semi-complete semantic

out/parse.md

@@ -0,0 +1,267 @@
+# Syntax Analysis (Parser) Report
+
+* 주하진, 2024062806
+
+## Compilation Environment and Method
+
+주어진 `Makefile`을 이용해 C파일과 `cminus.l`, `cminus.y`를 변환함.
+C파일은 `gcc`를 이용하고 `*.l`은 `flex`, `*.y`는 `yacc`을 이용함.
+
+`Makefile`의 빌드 결과물 `cminus_parser`를 만들기 위해서 `main.c`, `util.c`, `lex.yy.o`, `y.tab.o`를 필요로 한다.
+
+## C-Minus Parser Implementation
+
+C-Minus Parser 구현을 위해 다음 세 파일의 큰 수정이 필요했다.
+
+* `globals.h`
+* `util.c`, `util.h`
+* `cminus.y` (Important)
+
+### `globals.h`
+
+여러개의 Kind Enum을 추가하였다.
+* NodeKind(큰 분류)
+* StmtKind(Statement의 종류)
+* ExpKind(Expression의 종류)
+* DeclKind(Declaration의 종류)
+* TypeKind(Declaration에서 Type을 구분하기 위해 사용, 실제로 파스트리에 들어가진 않음, var_declaration에서 참조하기 위한 목적.)
+
+**StmtKind**
+* IfK: if문
+* IterK: while문
+* ReturnK: return문
+* CompK: 여러개 있는 중괄호(복합) 문
+
+**ExpKind**
+* AssignK: 할당문
+* OpK: 연산자가 포함된 표현식
+* ConstK: 상수
+* IdK: 식별자
+* ArrIdK: 배열 식별자
+* CallK: 함수 호출
+
+**DeclKind**
+* FuncK: 함수 선언
+* VarK: 변수 선언
+* ArrVarK: 배열 변수 선언
+* ArrParamK: 배열 매개변수
+* NonArrParamK: 매개변수
+
+**TypeKind**
+* TypeNameK: 선언의 타입
+
+-----
+`TreeNode`를 추가하였다.
+
+```c
+typedef struct treeNode {
+    struct treeNode *child[MAXCHILDREN];
+    struct treeNode *sibling;
+    int lineno;
+    NodeKind nodekind;
+    union {
+        StmtKind stmt;
+        ExpKind exp;
+        DeclKind decl;
+        TypeKind type;
+    } kind;
+    union {
+        TokenType op;
+        int val;
+        char *name;
+    } attr;
+    ExpType type; /* for type checking of exps */
+} TreeNode;
+```
+
+TreeNode 타입은 ParseTree의 노드를 나타내며, 자식 노드와 형제 노드를 가리키는 포인터 그리고 노드의 kind와 attr, type을 가진다.
+
+### `util.c`, `util.h`
+
+`newStmtNode`, `newExpNode`, `newDeclNode`, `newTypeNode` 함수를 추가 및 수정했다. 각각 Statement, Expression, Declaration, Type 노드를 생성하는 함수이다.
+
+Type을 출력하기 위해 `printType` 함수를 추가하였다.
+
+printTree는 TreeNode를 출력하는 함수이다. nodeKind에 따라 구분하여 출력한다. 이때 type이 필요한 node이면 type도 같이 출력한다.
+
+### `cminus.y`(Important)
+
+cminus.y에서 토큰의 선언은 다음과 같이 했다.
+
+```yacc
+%token IF ELSE WHILE RETURN INT VOID
+%token EQ NE LT LE GT GE LPAREN RPAREN LBRACE LCURLY RBRACE RCURLY SEMI 
+%token ID NUM
+
+
+%left PLUS MINUS
+%left TIMES OVER
+%right ASSIGN
+
+%nonassoc THEN
+%nonassoc ELSE
+
+%token ERROR
+```
+
+나머지 부분은 제공된 grammar와 tiny.y의 많은 부분을 참고하여 작성했다.
+
+이때 중요한 부분은 **dangling-else** 부분이다.
+
+```yacc
+selection_stmt : IF LPAREN expression RPAREN statement %prec THEN {
+  ...
+} | IF LPAREN expression RPAREN statement ELSE statement {
+  ...
+};
+```
+
+`single-if`문의 우선순위를 `ELSE`보다 낮은 `THEN`으로 지정하여 Shift/Reduce Conflict를 해결했다.
+
+## Results
+
+다음은 테스트 C-Minus 프로그램과 그에 대한 파스트리 출력 결과이다.
+
+<table>
+<tr>
+<th>C-Minus Test Program</th>
+<th>Parse Tree Output</th>
+</tr><tr>
+<td>
+
+```c
+void main(void)
+{
+	int i; int x[5];
+	
+	i = 0;
+	while( i < 5 )
+	{
+		x[i] = input();
+
+		i = i + 1;
+	}
+
+	i = 0;
+	while( i <= 4 )
+	{
+		if( x[i] != 0 )
+		{
+			output(x[i]);
+		}
+	}
+}
+```
+</td><td>
+
+```txt
+
+C-MINUS COMPILATION: test.2.txt
+
+Syntax tree:
+  Function Declaration: name = main, return type = void
+    Void Parameter
+    Compound Statement:
+      Variable Declaration: name = i, type = int
+      Variable Declaration: name = x, type = int[]
+        Const: 5
+      Assign:
+        Variable: name = i
+        Const: 0
+      While Statement:
+        Op: <
+          Variable: name = i
+          Const: 5
+        Compound Statement:
+          Assign:
+            Variable: name = x
+              Variable: name = i
+            Call: function name = input
+          Assign:
+            Variable: name = i
+            Op: +
+              Variable: name = i
+              Const: 1
+      Assign:
+        Variable: name = i
+        Const: 0
+      While Statement:
+        Op: <=
+          Variable: name = i
+          Const: 4
+        Compound Statement:
+          If Statement:
+            Op: !=
+              Variable: name = x
+                Variable: name = i
+              Const: 0
+            Compound Statement:
+              Call: function name = output
+                Variable: name = x
+                  Variable: name = i
+```
+
+</td></tr>
+<td><tr>
+<td>
+
+```c
+int main(void){
+    int a;
+    int b;
+    a = (b = 4) + 3;
+    if(a==b+(c*b+d))
+        while(1)
+            if(1)
+                a=2;
+            else a=3;
+}
+```
+</td><td>
+
+```txt
+
+C-MINUS COMPILATION: test.cm
+
+Syntax tree:
+  Function Declaration: name = main, return type = int
+    Void Parameter
+    Compound Statement:
+      Variable Declaration: name = a, type = int
+      Variable Declaration: name = b, type = int
+      Assign:
+        Variable: name = a
+        Op: +
+          Assign:
+            Variable: name = b
+            Const: 4
+          Const: 3
+      If Statement:
+        Op: ==
+          Variable: name = a
+          Op: +
+            Variable: name = b
+            Op: +
+              Op: *
+                Variable: name = c
+                Variable: name = b
+              Variable: name = d
+        While Statement:
+          Const: 1
+          If-Else Statement:
+            Const: 1
+            Assign:
+              Variable: name = a
+              Const: 2
+            Assign:
+              Variable: name = a
+              Const: 3
+```
+
+
+
+</td>
+</tr>
+
+
+</table>