本發(fā)明屬于編譯器處理領(lǐng)域，具體涉及一種iec61131文本編程語言的語法樹表示方法。

背景技術(shù)：

當(dāng)前c/c++/java等語言對應(yīng)的編譯器開發(fā)技術(shù)已經(jīng)成熟，上述語言均可基于gcc實現(xiàn)不同處理器的目標(biāo)文件形成。在工業(yè)控制中，iec61131是通用的標(biāo)準(zhǔn)，定義了結(jié)構(gòu)化文本st、指令表il的文本型編程語言，是工控領(lǐng)域的安全子集語言，有對應(yīng)的語法和文法定義。通用的編譯器例如gcc并不支持工控專用的語言編譯。可基于flex+bison實現(xiàn)61131文本語言的詞法和語法分析，并形成語法樹，之后開發(fā)語義分析和后端指令輸出模塊。這其中語法樹是非常重要的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，語法樹是語法分析階段形成的內(nèi)存數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，當(dāng)源程序代碼量大時，語法樹也非常龐大，直接基于內(nèi)存的斷點調(diào)試獲取多級層次結(jié)構(gòu)存在不直觀、不透明的障礙。已有的語法樹中間表示方法，是形成平層化的文本內(nèi)容，用文本編輯器或excel打開查看，通過縮進來表示層次關(guān)系，當(dāng)語法樹層級關(guān)系深或節(jié)點多時，依然存在不夠清晰、無法折疊展開的問題。需要一種能等價表示層次語法樹的方法，以提高編譯器開發(fā)過程中問題診斷和分析的效率，本案由此產(chǎn)生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的，在于提供一種語法樹層次化表示方法，其可提高調(diào)試和問題診斷效率，并解決平層化文本表示大型語法樹不夠直觀、無法折疊展開的問題。

為了達(dá)成上述目的，本發(fā)明的解決方案是：

一種語法樹層次化表示方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取語法樹輸出選項，創(chuàng)建xml文件；

步驟2，基于深度優(yōu)先遍歷語法樹，每個語法樹節(jié)點對應(yīng)一個xml文件節(jié)點，語法樹節(jié)點對應(yīng)的類名作為xml節(jié)點名稱，按照語法樹的父子、兄弟關(guān)系創(chuàng)建xml文件的節(jié)點結(jié)構(gòu)；

步驟3，確定并輸出語法樹節(jié)點的信息：輸出各種節(jié)點類型對應(yīng)的數(shù)據(jù)屬性，按照屬性名、屬性值輸出到xml對應(yīng)的節(jié)點中，并輸出該節(jié)點對應(yīng)的源文件名、所在起始行號、起始列號、終止行號、終止列號；

步驟4，存儲語法樹對應(yīng)的xml文件。

上述步驟1中，針對iec61131-3標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化文本st語言、指令表il語言，為各種類型的節(jié)點設(shè)計對應(yīng)的類。

上述步驟1中，針對iec61131-3標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化文本st語言、指令表il語言，支持以配置、資源、任務(wù)、程序組織單元、函數(shù)、功能塊為組織單位，創(chuàng)建若干xml文件。

上述步驟3中，對于函數(shù)類型，輸出函數(shù)名、形參列表信息；對于語句類型，輸出語句關(guān)鍵字、表達(dá)式信息；對于簡單類型變量聲明，輸出變量類型、變量名字；對于復(fù)合結(jié)構(gòu)體類型變量聲明，輸出結(jié)構(gòu)體類型、名稱、各個子成員變量類型和名稱信息。

上述步驟4后，還包括如下步驟：讀取語法樹對應(yīng)的xml文件，并繪制語法樹的樹形結(jié)構(gòu)，單擊/雙擊語法樹的節(jié)點時，根據(jù)記錄的文件名和行、列號信息，直接打開源文件，并加亮顯示對應(yīng)的字符區(qū)域。

采用上述方案后，本發(fā)明具有如下有益效果：

本發(fā)明提供了一種將語法樹的內(nèi)存結(jié)構(gòu)等價轉(zhuǎn)換為xml文件的表示方法，便于多人并行開發(fā)時，脫機查看和診斷。基于xml文件，可使用xml查看軟件，對于大型語法樹可分層打開和折疊。人機軟件可讀取xml文件，重構(gòu)語法樹，雙擊語法樹，可關(guān)聯(lián)打開源文件和顯示對應(yīng)的內(nèi)容，實現(xiàn)中間語法樹和源代碼的雙向追溯，提高了編譯器開發(fā)和測試的效率。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中語法樹層次化表示原理圖；

圖2語法樹的部分?jǐn)?shù)據(jù)類名定義示例；

圖3是本發(fā)明中語法樹對應(yīng)xml內(nèi)容示例。

具體實施方式

以下將結(jié)合附圖，對本發(fā)明的技術(shù)方案進行詳細(xì)說明。

如圖1所示，本發(fā)明提供一種基于iec61131語言編譯器的可視化語法樹層次化表示方法，包括如下步驟：

步驟1，獲取語法樹輸出選項，創(chuàng)建xml文件；

首先，形成語法樹：為形成抽象語法樹，針對iec61131-3標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)化文本st語言、指令表il語言，為各種類型的節(jié)點設(shè)計對應(yīng)的類，底層的類結(jié)構(gòu)如圖2所示，csymbol是基類，clist類是管理鏈表類，可派生出函數(shù)參數(shù)、語句鏈等具體類，ctoken類是具有屬性的終結(jié)符的基類，例如標(biāo)志符、常量等。基于flex進行詞法分析，形成詞法單元序列。基于bison進行語法分析，形成內(nèi)存的語法樹結(jié)構(gòu)。

