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2025-02-Compiler/out/parse.md
2025-12-02 05:11:27 +09:00

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# 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``flex`, `*.y``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>