет выведено сообщение:

Произошла ошибка при создании файла!

К aппaрaтным средствaм ПО не требовательно, подойдет процессор более мощный чем 500Гц, а сам компьютер должен иметь в наличии оперативную память, объемом больше чем 32 Мб.

3 Описание алгоритма

Таблица 4.2 - Таблица с типами переменных

#include <conio.h>

#include <stdio.h>

#include <string.h>

#include <locale.h>

FILE *spasfl, *ccfl;

const int memoLen = 10000;

const int kolvoKw = 13;

char * kwSList[kolvoKw] =

{

"begin", "end", "var", "boolean",

"false", "true", "repeat", "until",

"procedure", "type", "record", "and",

"or"

};

#define kwqe_begin 1

#define kwqe_end 2

#define kwqe_var 3

#define kwqe_boolean 4

#define kwqe_false 5

#define kwqe_true 6

#define kwqe_repeat 7

#define kwqe_until 8

#define kwqe_procedure 9

#define kwqe_type 10

#define kwqe_record 11

#define kwqe_and 12

#define kwqe_or 13

#define tpe_int 1

#define tpe_bool 2

#define wtpe_error 0

#define wtpe_space 1

#define wtpe_str 2

#define wtpe_numb 3

#define wtpe_char 4

char InArray[memoLen],

OutArray[memoLen];

int InLength,OutLenght,inpointer;

int firstFl1,secFl2,errFl3;

int lenW;

int typeW;

int numfW;

int ots;

typedef struct var{

char s[64];

int tp;

var * next;

};

typedef struct types{

char s[64];

int tid;

types * next;

};

var *v_lst, *lv_lst;

int fle();

int fae();

int asign();

int add_vr(int globalVar1){

var *np, *p;

if (globalVar1) p = v_lst; else p = lv_lst;

while (p) {

if (strlen(p->s)==lenW&&

!memcmp(p->s,&InArray[inpointer],lenW)) return 0;

p = p->next;

}

np = new var;

memcpy(np->s,&InArray[inpointer],lenW);

np->s[lenW]=0;

np->tp = -1;

if (globalVar1) {

np->next = v_lst;

v_lst = np;

} else {

np->next = lv_lst;

lv_lst = np;

}

return 1;

}

void type_setter(int globalVar1, int type){

var *p;

if (globalVar1) p = v_lst; else p = lv_lst;

while (p) {

if (p->tp==-1) p->tp = type;

p = p->next;

}

}

int type_reciever(){

var * p;

p = lv_lst;

while (p) {

if (strlen(p->s)==lenW&&

!memcmp(p->s,&InArray[inpointer],lenW)) return p->tp;

p = p->next;

}

p = v_lst;

while (p) {

if (strlen(p->s)==lenW&&

!memcmp(p->s,&InArray[inpointer],lenW)) return p->tp;

p = p->next;

}

return 0;

}

void list_clearer(int globalVar1){

var *p, *pp;

p = lv_lst;

while (p) {

pp = p;

p = p->next;

delete pp;

}

lv_lst = NULL;

if (globalVar1) {

p = v_lst;

while (p) {

pp = p;

p = p->next;

delete pp;

}

v_lst = NULL;

}

}

int getToken()

{

int st = 0;

char c;

lenW = 0;

while (lenW+inpointer<InLength ){

c = InArray[inpointer+lenW];

switch (st){

case 0:

if (c==' ' || c=='\t' || c=='\n') st = 1;

else

if ((c>='A' && c<='Z')||(c>='a' && c<='z')) st = 2;

else

if (c>='0' && c<='9') st = 3;

else

if (

c=='.' || c<=',' || c >=':' || c<=';' ||

c=='+' || c<='-' || c>='*' || c<='/' ||

c=='\''

)

{ lenW = 1; return typeW = wtpe_char; }

else { lenW = 0; return typeW = wtpe_error; }

break;

case 1:

if (c==' ' || c=='\t' || c=='\n') lenW++;

else return typeW = wtpe_space;

break;

case 2:

if (

(c>='A' && c<='Z') ||

(c>='a' && c<='z') ||

(c>='0' && c<='9') ||

c=='_'

