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：

  1. 不允许重载（overloading）
  2. 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
  3. 只有类，没有接口，有继承关系（单继承）
  4. 类中只能申明变量和方法
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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）
  10. 初始化时只能使用空参数，所以没有“构造器（constructor）”概念
  11. 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
  12. 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）
  13. 不允许注释
  14. 类变量声明时不能初始化，初始化必须在方法中完成
  15. 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

  1. 语法分析程序用带回溯的递归子程序法
  2. 对源文件进行两遍处理：第一遍词法分析，第二遍语法分析
  3. 使用编译时静态分配存储空间
  4. 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
  5. 为了实现方便，父类必须在子类之前定义
  6. 由于时间原因，编译器做了如下简化：
    1. 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
    2. 不能处理方法调用
    3. 不能处理数组
    4. 不能进行对象初始化
    5. 不能处理结构化语句