NCC 文法.md

NCC 文法

本文档中将给出 NCC 所编译的简易 C 语言的文法定义和补充说明。本文法基于南京大学编译原理课程实验所用的 C-- 文法，所以文档的大部分内容与许畅教授编译原理实验讲义中的 《附录A: C--语言文法》 内容相同。

文法定义

Tokens

INT -> /* A sequence of digits without spaces¹ */
FLOAT -> /* A real number consisting of digits and one decimal point. The decimal point must be surrounded by at least one digits² */
CHAR -> /* A character enclosed with '' */
ID -> /* A character string consisting of 52 upper- or lower-case alphabetic, 10 numeric and one underscore characters. Besides, an identifier must not start with a digit */ SEMI -> ;
COMMA -> ,
ASSIGNOP -> =
RELOP -> > | < | >= | <= | == | !=
PLUS -> +
MINUS -> -
STAR -> *
DIV -> /
AND -> &&
OR -> ||
DOT -> .
NOT -> !
TYPE ->
LP -> (
RP -> )
LB -> [
RB -> ]
LC -> {
RC -> }
STRUCT -> struct
RETURN -> return
IF -> if
ELSE -> else
WHILE -> while

High-level Definitions

Program -> ExtDefList
ExtDefList -> ExtDef ExtDefList
| ε
ExtDef -> Specifier ExtDecList SEMI
| Specifier SEMI
| Specifier FunDec CompSt
ExtDecList -> ExtDec
| ExtDec COMMA ExtDecList ExtDec -> VarDec | VarDec ASSIGNOP INT

Specifiers

Specifier -> TYPE
| StructSpecifier
StructSpecifier -> STRUCT ID LC DefList RC
| STRUCT LC DefList RC
| STRUCT ID

Declarators

VarDec -> ID
| VarDec LB INT RB
FunDec -> ID LP VarList RP
| ID LP RP
VarList -> ParamDec COMMA VarList
| ParamDec
ParamDec -> Specifier VarDec

Statements

CompSt -> LC DefList StmtList RC
StmtList -> Stmt StmtList
| ε
Stmt -> Exp SEMI
| CompSt
| RETURN Exp SEMI
| IF LP Exp RP Stmt SUB_ELSE
| IF LP Exp RP Stmt ELSE Stmt
| WHILE LP Exp RP Stmt
| FOR LP Exp SEMI Exp SEMI exp RP Stmt

Local Definitions

DefList -> Def DefList
| ε
Def -> Specifier DecList SEMI
DecList -> Dec
| Dec COMMA DecList
Dec -> VarDec
| VarDec ASSIGNOP Exp

Expressions

Exp -> Exp ASSIGNOP Exp
| Exp AND Exp
| Exp OR Exp
| Exp RELOP Exp
| Exp PLUS Exp
| Exp MINUS Exp
| Exp STAR Exp
| Exp DIV Exp
| LP Exp RP
| MINUS Exp
| NOT Exp
| ID LP Args RP
| ID LP RP
| Exp LB Exp RB
| Exp DOT ID
| ID
| INT
| FLOAT
| CHAR
Args -> Exp COMMA Args
| Exp

文法说明

优先级与结合性

优先级	运算符	结合性	描述

1 	| LP RP LB RB DOT 	| 左结合 | ( ) [ ] . 
2 	| NOT 					| 右结合 | ! 
3	| STAR DIV 			| 左结合 | * / 
4 	| PLUS MINUS 			| 左结合 | + - 
5 	| RELOP 				| 左结合 | > < >= <= == != 
6 	| AND	 				| 左结合 | && 
7 	| OR 					| 左结合 | \|\| 
8 	| ASSIGNOP 			| 右结合 | = 

注释

NCC 支持 C 语言风格的 /* */ 和 // 注释，即忽略 // 后的本行内容和 /* 与 */了两个符号间的所有内容，并在此基础之上增加了注释嵌套的支持，但 /* 与 */ 必须成对。**注意：**若出现单行注释符号 //，则 // 后面的注释符号也会被忽略掉。

系统调用

为了在 NEMU 上完成输入输出，增加了两个系统调用，分别为 int read() 和 int write(int)，均用 int $0x80 进入中断。

int read() 的系统调用编号为 66，用于从系统中获取输入的整型数，并将该整型数作为返回值返回。

int write(int) 的系统调用编号为 67，用于向屏幕打印整型数，要打印整型数作为参数传入，返回值无意义。

int writec(char) 的系统调用编号为 68，用于向屏幕打印字符，要打印的字符作为参数传入，返回值无意义

字符数组

在 NCC 中字符的内存空间占用大小，储存方式均与整形数一致，赋值也需要单个字符进行赋值，暂时不支持字符串赋值，这种储存方式避免了对齐的问题，同时整形数和字符的一致性使得字符可以和整形数混合进行运算，方便一些情况下的输出。

Footnotes

1. This integer can be either in decimal format, octal format or hexadecimal format. Actually, this integer is treated as unsigned interger in C language, because there is no negative integer under this syntax. ↩

2. This float must has a number on both sides of the '.'. And the scientific notation is not supported. Futher more, the float can be parsed but cannot be used to generate codes. ↩