コンパイラ（Pl’０）

Question

visualstudioでPL0コンパイラを編集しています。pl'0で新しくswich文を使用できるようにしようと思いコンパイラ編集しています。現在は下記のようにプログラムを変更したのですが、値が一致しているcaseのみ実行する方法が思いつきません。コンパイルはできる状態なので、未定義のエラーなどではなさそうです。わかる方いらっしゃいましたら教えていただきたいです。
出典 : 中田育男氏のホームページ ＞ コンパイラ ＞ PL0'コンパイラのソースリスト
http://www.k.hosei.ac.jp/~nakata/oCompiler/PL0compiler/prog_proc1.html
http://www.k.hosei.ac.jp/~nakata/oCompiler/PL0compiler/compile.c

現段階のプログラム
case Switch:
token = nextToken();
expression(); /式のコンパイル/
a = genCodeR();
backP2 = nextCode();
token = checkGet(token, Case );
token = nextToken();
expression();
b = genCodeR();
if (a == b) {
token = nextToken();
statement();
}
else {
token = nextToken();
genCodeV(jmp, backP2);
}
if (token.kind == Ret) {
statement();
return;
}
else {
token = nextToken();
}

実行するpl'0ファイル
function multiply(x,y)
var a,b,c;
begin
a:=x; b:=y; c:=0;
switch a+1
case 1; c:=a+b;
case 2; c:=a-b;
return c;
end;

const m=1,n=2;
var x,y;

begin
x:=m; y:=n;
writeln; write multiply(x,y); writeln
end.

現在のエラー状況

Comments

[otn]

中田さんのお名前が誤記です。

[gorizo2]

すみません。ご指摘ありがとうございます。

[actorbug]

質問の「現段階のプログラム」を追加するだけだと、a,b,Switch,Caseの定義が無いのでコンパイルできません。こちらで適当に補って実行してみましたが、「現在のエラー状況」にあるようなエラーは起こらずに「2」を表示して正常終了しました。エラーを再現するために、元のソースからの改変部分をすべて質問に載せてもらえないでしょうか。
あと、実装しようとしているswitchの構文規則を明示してもらえませんか。明らかにC言語のswitchと構文が違うため、どう書くのが正しいのかわかりません。

[actorbug]

質問にコードを記述する場合は、「コードの挿入」ボタンを使用してください。そのまま張り付けると、インデントや一部記号が消えるので見づらいです。
具体的な方法については、以下の質問を参照してください。(「コードの挿入」ボタンの見た目が「<code>」から「</>」に変わっているので注意)
https://teratail.com/questions/238564

[gorizo2]

どのように補って『2』を表示して正常終了したのでしょうか？

[actorbug]

getsource.hのkeys内のend_of_KeyWd,の前にSwitch,Case,追加
getsource.cのKeyWdT[]内の{"$dummy1",end_of_KeyWd},前に{"switch",Switch},{"case",Case},追加
compile.cのstatement()の先頭にint a, b;を追加
compile.cのstatement()内のswitch内に「現段階のプログラム」コピペ

動作が違うということは、質問に書いていないコードに問題があるということです。
エラーを再現するために、元のソースからの改変部分をすべて質問に載せてもらえないでしょうか。(2回目)

Answer 1

「現段階のプログラム」を見る限り、まだ新たな構文を実装するには理解が足りないように見えます。

if (a == b) {というコードを書いていることから、「目的コードを生成するコード」と「生成される目的コード」の区別がついていないのではないでしょうか。「生成される目的コード」で比較を行いたいはずなのに、これだと「目的コードを生成するコード」で比較を行ってしまっています。まずは、この区別がつくとこまろで学習を進めることをお勧めします。

それができたら、次は単純なコードの書き換えを実装できるようになりましょう。例えば、switch文もcaseが1つだと確定していれば、単純なif文に書き換えられます。あとは、switchを読み込んだ際に、このifと同じ目的コードを生成できれば、実装できたことになります。

switch a+1
case 1; c:=a+b;
end

↓

if a+1=1 then c:=a+b

ここまできてようやく、caseが複数の場合にどのように実装するかを検討できる段階になります。

---

まずは、switchの構文規則を決めておきましょう。WikipediaのPL/0を参考に、以下のようにEBNFで定義してみます。switchがどこで終わるか分からないと不便なので、最後にendを記述するルールとしておきます。

switch_statement = "switch" expression {"case" expression ";" statement ";"} "end"

次に、どのように実装するか考えましょう。以下の文を考えます。

switch a+1
case 1; c:=a+b;
case 2; c:=a-b;
end

とりあえず、elseを実装したif文の繰り返しに変換できればよさそうです。

if a+1=1 then
  c:=a+b
else if a+1=2 then
  c:=a-b

ただ、これだとa+1が複数回現れるので、現状の構文解析器で実装するのは困難です。そこで、こっそり関数内関数$switchを定義して、それを呼び出す形にしてみましょう。(ユーザが定義不可な名前にして、ユーザ定義関数とのバッティングを防止する)

function $switch($n)
  if $n=1 then
    begin c:=a+b; return 0 end
  else if $n=2 then
    begin c:=a-b; return 0 end
  else
    return 0;

$switch(a+1)

最後の$switch(a+1)にて、関数を呼び出して戻り値を無視するようなことをやらなければなりませんが、関数を呼び出した後で、目的コードとしてict -1を生成すれば可能です。(本来の使い方とは異なりますが)

あとは、こちらと同じ結果となる目的コードを生成できれば、現状の枠組みの中でもswitchを実装できます。

・・・というわけで、switchの実装はけっこう難易度が高いです。ほかにも、こっそりa+1保存用の変数を追加する、目的コードの種類を増やすなどの方法もありますが、どちらにしろ難しいのは変わりません。