扩展MicroC语言功能与编译器实现

14、为MicroC扩展for循环，例如允许使用“for (i = 0; i < 100; i = i + 1) sum = sum + i;”。为此，需要修改CLex.fsl和CPar.fsy中的词法分析器和解析器规范。可以通过在stmt类型中定义一个新的语句构造函数Forloop来扩展Absyn.fs中的MicroC抽象语法，并在解释器的exec函数中添加一个合适的情况。但实际上，一般形式的for循环“for (e1; e2; e3) stmt”等价于一个代码块“{ e1; while (e2) { stmt e3; } }”。因此，让解析器中的语义动作{ … }使用stmt类型中现有的Block、While和Expr构造函数来构造抽象语法就足够了。现有三个程序：(i) 编写含arrsum函数的程序，计算数组前n个元素的和；(ii) 编写含squares函数的程序，用i的平方填充数组；(iii) 编写含histogram函数的程序，计算数组中数字的频率。重写这三个程序，使用for循环代替while循环。

要为 MicroC 扩展 for 循环，按以下步骤操作：

1. 修改 CLex.fsl 和 CPar.fsy 中的词法分析器和解析器规范，以识别 for 循环语法。
2. 可以选择在 Absyn.fs 的 stmt 类型中定义新的语句构造函数 Forloop 来扩展抽象语法，并在解释器的 exec 函数里添加对应情况；
   不过推荐不引入特殊抽象语法，利用现有 Block 、 While 和 Expr 构造函数，因为
   for (e1; e2; e3) stmt 等价于
   { e1; while (e2) { stmt e3; } }
3. 重写三个程序，用 for 循环替换 while 循环。这三个程序分别是：
   - (i) 编写含 arrsum 函数的程序，计算数组前 n 个元素的和；
   - (ii) 编写含 squares 函数的程序，用 i 的平方填充数组；
   - (iii) 编写含 histogram 函数的程序，计算数组中数字的频率。

15、在 Absyn.fs 文件中扩展微型 C 语言的抽象语法，加入 C、C++、Java 和 C# 中的前置自增和前置自减运算符。定义类型 expr 如下：type expr =… | PreInc of access（表示 C/C++/Java/C# 中的 ++i 或 ++a[e] ）| PreDec of access（表示 C/C++/Java/C# 中的 –i 或 –a[e] ）。前置自减和前置自增运算符作用于左值，也就是变量和数组元素，更一般地，作用于任何求值为一个位置的表达式。在 Interp.fs 文件中修改微型 C 语言解释器，使其能够处理 PreInc 和 PreDec 这两个新增的运算符。需要修改 eval 函数，并使用存储操作 getSto 和 setSto 来完成相应功能。

• 在 Absyn.fs 中扩展抽象语法，加入前置自增和前置自减运算符。
• 在 Interp.fs 中修改解释器以处理这两个运算符。
• 具体需要修改 eval 函数。
• 使用 getSto 和 setSto 进行存储操作。

16、扩展微型C语言的词法分析器和语法分析器，使其能够接受 ++e 和 –e 表达式，并构建相应的抽象语法。

要解析包含 ++e 和 --e 表达式的微型 C 源程序，需修改词法分析器和解析器。

同时注意，不能简单将 ++e 扩展为赋值表达式 e = e + 1 ，因为这会导致 e 被计算两次， e 本身可能有副作用，如 ++arr[++i] ，所以 e 应只计算一次。

抽象语法定义示例：

type expr = 
  ...
  | PreInc of access (* C/C++/Java/C# ++i or ++a[e] *)
  | PreDec of access (* C/C++/Java/C# --i or --a[e] *)

17、扩展微型C语言的词法分析器和语法分析器，以接受C/C++/Java/C#风格的条件表达式 e1 ? e2 : e3。条件表达式的抽象语法可以是 Cond(e1, e2, e3)，为此你还需要修改 Absyn.fs 文件。

完成扩展可按以下步骤进行：

1. 修改词法分析器（micro - C lexer）：在词法分析器的规则中添加