1.4.3Требования к программному обеспечению

1) Linux: Debian 3.1(Sarge), Mandriva 2007, Ubuntu 7.04 и выше, библиотеки: libqtcore, libqtgui, х11.

)WindowsХР SР 2 и выше, библиотеки libqtcore, libqtgui.

3)MacOSX 10.6 и выше, библиотеки libqtcore, libqtgui.

2.Проектирование программного приложения

2.1Разработка технологии обработки информации

Ввод информации осуществляется из файла, имя файла будет являться одним из аргументов запуска программы. Предварительной подготовкой является:

-создание файла;

- заполнение его данными;

-размещение на носителе;

-доступном для программы;

-разрешение доступа для чтения.

Программа должна работать в пакетном режиме. Выходные данные будут записываться в стандартный поток вывода.

Структура технологического процесса обработки информации должна быть следующая:

-считать файл;

-удалить из файла все комментарии (сначала много строчные, затем одно строчные);

-построчно разделить оставшийся текст в массив строк;

-произвести синтаксический анализ каждой строки на различные операторы;

-для каждой части строки произвести дополнительный синтаксический анализ на математические и логические операции.

2.2Разработка структуры и формы представления данных

Необходимо использование соглашений:

-объявление переменных типа char* должно сопровождаться обязательной инициализацией строкой переменной; переменных типа int может сопровождаться необязательной инициализацией, но при этом все переменные должны объявляться отдельно; массивы типа int не могут сопровождаться инициализацией, при этом могут быть только одномерными;

-все конструкции языка разделяют произвольным числом пробелов и знаков табуляции, но при этом обязательно разделяются как минимум одним символом переноса строки;

-для ключевых слов используют строчные буквы, для идентификаторов - строчные и прописные;

-в одной строке не могут размещаться несколько операторов, и не допускается разделение одного оператора на несколько строк; каждый оператор должен сопровождаться «;»;

-комментарии не могут располагаться внутри других многострочных комментариев;

-функции вывода отображают или текст, или данные.

При соблюдении всех вышеперечисленных требований программа будет признана синтаксически верной.

Отформатированные исходные данные будут выведены в стандартный поток вывода. Синтаксические ошибки исходных данных будут выведены в стандартный поток ошибок с выводом сообщения о каждой найденной ошибке.

2.3Разработка алгоритма решения задачи

Алгоритм решения задачи, построен по правилам определенным ГОСТ 19.701-90, ГОСТ 19.002-80, ГОСТ 19.003-80 выполнен в приложении 1 на рисунке 1.

Для удобства чтения блок-схемы с алгоритмом проверка на соответствие регулярному выражению заменена знаком умножения.

Весь алгоритм разделен на несколько частей:

• Открытие и чтение файла
• Удаление коментариев
• Построчный разбор
• Разбор логических и алгебраических выражений
• Вывод отформатированного кода

2.4Разработка программы решения задачи

2.4.1Выбор инструментальных средств

БиблиотекаQt была выбрана из за того что, это кроссплатформенный инструментарий для разработки ПО на языке программирования С++. Она позволяет запускать написанное с его помощью ПО в большинстве современных операционных систем, путем простой компиляции программы для каждой ОС без изменения исходного кода. Qtвключает в себя все основные классы , которые могут пригодиться при разработке ПО.

Особенность которая отличает Qtот других библиотек, это использование Meta Object Compiler (МОС) - система для предварительной обработки исходного кода. МОС позволяет увеличить производительность библиотек, добавляя такие понятия как слоты и сигналы. Так же позволяет делать код более лаконичным. МОС ищет в заголовочных файлах С++ описания классов, содержащие макрос Q_OBJECT и создает дополнительный исходный файл на С++ содержащий мета-объектный код.

Весомым преимуществом Qt является документация. Статьи снабжены большим количеством примеров. Исходный код библиотеки хорошо форматирован, подробно комментирован и легко читается, что упрощает изучение Qt.