) lenW++;

else return typeW = wtpe_str;

break;

case 3:

if (c>='0' && c<='9') lenW++; else

if (c=='.'&& InArray[inpointer+lenW+1]!='.') {

lenW++;

st = 5;

}

else{

numfW = 0;

return typeW = wtpe_numb;

}

break;

case 5:

if (c>='0' && c<='9') lenW++; else {

numfW = 1;

return typeW = wtpe_numb;

}

}

}

lenW = 0;

return 0;

}

void putSrtw(char * s){

int l = strlen(s);

memcpy(&OutArray[OutLenght],s,l);

OutLenght += l;

}

int scmp(char * m, char * s, int n){

int l = strlen(s);

if (n>l) l = n;

return memicmp(m,s,l);

}

void putChrw(char c){

OutArray[OutLenght] = c;

OutLenght++;

}

void copyit(){

memcpy(&OutArray[OutLenght],&InArray[inpointer],lenW);

inpointer += lenW;

OutLenght += lenW;

}

int equit(char * s){

return (!scmp(&InArray[inpointer],s,lenW));

}

void skipit(){

inpointer += lenW;

}

void wstr(char * s){

strncpy(s,&InArray[inpointer],lenW);

}

int GetTokens(){

getToken();

if (typeW==wtpe_space) {

skipit();

getToken();

}

return typeW;

}

void inc_dt()

{

ots += 2;

}

void dec_dt()

{

ots -= 2;

}

void put_dt()

{

for (int i=0; i<ots; i++) putChrw(' ');

}

void put_dt11()

{

char s[10];

for (int i=0; i<ots; i++) {

sprintf(s,"%d",i/2);

putSrtw(s);

}

}

int inTxt(char * s1)

{

if ((spasfl = fopen(s1, "rt")) == NULL){

return 0;

}

fseek(spasfl, 0, SEEK_END);

InLength = ftell(spasfl);

fseek(spasfl, 0, SEEK_SET);

if (InLength>memoLen) InLength = memoLen;

InLength = fread(InArray,1,InLength,spasfl);

InArray[InLength] = 0;

inpointer = 0;

OutLenght = 0;

return 1;

}

int outTxt(char * s2)

{

if ((ccfl = fopen(s2, "wt")) == NULL){

return 0;

}

fwrite(OutArray,OutLenght,1,ccfl);

return 1;

}

void err_or()

{

putChrw('\n');

putSrtw("< Ошибка! > \n");

int k;

while (1){

GetTokens();

if (InArray[inpointer]== ';' || inpointer>= InLength) {

copyit();

break;

};

copyit();

}

errFl3++;

}

int fcomment(){

return (InArray[inpointer]=='{' ||

InArray[inpointer]=='(' ||InArray[inpointer+1]=='*');

}

void fcommend(){

if (InArray[inpointer]=='{'){

OutArray[OutLenght] = '/';

OutArray[OutLenght+1] = '*';

inpointer++;

OutLenght += 2;

while (InArray[inpointer]!='}' && inpointer<InLength) {

if (inpointer>=InLength) return;

OutArray[OutLenght] = InArray[inpointer];

inpointer++;

OutLenght++;

}

OutArray[OutLenght] = '*';

OutArray[OutLenght+1] = '/';

inpointer++;

OutLenght += 2;

}

else{

OutArray[OutLenght] = '/';

OutArray[OutLenght+1] = '*';

inpointer += 2;

OutLenght += 2;

while (!(InArray[inpointer]=='*' && InArray[inpointer+1]==')')

&& inpointer<InLength) {

if (inpointer>=InLength) return;

OutArray[OutLenght] = InArray[inpointer];

inpointer++;

OutLenght++;

}

OutArray[OutLenght] = '*';

OutArray[OutLenght+1] = '/';

inpointer += 2;

OutLenght += 2;

}

putChrw('\n');

}

int isthsKWD(){

for (int i=0; i<kolvoKw; i++){

if (!scmp(&InArray[inpointer],kwSList[i],lenW))

return i+1;

}

return 0;

}

int fvarInt(int svar, int globalVar1){

char s[256];

int label;

int sp = 0;

