# Interpreter4FPL **Repository Path**: timeprotector/Interpreter4FPL ## Basic Information - **Project Name**: Interpreter4FPL - **Description**: No description available - **Primary Language**: Python - **License**: Not specified - **Default Branch**: master - **Homepage**: None - **GVP Project**: No ## Statistics - **Stars**: 0 - **Forks**: 1 - **Created**: 2019-12-09 - **Last Updated**: 2021-04-10 ## Categories & Tags **Categories**: Uncategorized **Tags**: None ## README # Interpreter For Functional Painting Language > 西电 编译原理大作业 ## 实验目的 实现函数绘图语言的解释器，通过实验加深对编译器构造原理和方法的理解，巩固所学知识。 - 会用正规式设计简单语言的词法 - 会用产生式设计简单语言的语法 - 会用递归下降子程序编写语言的解释器 ## 实验要求 ### 语句原则： 1. 各类语句可以按任意次序书写，且语句以分号结尾。源程序中的语句以它们出现的先后顺序处理。 2. ORIGIN、ROT和SCALE 语句只影响其后的绘图语句，且遵循最后出现的语句有效的原则。 例如，若有下述ROT语句序列： ROT IS 0.7 ； ROT IS 1.57 ； 则随后的绘图语句将按1.57而不是0.7弧度旋转。 3. 无论ORIGIN、ROT和SCALE语句的出现顺序如何，图形的变换顺序总是：比例变换→旋转变换→平移变换 4. 语言对大小写不敏感，例如for、For、FOR等，均被认为是同一个保留字。 5. 语句中表达式的值均为双精度类型，旋转角度单位为弧度且为逆时针旋转，平移单位为点。 ### 循环绘图（FOR-DRAW ）语句 语法：FOR T FROM 起点 TO 终点 STEP 步长 DRAW(横坐标, 纵坐标); 语义：令T从起点到终点、每次改变一个步长，绘制出由(横坐标，纵坐标)所规定的点的轨迹。 举例：FOR T FROM 0 TO 2*PI STEP PI/50 DRAW (cos(T), sin(T)); 说明：该语句的作用是令T从0到2*PI、步长 PI/50，绘制出各个点的坐标(cos(T)，sin(T))，即一个单位圆。 ### 比例设置(SCALE)语句 语法：SCALE IS (横坐标比例因子，纵坐标比例因子); 语义：设置横坐标和纵坐标的比例，并分别按照比例因子进行缩放。 举例：SCALE IS (100, 100); 说明：将横坐标和纵坐标的比例设置为1:1，且放大100倍。 ### 坐标平移(ORIGIN)语句 语法：ORIGIN IS (横坐标，纵坐标); 语义：将坐标系的原点平移到横坐标和纵坐标规定的点处。 举例：ORIGIN IS (360, 240); 说明：将原点从(0, 0)平移到(360, 240) 处 ### 角度旋转(ROT)语句 语法：ROT IS 角度； 语义：逆时针旋转角度所规定的弧度值。 具体计算公式： 旋转后X=旋转前X*COS(角度)+旋转前Y*SIN(角度) 旋转后Y=旋转前Y*COS(角度)-旋转前X*SIN(角度) 举例：ROT IS PI/2; 说明：逆时针旋转PI/2，即逆时针旋转90度。 ### 注释语句 作用：便于理解； 屏蔽暂时不需要的语句。 语法：// This is a comment line 或 -- 此行是注释 语义：// 或 -- 之后，直到行尾，均是注释 ------- ## 实验过程 ### Version 1 代码详见 https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/tree/master/version1 完成词法分析 #### 词法分析器功能 - 输入：函数绘图语言源程序，以字符串形式传递给 `Lexer` 参数 - 输出：返回源程序进行词法分析得到的全部 Token，类型为列表 #### Update: 此版本 `Lexer` 会无法正确识别带小数点的浮点数！在version2中的 `Lexer` 才是正确写法！ ### Version 2 代码详见 https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/tree/master/version2 已实现实验要求的函数绘图语言的全部功能 解释器执行的第一个程序结果（显示 'OK' 字样）： ![图片](https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/blob/master/version2/0testOK.png "结果") #### 修复Bug 由于新加入主界面的模块 `main.py` 无法正常 import 写好的 `parser`模块，因为会与 Python 的同名库冲突。 将全部模块改名，加上'my'前缀 #### 不足 词法分析器与语义分析器没有完全分离，本解释器在语法分析阶段，未生成源代码的整体语法树，直接将绘制的点信息交给painter处理 缺少异常处理机制 没有完全面向对象开发 ### Version 3 代码详见 https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/tree/master/version3 本次版本不涉及代码修复和功能修改，version2可以正常运行标准绘图源程序 在完成作业要求的基础上，本次更新增加了**自定义颜色**的语法 即 **FOR T FROM T_start TO T_end STEP T_step DRAW (Point_x, Point_Y)** **[OF (RED|GREEN|BLUE|YELLOW|BLACK)]** 更改内容如下 - `mylexer` 模块新增记号类别 `TokenType` : **OF**，**RED**，**GREEN**，**BLUE**，**YELLOW**， **BLACK** - `mylexer` 模块新增字符与记号的字典映射 `TokenTypeDict` : - OF = Token(TokenType.OF, "OF") - RED = Token(TokenType.COLOR, "RED") - GREEN = Token(TokenType.COLOR, "GREEN") - BLUE = Token(TokenType.COLOR, "BLUE") - YELLOW = Token(TokenType.COLOR, "YELLOW") - BLACK = Token(TokenType.COLOR, "BLACK") - `myparser` 模块作少量改动，`ForStatement` 方法新增颜色识别语句，将获取颜色结果传给 `Painter` - `mypainter` 模块内的 `paint` 方法 - plt.plot(Painter.Points['X'], Painter.Points['Y'], '.'+Draw_color) - 参考自 https://blog.csdn.net/qiurisiyu2016/article/details/80187177 - 第三个参数 'r', 'g', 'b', 'k'(Black),'y'(Yellow) - '.' 点标记 ',' 像素点 ### Version 4 代码详见 https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/tree/master/version4 改进内容： - 在version3的基础上，分离语法分析器 `myparser` 模块与语义分析器 `mypainter` 模块 - 重新设计了语法分析过程中的运行提示，增加了层级level参数，使递归调用的输出信息更友好 - 重写了 `mypainter` 模块，改用面向对象方式 - `Painter` 类 接收绘图源程序代码，调用语法分析器 `myparser.Parser` - 将获取到的语法树交给 `analyse` 方法进行语义分析 - 语义分析完成后，`showPic` 执行绘图 - 改进 `main` 程序入口模块，增加了打开文件选项，可以直接选择写好绘图源程序打开 ## 结果展示 ![pic3](https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/blob/master/test%26pic/几何标志.png) ![pic2](https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/blob/master/test%26pic/五环.png) ![pic1](https://github.com/izcat/Interpreter4FPL/blob/master/test%26pic/test0.jpg)