Так же можно отметить что исходный код а так же библиотеки разрабатываемые сообществом в свободном доступе в Git-хранилище

проектирование конфигурация тестирование синтаксический анализатор

2.4.2 Разработка структуры программы

Основной функцией программы является синтаксический анализ текста. Связь с другими программами осуществляется через аргументы командной строки для задания имени файла и стандартные потоки вывода и ошибок. Программа будет состоять из пяти частей:

-первая часть будет считывать файл

-вторая удалять из него комментарии и передавать результаты своей работы второй части;

-Третья часть будет делить текст на строки и сравнивать его с различными масками, выделяя различные части строк и передавая их четвертой части;

-Четвертая часть программы будет обрабатывать поступившие данные как логические, алгебраические операции, переменные, элементы массивов, числа или строки;

-Пятая часть будет выводить текст программы в соответствии с правилами форматирования.

2.4.3Проектирование программных модулей

Все модули будут принимать один текстовый параметр и обмениваться информацией через глобальные переменные. Для каждой части программы текстовые данные обрабатываются различным образом:

-для второй как имя файла, который следует считать и обработать;

-для третьей и пятой частей программы как значимая часть данных, содержащихся в этом файле;

-для четвертой как различные части информации, содержащиеся в этом файле, которые требуют дополнительной обработки.

2.4.4Проектирование программного интерфейса

Диалог с пользователем будет интерактивным, осуществляться по следующему принципу:

-запуск программы, выбор файла для анализа;

-обработка информации, находящейся в этом файле;

-вывод оригинального кода;

-вывод форматированного кода;

Вывод первой найденной синтаксической ошибки с указанием номера строки

Программа будет выдавать пользователю список ошибок при их наличии. Возможны следующие сообщения об ошибке:

• нарушен баланс /* */
• код за пределами функции майн
• кейс за пределами свитча
• Использование необъявленной переменой
• Использование необъявленной массива
• отсутствие требуемого выражения

.5Определение конфигурации технических средств

.6Тестирование программы

2.6.3Общие сведения

Контрольными данными является файл с информацией, который обладает следующими свойствами:

-использование одной библиотеки iostream;

-описание переменных типов char*, int, одномерных массивов типа int;

-следующие арифметические и логические выражения:+ (сложение), ++ (инкрементирование), != (проверка на неравенства), == (эквиваленция), = (присваивание), || (логическое ИЛИ), << (сдвиг), - (субстракция).

-Следующиеоператоры: for, while, do..while, system, if;

-функции ввода и вывода: printf;

-одно строчные и многострочные комментарии;

-объявление переменных типа char* должно сопровождаться обязательной инициализацией строкой переменной; переменных типа int может сопровождаться необязательной инициализацией, но при этом все переменные должны объявляться отдельно; массивы типа int не могут сопровождаться инициализацией, при этом могут быть только одномерными;

-все конструкции языка разделяют произвольным числом пробелов и знаков табуляции, но при этом обязательно разделяются как минимум одним символом переноса строки;

-для ключевых слов используют строчные буквы, для идентификаторов - строчные и прописные;

-в одной строке не могут размещаться несколько операторов, и не допускается разделение одного оператора на несколько строк; каждый оператор должен сопровождаться «;»;

-комментарии не могут располагаться внутри других многострочных комментариев;

-функции вывода отображают или текст, или данные.

При соблюдении всех вышеперечисленных требований программа будет признана синтаксически верной.

2.6.4Процесс тестирования программы

Для тестирования программы можно применить следующий алгоритм:

-создать файл на носителе;

-заполнить его данными;

-запустить программу, указав путь к файлу;

-подождать вывода программы;

-сравнить полученные данные с теоретическими.

2.6.5Оценка надежности

На всех вариантах входных данных программа должна показать результаты, которые совпадают с теоретическими.

Заключение

В данном курсовом проекте рассматривалось технологии создания синтаксического анализатора на языке C++\Qt. Область применения синтаксических анализаторов очень широка: компиляторы программного кода, интерпретаторы, системы решения математических выражений, проверка орфографии национальных алфавитов.

Использование языка С++\Qt расширяет программно-аппаратную совместимость со всем спектров современных компьютеров, части смартфонов , UMPC и встроенных систем.