GetTokens();

while (1){

if (typeW!=wtpe_str||isthsKWD()|| globalVar1>0&&type_reciever() ) return 0;

add_vr(globalVar1);

if (svar) {

s[sp] = '&';

s[sp+1] = ' ';

sp += 2;

}

memcpy(&s[sp],&InArray[inpointer],lenW);

inpointer += lenW;

sp += lenW;

GetTokens();

if (InArray[inpointer]==','){

s[sp]=',';

inpointer++;

sp++;

} else break;

GetTokens();

}

if (InArray[inpointer]==':'){

inpointer++;

GetTokens();

if ((typeW!=wtpe_str)&&(typeW!=wtpe_char)) return 0;

if (!scmp(&InArray[inpointer],"boolean",lenW)){

type_setter(globalVar1,tpe_bool);

putSrtw("int ");

skipit();

memcpy(&OutArray[OutLenght],&s[0],sp);

OutLenght += sp;

}

else

if (!scmp(&InArray[inpointer],"integer",lenW)){

type_setter(globalVar1,tpe_int);

putSrtw("int ");

skipit();

memcpy(&OutArray[OutLenght],&s[0],sp);

OutLenght += sp;

}

}

else return 0;

return 1;

}

int fvar(int globalVar1){

inpointer += lenW;

GetTokens();

do{

firstFl1++;

if (fcomment()){

fcommend();

secFl2++;

continue;

}

put_dt();

if (!fvarInt(0,globalVar1)) err_or();

else secFl2++;

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=';')

return 0;

skipit();

putSrtw(";\n");

GetTokens();

if (typeW!=wtpe_str || isthsKWD())

return 1;

}while(1);

}

int fvardescr(){

inpointer += lenW;

int k,svar;

GetTokens();

do{

k = isthsKWD();

svar = k==kwqe_var;

if (svar) {

skipit();

GetTokens();

}

if (!fvarInt(svar,0)) return 0;

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=';') return 1;

skipit();

putSrtw(", ");

GetTokens();

k= isthsKWD();

if (typeW!=wtpe_str || k&&k!=kwqe_var) return 0;

}while(1);

}

int fbegin(int k);

int fprocedure(){

skipit();

putSrtw("\nvoid ");

GetTokens();

if (typeW!=wtpe_str||type_reciever()) return 0;

add_vr(1);

type_setter(1,10);

copyit();

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!='(') return 0;

putChrw('(');

if (!fvardescr()) return 0;

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=')') return 0;

copyit();

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=';') return 0;

skipit();

putSrtw("\n{\n");

inc_dt();

int b;

do{

b = 1;

GetTokens();

if (!scmp(&InArray[inpointer],"var",lenW)){

firstFl1++;

if (!fvar(0)) return 0;

}

else

if (!scmp(&InArray[inpointer],"begin",lenW)){

if (!fbegin(2)) return 0;

b = 0;

}

else

if (fcomment()) fcommend();

else return 0;

} while (b==1);

list_clearer(0);

inpointer++;

return 1;

}

int frecord(){

skipit();

putSrtw("struct ");

GetTokens();

if (typeW!=wtpe_str || isthsKWD()) return 0;

copyit();

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!='=') return 0;

skipit();

GetTokens();

if (!equit("record")) return 0;

putSrtw("\n{\n");

inc_dt();

if (!fvar(-1)) return 0;

dec_dt();

GetTokens();

if (!equit("end")) return 0;

skipit();

putChrw('}');

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=';') return 0;

copyit();

putSrtw("\n\n");

inpointer += lenW;

return 1;

}

int fae() {

GetTokens();

if (InArray[inpointer]=='+'){

copyit();

}

else

if (InArray[inpointer]=='-'){

copyit();

}

while (1){

GetTokens();

if (typeW==wtpe_numb) copyit(); else

if (typeW==wtpe_str&&type_reciever()==tpe_int) copyit(); else

if (InArray[inpointer]=='('){

copyit();

if (!fae()) return 0;

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=')') return 0;

inpointer++;

putChrw(')');

}

else return 0;

GetTokens();

char c = InArray[inpointer];

if (c=='+'||c=='-'||c=='*'||c=='/') copyit();

else return 1;

}

}

int ae(){

char c,c1;

if (!fae()) return 0;