其次，獲取語法樹輸出選項，根據(jù)選項創(chuàng)建若干xml文件：支持以iec61131-3定義的配置、資源、任務(wù)、程序組織單元、函數(shù)、功能塊等層次化節(jié)點輸出若干分立的xml文件和總的xml文件。優(yōu)選地，-all表示將語法樹輸出一個總的xml文件。-config表示按照配置為單位輸出xml文件，-resource表示按照資源為單位輸出xml文件，-task表示按照任務(wù)為單位輸出xml文件，-pou表示按照程序組織單元輸出xml文件。-fb表示各個函數(shù)、功能塊的定義單獨輸出xml文件。通過上述選項的組合，可將大型樹形結(jié)構(gòu)拆分為多個xml文件。

步驟2，基于深度優(yōu)先遍歷語法樹，每個語法樹節(jié)點對應(yīng)一個xml文件節(jié)點，語法樹節(jié)點對應(yīng)的類名作為xml節(jié)點名稱，按照語法樹的父子、兄弟關(guān)系創(chuàng)建xml文件的節(jié)點結(jié)構(gòu)。例如頂層根節(jié)點類名為clib，則xml的首層節(jié)點為<clib>。

步驟3，確定并輸出語法樹節(jié)點的信息：輸出各種節(jié)點類型對應(yīng)的數(shù)據(jù)屬性，按照屬性名、屬性值輸出到xml對應(yīng)的節(jié)點中，并輸出該節(jié)點對應(yīng)的源文件名、所在起始行號、起始列號、終止行號、終止列號等信息，其中，對于函數(shù)類型，輸出函數(shù)名、形參列表信息。對于語句類型，輸出語句關(guān)鍵字、表達(dá)式信息。對于簡單類型變量聲明，輸出變量類型、變量名字。對于復(fù)合結(jié)構(gòu)體類型變量聲明，輸出結(jié)構(gòu)體類型、名稱、各個子成員變量類型和名稱信息。例如功能塊類型包括函數(shù)名、輸入輸出變量、本地變量、語句等屬性和子節(jié)點內(nèi)容。

存儲語法樹對應(yīng)的xml文件，圖3是一個語法樹對應(yīng)的xml文件片段示例。

步驟4，存儲語法樹對應(yīng)的xml文件。

在完成步驟1至步驟4后，可讀取語法樹對應(yīng)的xml文件，可讀取語法樹對應(yīng)的若干xml文件并展示，使用qt的model-view機制，使用qlisttree形成語法樹的樹形結(jié)構(gòu)，單擊/雙擊語法樹的節(jié)點時，根據(jù)記錄的文件名和行、列號信息，可直接打開源文件，并加亮顯示對應(yīng)的字符區(qū)域。

綜合上述，本發(fā)明一種語法樹層次化表示方法。采用深度優(yōu)先遍歷算法遍歷語法樹，將語法樹轉(zhuǎn)換為層次化的xml文件。語法樹根節(jié)點作為xml文件的頂層節(jié)點，以語法樹節(jié)點的類名作為xml的節(jié)點名，輸出該節(jié)點的相關(guān)屬性。將內(nèi)存數(shù)據(jù)的中間語法樹輸出為直觀可視的xml文件，提高了調(diào)試和問題診斷效率，并解決了平層化文本表示大型語法樹不夠直觀、無法折疊展開的問題。

以上實施例僅為說明本發(fā)明的技術(shù)思想，不能以此限定本發(fā)明的保護范圍，凡是按照本發(fā)明提出的技術(shù)思想，在技術(shù)方案基礎(chǔ)上所做的任何改動，均落入本發(fā)明保護范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種語法樹層次化表示方法，包括如下步驟：步驟1，獲取語法樹輸出選項，創(chuàng)建XML文件；步驟2，基于深度優(yōu)先遍歷語法樹，每個語法樹節(jié)點對應(yīng)一個XML文件節(jié)點，語法樹節(jié)點對應(yīng)的類名作為XML節(jié)點名稱，按照語法樹的父子、兄弟關(guān)系創(chuàng)建XML文件的節(jié)點結(jié)構(gòu)；步驟3，確定并輸出語法樹節(jié)點的信息：輸出各種節(jié)點類型對應(yīng)的數(shù)據(jù)屬性，按照屬性名、屬性值輸出到XML對應(yīng)的節(jié)點中，并輸出該節(jié)點對應(yīng)的源文件名、所在起始行號、起始列號、終止行號、終止列號；步驟4，存儲語法樹對應(yīng)的XML文件。此種方法可提高調(diào)試和問題診斷效率，并解決平層化文本表示大型語法樹不夠直觀、無法折疊展開的問題。

技術(shù)研發(fā)人員：張磊;陳宏君;文繼鋒;周磊;譚良良
受保護的技術(shù)使用者：南京南瑞繼保電氣有限公司;南京南瑞繼保工程技術(shù)有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.03.30
技術(shù)公布日：2017.09.05