Также в течении разработки данного курсового проекта была произведена тщательная отладка, которая сильно повысила надежность синтаксического анализатора и область применимость его к различным задачам.

Список использованных источников

1. Разработка компиляторов [Электронный ресурс]/ Н.Н Волконская, А.Е Москаль, Д.Ю. Булычев, А.А. Терехов.- Интернет-Университет Информационнных технологий. - Электрон. текст. дан. - Режим доступа http//www.INYUIT.ru, свободный.

. Теория и реализация языков программирования [Электронный ресурс]/ В.А. Серебряков, М.П. Галочкин, Д.Р. Гончар, М.Г.Фуругян.-Интернет Университет Информационныхъ технологий - Электрон. текст. дан. - Режим доступа http//www.INYUIT.ru, свободный.

. Язык программирования С++ [Электронный ресурс]/ А.Л. Фридман.- Университет Информационнных технологий. - Электрон. текст. дан. - Режим доступа http//www.INYUIT.ru, свободный.

. Основы программирования на языке С [Электронный ресурс]/ Н.А. Калинин, Н.А. Костюкова. - Интернет-Университет Информационнных технологий. - Электрон. текст. дан. - Режим доступа http//www.INYUIT.ru, свободный.

Приложение А

/*

*/

#include <iostream>main()

{

char *formula="a&b|!a&b";

int result;

result=0;

int count;

count=1;

int u;

u=0;

int vars[255];

for (int i=0;i<255;i=i+1)

vars[i]=0;

d:

if (formula[u]=='&')

count=count+1;

if (formula[u]!='&' && formula[u]!='|' && formula[u]!='\0' && formula[u]!='!')

{

int var;

var=formula[u];

if (vars[var]!=0)

result=1;

if (vars[var]==0)

vars[var]=1;

}

u=u+1;

if (formula[u]!='|' && formula[u]!='\0')

goto d;

int tablesize;

tablesize=1<<count;

int table[tablesize];

for (int i=0;i<tablesize;i=i+1)

table[i]=0;

//

// проверка всей функции на неповторения минтерм

//

int minterm;

minterm=0;

int table2[255];

for (int j=0;j<255;j=j+1)

table2[j]=vars[j];

for (int i=0;formula[i];i=i+1)

{

if (formula[i]=='|')

{

if (table[minterm]!=0)

result=2;

if (table[minterm]==0)

table[minterm]=1;

int h;

h=0;

for (int j=0;j<255;j=j+1)

if (table2[j]==1)

h=1;

if (h==1)

result=3;

minterm=0;

for (int j=0;j<255;j=j+1)

table2[j]=vars[j];

}

if ( i==0 && formula[0]!='!')

{

int push;

push=0;

int var;

var=formula[i];

if (table2[var]!=1)

result=1;

if (table2[var]==1)

table2[var]=0;

for (int j=0;j<var;j=j+1)

if (vars[j]==1)

push=push+1;

int t;

t=1<<push;

minterm=minterm+t;

}

if ( i==0 && formula[0]=='!')

{

int var;

var=formula[i+1];

if (table2[var]!=1)

result=1;

if (table2[var]==1)

table2[var]=0;

}

if (formula[i]=='&' || formula[i]=='|')

{

if ( formula[i+1]!='!')

{

int push;

push=0;

int var;

var=formula[i+1];

if (table2[var]!=1)

result=0;

if (table2[var]==1)

table2[var]=0;

for (int j=0;j<var;j=j+1)

if (vars[j]==1)

push=push+1;

int t;

t=1<<push;

minterm=minterm+t;

}

if ( formula[i+1]=='!')