GetTokens();

c = InArray[inpointer];

c1 = InArray[inpointer+1];

if (c=='<'&&c1=='>') {

inpointer += 2;

putSrtw("!=");

}

else

if (c=='=') {

inpointer++;

putSrtw("==");

}

else

if (c=='>'||c=='<') {

if (c1=='='){

inpointer += 2;

}

else copyit();

}

GetTokens();

if (!fae()) return 0;

return 1;

}

int fle() {

int k;

char c,c1;

int arifm, ip,op;

while (1){

GetTokens();

k = isthsKWD();

int ip, op;

ip = inpointer;

op = OutLenght;

arifm = 0;

if(InArray[inpointer]=='+'||

InArray[inpointer]=='('||

InArray[inpointer]=='-'||

typeW==wtpe_str&&!isthsKWD() ||

typeW==wtpe_numb)

arifm = ae();

if (!arifm){

inpointer = ip;

OutLenght = op;

GetTokens();

k = isthsKWD();

if (typeW==wtpe_str&&k==kwqe_true){

skipit();

putChrw('1');

}

else

if (typeW==wtpe_str&&k==kwqe_false) {

skipit();

putChrw('0');

}

else

if (typeW==wtpe_str&&type_reciever()==tpe_bool) copyit(); else

if (InArray[inpointer]=='('){

copyit();

if (!fle()) return 0;

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=')') return 0;

inpointer++;

putChrw(')');

}

else return 0;

}

GetTokens();

k = isthsKWD();

if (k==kwqe_or) putSrtw("||"); else

if (k==kwqe_and) putSrtw("&&");

else return 1;

skipit();

}

}

int asign(){

int type = type_reciever();

if (!(type==tpe_bool||type==tpe_int)) return 0;

put_dt();

copyit();

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=':'||InArray[inpointer+1]!='=')

return 0;

putChrw('=');

inpointer += 2;

if (type==tpe_bool) {

if (!fle()) return 0;

}

else

if (!fae()) return 0;

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=';') return 0;

copyit();

putChrw('\n');

return 1;

}

int frepeat() {

skipit();

put_dt();

putSrtw("do {\n");

inc_dt();

return 1;

}

int funtil() {

skipit();

dec_dt();

put_dt();

putSrtw("} while (");

if (!fle()) return 0;

putChrw(')');

GetTokens();

if (InArray[inpointer]!=';') return 0;

inpointer++;

putSrtw(";\n");

return 1;

}

int fbegin(int globalVar1){

int rep_n = 0;

if(globalVar1!=3) skipit();

if (globalVar1==1) putSrtw("\n\nvoid main()\n");

if ((globalVar1!=2)||(globalVar1!=3)) {

put_dt();

putSrtw("{\n");

inc_dt();

}

int b;

do{

b = 1;

GetTokens();

if (fcomment()){

fcommend();

continue;

}

switch(isthsKWD()){

case kwqe_begin:

firstFl1++;

if (!fbegin(0)) return 0;

secFl2++;

break;

case kwqe_repeat:

firstFl1++;

rep_n++;

if (!frepeat()) return 0;

break;

case kwqe_until:

if (rep_n>0){

rep_n--;

if (!funtil()) return 0;

secFl2++;

}

else return 0;

break;

case kwqe_procedure:

if (!fprocedure()) return 0;

break;

case kwqe_end:

firstFl1++;

if(globalVar1 == 3) return 3;

skipit();

dec_dt();

put_dt();

putSrtw("}\n");

GetTokens();

if (globalVar1==1&&InArray[inpointer]=='.' ||

globalVar1!=1&&InArray[inpointer]==';'){

skipit();

secFl2++;

return 1;

}

else

{

skipit();

return 0;

}

case 0:

if (!asign()) return 0;

break;

default:

return 0;

}

} while (b);

return 1;

}

int main_prgrm()

{

int b;

int k;

firstFl1 = secFl2 = 0;

putSrtw("#include <stdio.h>\n\n");

do{

b = 1;

GetTokens();

k = isthsKWD();

if (k==kwqe_var){

firstFl1++;

if (!fvar(1)) {

err_or();

