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compilerbau:erweiterung:start

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Erweiterung der Sprache

Bisher kennt unsere Programmiersprache nur Terme (expressions), keine Anweisungen (statements). Wir wollen sie daher erweitern, so dass beispielsweise folgendes Programm kompiliert und ausgeführt werden kann:

a = 1;
b = 2;
while(a < 10){
  a = a + 1;
  b = b * 2;
  print(b);
}

Erweiterung der Grammatik

Die Grammatik dieser Sprache in EBNF sieht so aus:

Ziffer   = "0" | "1" | "2" | "3" | "4" | "5" | "6" | "7" | "8" | "9" ;
Buchstabe =  "A" | "B" | "C" | "D" || "Z" | "a" | "b" || "z" ;
Zahl = Ziffer { Ziffer | "." } ;
Text = Buchstabe { Buchstabe | Ziffer | "_" } ;
TrueFalse = "true" | "false" ;
Term = "(" Aussage ")" | Zahl | Text | TrueFalse | "-" Term ;
Produkt = Term | Term "*" Term ;
Quotient = Term | Term "/" Term ;
ProduktQuotient = Produkt | Quotient ;
Summe = ProduktQuotient | ProduktQuotient "+" ProduktQuotient ;
Differenz = ProduktQuotient | ProduktQuotient "-" ProduktQuotient ;
SummeDifferenz = Summe | Differenz ;
Vergleichsoperator = "<" | ">" | "==" | "<=" | ">=" | "!=" ;
Aussage = SummeDifferenz | SummeDifferenz Vergleichsoperator SummeDifferenz ;
 
Zuweisung = Text "=" Aussage ";"
Wiederholung = "while" "(" Aussage ")" "{" Sequenz "}" ;
Ausgabe = "print" "(" Aussage ")" ;
Anweisung = Zuweisung | Wiederholung | Ausgabe ;
Sequenz = { Anweisung };
 
Programm = Sequenz ;

Neue Tokentypen

Für die neuen syntaktischen Elemente brauchen wir zusätzliche Tokentypen:

public enum TokenType {
  	zahl, text, plus, minus, mal, geteilt, klammerAuf, klammerZu, 
  	geschweifteKlammerAuf, geschweifteKlammerZu,
  	whileKeyword, printKeyword,
  	kleiner, groesser, identisch, kleinergleich, groessergleich, ungleich,
  	zuweisung,
  	trueKeyword, falseKeyword,
  	strichpunkt,
 
	/**
	 * Nur als Knotentyp für Knoten des Syntaxbaums:
	 */
  	negation
}

Erweiterung des Lexers

Damit der Lexer die Schlüsselwörter while, print, true und false erkennt, erweitern wir einfach die Methode lexText():

	/**
	 * Die Methode lexText lext Variablenbezeichner und Schlüsselwörter (keywords)
	 */
  	private void lexText() {
 
    		String text = "";
 
    		do {
      			char c = peek();
      			text += c;
      			position++;
    		} while(istBuchstabe(peek()) || istZiffer(peek()) || peek() == '_');
 
    		switch(text) {
       		case "true" : 
         			tokenListe.add(new Token(TokenType.trueKeyword));
         			break;
       		case "false" : 
         			tokenListe.add(new Token(TokenType.falseKeyword));
         			break;
       		case "while" : 
         			tokenListe.add(new Token(TokenType.whileKeyword));
         			break;
       		case "print" : 
         			tokenListe.add(new Token(TokenType.printKeyword));
         			break;
       		default : 
         			tokenListe.add(new Token(text));
         			break;
    		}
 
  	}

Etwas trickreicher sind die neuen Zeichen. Um etwa < und < = unterscheiden zu können, muss der Lexer ein Zeichen nach vorne blicken können. Wir brauchen daher eine zusätzliche peek(int n)-Methode, die n Zeichen nach vorne blickt:

	/**
	 * peek(n) liest das Zeichen im Programmtext an (aktuelle Position + n). Die
	 * aktuelle Position (Attribut position) wird nicht verändert.
	 * 
	 * @return Das Zeichen, das n Zeichen weiter steht als die aktuelle Position
	 */
  	private char peek(int n) {
    		if(position + n < text.length()) {
      			return text.charAt(position + n);
    		} else {
      			return(char) 0;
    		}
  	}

Damit sieht die Erkennung von >, >= und != so aus:

case '>' : 
		if(peek(1) == '=') {
				addToken(TokenType.groessergleich);
				position++;
		} else {
				addToken(TokenType.groesser);
		}
		break;
case '!' : 
		if(peek(1) == '=') {
				addToken(TokenType.ungleich);
				position++;
		} else {
				println("Das Zeichen = wird erwartet.", Color.red);
				System.exit(1);
		}
		break;
compilerbau/erweiterung/start.1635448857.txt.gz · Zuletzt geändert: 2021/12/29 11:29 (Externe Bearbeitung)

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