{

int var;

var=formula[i+2];

if (table2[var]!=1)

result=0;

if (table2[var]==1)

table2[var]=0;

}

}

}

if (table[minterm]!=0)

result=2;

if (table[minterm]==0)

table[minterm]=1;

int h;

h=0;

for (int j=0;j<255;j=j+1)

if (table2[j]==1)

h=1;

if (h==1)

result=3;

switch (result)

{

case 0:

printf ("ok");

break;

case 1:

printf ("vars not uniq in one minterm");

break;

case 2:

printf ("minterms not uniq");

break;

case 3:

printf ("wront vars count in one minterm");

break;

}

system ("pause");

}

Приложение Г, Д, Е

#ifndef MAINWINDOW_H

#define MAINWINDOW_H

#include <QtGui>MainWindow : public QMainWindow

{

Q_OBJECT:

MainWindow(QWidget *parent = 0);

~MainWindow();:

QTextEdit *source;

QTextEdit *formated;

QTextEdit *errors;

void ParseFile();

int ParseCode(QString code);

void ParseExpr(QString expr);

void ShowCode(QString code);

int result;

QStringList vars,arrays,labels,nlabels;slots:

void fileOpen();

};

#endif // MAINWINDOW_H

#include "mainwindow.h"::MainWindow(QWidget *parent)

: QMainWindow(parent)

{

QWidget *wgt=new QWidget(this);

setCentralWidget(wgt);

QVBoxLayout *lay1=new QVBoxLayout(wgt);

QHBoxLayout *lay2=new QHBoxLayout();

source=new QTextEdit(this);

formated=new QTextEdit(this);

errors=new QTextEdit(this);

lay1->addLayout(lay2);

lay2->addWidget(source);

lay2->addWidget(formated);

lay1->addWidget(errors);

errors->setMaximumHeight(60);

this->menuBar()->addAction("Open",this,SLOT(fileOpen()));

}MainWindow::fileOpen()

{

QString file= QFileDialog::getOpenFileName(this,"Source code","","*.cpp",new QString("*.cpp"));

if (file!=""){

QFile fl(file);

fl.open(QFile::Text|QFile::ReadOnly);

source->setText(fl.readAll());

fl.close();

ParseFile();

}

}MainWindow::ParseFile(){::setCodecForTr(QTextCodec::codecForName("UTF8"));

result=0;pre_code1=source->toPlainText(),code="";

bool rem=false,rem2=false;

for (int i = 0; i < pre_code1.length() - 1; i++)

{

if (!rem2)

{

if (pre_code1[i] == '/' && pre_code1[i+1] == '*') rem = true;

if (i>2)

if (pre_code1[i-2] == '*' && pre_code1[i-1] == '/') rem = false;

}

if (!rem)

{

if (pre_code1[i]=='/' && pre_code1[i+1]=='/')rem2=true;

if (pre_code1[i]=='\n')rem2=false;

}

if ((rem||rem2)==false) code += pre_code1[i];

}line_nmb;(code.indexOf("/*")!=-1)result=1;

line_nmb=ParseCode(code);err=QStringList()<<tr("Код верный")<<tr("%1:нарушен баланс /* */").arg(line_nmb)<<tr("%1:код за пределами функции майн").arg(line_nmb)<<("%1:нарушен баланс { }").arg(line_nmb)<<tr("%1:отсуствие требуемого выражения").arg(line_nmb)<<

tr("прыжок к необявленой метке")<<tr("%1:Использование необьявленой переменой").arg(line_nmb)<<tr("%1:Использование необьявленого масива").arg(line_nmb)<<("%1:кейс за пределами свитча").arg(line_nmb)<<tr("%1:Нераспознаная строка").arg(line_nmb)<<tr("%1:Нераспознаное выражение").arg(line_nmb);

errors->setText(err[result]);(code);

}MainWindow::ParseCode(QString qwer){

int line_nmb=0;code=qwer.split("\n");

int incl = 0,swit_ch = 0,need_op=0;

bool mained=false,included=false;(QString line,code){=line.trimmed();_nmb++;(line=="")continue;(swit_ch==1)

if (line == "{")

{

incl++;

swit_ch = 2;

continue;

}(swit_ch == 2)

if (line == "}")

{

incl--;

swit_ch = 0;

continue;

}(incl==0){

if (line=="#include <iostream>"){included=true;continue;}

if (line=="int main()"){mained=true;continue;}

}(line=="{"){

incl++;

need_op=0;

continue;

}(line=="}"){

incl--;

if (incl<0)result=3;