}

else secFl2++; }

else

if (k==kwqe_type){

firstFl1++;

if (!frecord()) {

err_or();

}

else secFl2++;

}

else

if (k==kwqe_procedure){

if (!fprocedure()) {

err_or();

}

}

else

if (k==kwqe_begin){

if (!fbegin(1)) {

err_or();

}

b = 0;

}

else

if (fcomment()) fcommend();

else {

firstFl1++;

err_or();

};

} while (b==1);

if (InArray[inpointer]!='.') return 0;

inpointer++;

return 1;

}

void main()

{

setlocale(LC_ALL,"Russian");

char s[128];

printf("Выберите файл для трансляции: ");

scanf("%s",s);

if (!inTxt(s))

{

printf("\nПроизошла ошибка при открытии!");

getch();

return;

}

v_lst = NULL;

lv_lst = NULL;

main_prgrm();

list_clearer(1);

printf("\nВведите имя для записи результата:");

scanf("%s",s);

if (!outTxt(s))

{

printf("\nПроизошла ошибка при создании файла!");

getch();

return;

}

printf("\nВо входном файле было %d операторов", firstFl1);

printf("\nВ новый файл эквивалентно %d перенесено", secFl2);

printf("\n Ошибочных: %d", errFl3);

printf("\n\nРезультат в файле: %s",s);

fclose(spasfl);

fclose(ccfl);

while (!kbhit()) ;

}

6 Распечатка тестов и результатов

Таким образом, транслятор - это программа или техническое средство, выполняющее трансляцию программы.

Транслятор - в широком смысле - программа, преобразующая текст, написанный на одном языке, в текст на другом языке.

Транслятор - в узком смысле - программа, преобразующая: программу, написанную на одном (входном) языке в программу, представленную на другом (выходном) языке.

Транслятор обычно выполняет также диагностику ошибок, формирует словари идентификаторов, выдаёт для печати тексты программы и т. д.

Трансляция программы -- преобразование программы, представленной на одном из языков программирования, в программу на другом языке и, в определённом смысле, равносильную первой.^[1]

Язык, на котором представлена входная программа, называется исходным языком, а сама программа - исходным кодом. Выходной язык называется целевым языком или объектным кодом.

Понятие трансляции относится не только к языкам программирования, но и к другим компьютерным языкам, вроде языков разметки, аналогичных HTML, и к естественным языкам, вроде английского или русского (см.: перевод).

Мы написали однопроходной транслятор со смешанным подходом к анализу текста. Он одновременно реализует и лексическую и синтаксическую фазу. Конечно, до полноценного транслятора этой программе далеко (такая задача и не стояла), но можно продолжать описание конструкций языка паскаль и добавлять функции обработки этих конструкций. Тем самым можно реализовать программу с потенциалом использования в компиляторе. Программу довольно легко разбить на модули, сделав её тем самым более гибкой для настройки и написания дальнейших версий.

Список литературы

1. Абрамов, В.Г.; Трифонов, Н.П. и др. Введение в язык Паскаль; Наука, 2005. - 320 c.

2. Бабэ, Бруно Просто и ясно о Borland C++; М.: БИНОМ, 2000. - 400 c.

3. Грегори, Кэйт Использование Visual C++. Специальное издание; Издательский дом Вильямс, 2000. - 849 c.

4. Епанешников, А.М.; Епанешников, В.А. Программирование в среде Turbo Pascal 7.0; М.: ДИАЛОГ-МИФИ; Издание 4-е, испр., 2004. - 367 c.

5. Культин, Н.Б. Turbo Pascal в задачах и примерах; БХВ, 2007. - 256 c.

6. Мешков; Тихомиров Visual C++ и MFC; СПб: BHV, 2004. - 477 c.

7. Павловская, Т.А. Паскаль. Программирование на языке высокого уровня; СПб: Питер, 2007. - 393 c.

8. Семашко, Г.Л.; Салтыков, А.И. Программирование на языке Паскаль; М.: Наука, 2010. - 128 c.

9. Страуструп, Б. Язык программирования C++; М.: Радио и связь, 2010. - 350 c.

10. Уэллин, С Как не надо программировать на С++; СПб: Питер, 2004. - 240 c.

Размещено на http://www.allbest.ru/