}else{

if (!(included&&mained)){

result=2;

}*reg;=new QRegExp("^for \\((.*);(.*);(.*)\\)$");(reg->indexIn(line)>-1){

ParseExpr(reg->cap(1));

ParseExpr(reg->cap(2));

ParseExpr(reg->cap(3));

need_op=1;

}else{

reg=new QRegExp("^if \\((.*)\\)$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

ParseExpr(reg->cap(1));

need_op=1;

}else{

need_op=0;

reg=new QRegExp("^switch \\((.*)\\)$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

swit_ch = 1;

ParseExpr(reg->cap(1));

}else{

reg=new QRegExp("^case (.*):$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

if (swit_ch!= 2)result=8;

ParseExpr(reg->cap(1));

}else{

reg=new QRegExp("^char \\*([a-z]+[a-z0-9]+)=.*;$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

arrays.append(reg->cap(1));

}else{

reg=new QRegExp("^int ([a-z]+[a-z0-9]+)\\[(.+)\\];$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

arrays.append(reg->cap(1));

ParseExpr(reg->cap(2));

}else{

reg=new QRegExp("^([a-z]+):$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

labels.append(reg->cap(1));

}else{

reg=new QRegExp("^break;$");

if (reg->indexIn(line)>-1);

else{

reg=new QRegExp("^goto (.*);$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

nlabels.append(reg->cap(1));

}

else{

reg=new QRegExp("^int ([a-z]+);$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

vars.append(reg->cap(1));

}

else{

reg=new QRegExp("^system \\(pause\\);$");

if (reg->indexIn(line)>-1);

else {

reg=new QRegExp("^printf \\((.*)\\);$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

QStringList params=reg->cap(1).split(",");

foreach (QString param,params)

ParseExpr(param);

}else

{

reg=new QRegExp("^(.*)\\[(.*)\\]=(.*);$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

QString array=reg->cap(1);

if (arrays.indexOf(array)>-1)

{

ParseExpr (reg->cap(2));

ParseExpr (reg->cap(3));

}else

{

result=7;

}

}else{

reg=new QRegExp("^(.*)=(.*);$");

if (reg->indexIn(line)>-1){

QString var=reg->cap(1);

if (vars.indexOf(var)>-1)

ParseExpr (reg->cap(2));

else

result=6;

}else

{

result=9;

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}

}(result!=0)return line_nmb;

}(QString label,nlabels)

if (labels.indexOf(label)==-1)result=5;

}MainWindow::ParseExpr(QString expr){=expr.trimmed();(expr=="")result=4;ok;.toInt(&ok, 10);(ok)return;(vars.indexOf(expr)!=-1)return;*reg;=new QRegExp("^int ([a-z]+)$");(reg->indexIn(expr)>-1){

vars.append(reg->cap(1));

return;

}=new QRegExp("^int ([a-z]+)=([0-9]+)$");(reg->indexIn(expr)>-1){

vars.append(reg->cap(1));

return;

}=new QRegExp("^([a-z]+[a-z0-9]+)\\[(.+)\\]$");(reg->indexIn(expr)>-1){

if (arrays.indexOf(reg->cap(1))!=-1){

ParseExpr(reg->cap(2));

return;

}

}operands=QStringList()<<"||"<<"&&"<<"=="<<"!="<<"<<"<<">>"<<"<"<<"="<<"+"<<"-";(QString operand,operands)(expr.indexOf(operand)!=-1){

QStringList exprs=expr.split(operand);

foreach(QString exp,exprs)

ParseExpr(exp);

return;

}=new QRegExp("^'.'$");(reg->indexIn(expr)>-1)

return;=new QRegExp("^[a-z ]*$");(reg->indexIn(expr)>-1)

return;(expr=="'\\0'")return;=10;

}MainWindow::ShowCode(QString qwer){code=qwer.split("\n");incl=0;>clear();(QString line,code){

incl-=line.count("}");

line=line.trimmed();

for(int i=0;i<incl;i++)

line="\t"+line;

formated->append(line);

incl+=line.count("{");

}

}::~MainWindow()

{

}

Больше работ по теме: