摘  要： 從編譯系統(tǒng)的用戶界面出發(fā)，探討了不同類(lèi)型用戶界面的優(yōu)缺點(diǎn)。提出了語(yǔ)句模塊預(yù)處理-編譯器的設(shè)計(jì)思路，闡述了此設(shè)計(jì)方法基于樹(shù)型界面實(shí)現(xiàn)可視化編譯系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)步驟，重點(diǎn)討論了樹(shù)型系統(tǒng)部分的實(shí)現(xiàn)方法。

　　關(guān)鍵詞： 編譯系統(tǒng)；預(yù)處理；樹(shù)型界面；可視化

0 引言

　　編譯系統(tǒng)是每一個(gè)復(fù)雜軟件所必需的，而它對(duì)應(yīng)的用戶界面則是編譯系統(tǒng)與用戶進(jìn)行交互的平臺(tái)。目前的編譯系統(tǒng)用戶界面大致可分為三種：（1）純字符的字符型編輯器界面；（2）圖形化界面；（3）圖形化與字符兼容的界面。

　　純字符型界面的特點(diǎn)是語(yǔ)言編寫(xiě)靈活，與編譯系統(tǒng)直接相連，執(zhí)行效率較高；缺點(diǎn)是語(yǔ)句編寫(xiě)是“流水賬式”的，程序長(zhǎng)不便于閱讀，無(wú)法直接看出程序的語(yǔ)義，使用這種界面的往往只能是專(zhuān)業(yè)人士。

　　圖形化界面的特點(diǎn)是語(yǔ)句模塊化封裝，程序隱藏在后臺(tái)，從圖形界面上看，程序結(jié)構(gòu)清晰，便于用戶理解；缺點(diǎn)是需要多處理圖形部分[1]，較之字符型編譯系統(tǒng)執(zhí)行效率較差，編譯系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較復(fù)雜。

　　圖形化與字符兼容的界面形式兼容了字符型編輯器和圖形化界面的特點(diǎn)，既有字符式編寫(xiě)靈活的特點(diǎn)，又具有模塊化顯示優(yōu)點(diǎn)，本文討論如何設(shè)計(jì)基于圖形化和字符編輯器基礎(chǔ)之上的樹(shù)型編輯器系統(tǒng)。

1 樹(shù)型編譯系統(tǒng)構(gòu)架

　　編譯器的圖形化，本文采用樹(shù)型控件[2]實(shí)現(xiàn)，一個(gè)語(yǔ)句模塊用一個(gè)樹(shù)型節(jié)點(diǎn)表示；字符編輯為輔助性語(yǔ)句顯示界面，用戶可以根據(jù)需要查看某一個(gè)節(jié)點(diǎn)語(yǔ)句。

　　樹(shù)型編輯器系統(tǒng)主要分為以下三大部分：

　　（1）用戶界面部分包括一個(gè)樹(shù)型編輯器和一個(gè)字符型編輯器，樹(shù)型編輯器用來(lái)顯示程序的大的流程，因?yàn)樗怯脴?shù)型節(jié)點(diǎn)圖標(biāo)顯示，用戶可以方便看出程序的流程和操作內(nèi)容；字符型編輯器用來(lái)顯示節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的編程指令。

　　（2）程序模塊化處理部分包括程序指令的模塊化封裝、模塊指令的訪問(wèn)和模塊程序運(yùn)行的控制[3]。

　　（3）編譯系統(tǒng)部分主要完成程序指令的執(zhí)行工作。

　　三部分的關(guān)系圖如圖1所示。

　　這里重點(diǎn)討論編譯系統(tǒng)之上的樹(shù)型編輯器系統(tǒng)部分。把樹(shù)型編輯器系統(tǒng)分為兩部分，即程序模塊化處理部分和界面處理部分。

2 樹(shù)型編輯系統(tǒng)的程序模塊化處理

　　程序模塊化處理部分，主要是把編譯器提供的程序指令模塊化，形成程序的主體模塊序列，用戶通過(guò)一個(gè)個(gè)模塊查看和訪問(wèn)程序指令。樹(shù)型程序執(zhí)行時(shí)，程序指令仍然是通過(guò)編譯系統(tǒng)編譯、執(zhí)行，只是在程序指令執(zhí)行的同時(shí)，還必須處理模塊間的調(diào)用關(guān)系，并把執(zhí)行效果反映到樹(shù)型編輯器界面。

　　程序模塊化處理，首先要設(shè)計(jì)模塊結(jié)構(gòu)和包含的語(yǔ)句結(jié)構(gòu)，根據(jù)需求定義一個(gè)語(yǔ)句模塊結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)一個(gè)樹(shù)型節(jié)點(diǎn)，定義如下：

　　//元素節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)

　　struct ST_Node

　　{

　　wstring sName；//節(jié)點(diǎn)名稱

　　int nType；//節(jié)點(diǎn)類(lèi)型

　　CObject*pItem；//界面對(duì)應(yīng)節(jié)點(diǎn)指針

　　wstring sInfo；//節(jié)點(diǎn)信息

　　int nState；//節(jié)點(diǎn)狀態(tài)

　　}

　　程序語(yǔ)句定義：

　　//語(yǔ)句定義結(jié)構(gòu)

　　struct ST_Sen

　　{

　　int nType；//語(yǔ)句類(lèi)型

　　wstring sSenKey；//語(yǔ)句關(guān)鍵字

　　wstring sSentence；//語(yǔ)句指令

　　}

　　利用上述的節(jié)點(diǎn)結(jié)構(gòu)定義和程序定義，實(shí)現(xiàn)程序指令的模塊化封裝。然后，設(shè)計(jì)用戶訪問(wèn)接口，實(shí)現(xiàn)模塊化語(yǔ)句的添加、刪除、查詢等操作接口。界面處理部分通過(guò)這些接口完成各種操作。部分訪問(wèn)接口定義如下：

　　//添加模塊節(jié)點(diǎn)

　　void AddNode（CString sName， int nType，Cobject * pItem，CString sInfo）；

　　//添加模塊節(jié)點(diǎn)語(yǔ)句

　　void AddNodeSen（CString sName， CStringArray & aSentence）；

　　//得到節(jié)點(diǎn)類(lèi)型

　　int GetNodeType（CString sName）；

　　//刪除節(jié)點(diǎn)

　　void DeleteNode（CString sName）；

　　//清除節(jié)點(diǎn)語(yǔ)句

　　void ClearNodeSen（CString sName）；

　　程序模塊化處理，最后一個(gè)工作就是對(duì)程序指令執(zhí)行時(shí)的處理，這里包括兩方面的處理，一方面是程序執(zhí)行前對(duì)程序指令的打包，程序指令打包完成后傳到編譯系統(tǒng)編譯、執(zhí)行；另一方面是對(duì)模塊調(diào)用關(guān)系的處理，這里可以使用棧的方法實(shí)現(xiàn)這種調(diào)用關(guān)系[4]。

　　如果要考慮程序模塊化和程序指令建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，可以把語(yǔ)句模塊節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)成子程序的方式實(shí)現(xiàn)，這樣在程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)上就會(huì)更加合理。

3 樹(shù)型編輯系統(tǒng)的界面處理

　　這里的用戶界面包括一個(gè)樹(shù)型編輯器和一個(gè)字符型編輯器。

　　樹(shù)型編輯器是用來(lái)顯示程序模塊的，一個(gè)樹(shù)型編輯器節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)一個(gè)程序模塊，程序模塊可以分為很多模塊類(lèi)型，這些類(lèi)型在樹(shù)型編輯器中可以用不同的圖標(biāo)表示，這樣通過(guò)樹(shù)型編輯器的圖形化界面就能很好地實(shí)現(xiàn)程序指令的圖形化功能。樹(shù)型編輯器界面如圖2所示。

　　字符編輯器主要是為用戶提供程序模塊指令的操作界面，用戶可以用它查看模塊的程序指令、修改模塊的程序指令。圖3為程序模塊指令。

　　用戶界面部分的主要工作是定義程序模塊的分類(lèi)，程序模塊劃分后用樹(shù)型編輯器的一個(gè)樹(shù)節(jié)點(diǎn)代表一個(gè)程序模塊類(lèi)型，這樣根據(jù)設(shè)計(jì)編譯系統(tǒng)的需求，把所有的語(yǔ)義塊狀劃分后，就可以用樹(shù)型界面描述程序的實(shí)現(xiàn)流程。

　　用戶界面的其他工作就是定義界面上各種各樣的操作，它們的實(shí)現(xiàn)都是在程序模塊化處理和定義模塊分類(lèi)兩部分基礎(chǔ)工作之上。

　　樹(shù)型程序執(zhí)行時(shí)，本文采用語(yǔ)句模塊預(yù)處理-編譯器的方式實(shí)現(xiàn)，語(yǔ)句模塊預(yù)處理包括了兩方面工作：（1）根據(jù)樹(shù)型編輯器節(jié)點(diǎn)的順序處理程序的流程；（2）根據(jù)節(jié)點(diǎn)的語(yǔ)句合成程序的流程。上述工作處理完成后，把預(yù)處理好的語(yǔ)句傳送到底層的編譯系統(tǒng)從而完成整個(gè)程序的執(zhí)行流程。圖4為樹(shù)型程序執(zhí)行流程。

4 結(jié)論

　　基于“語(yǔ)句模塊預(yù)處理-編譯器”的設(shè)計(jì)方式可以方便快捷地實(shí)現(xiàn)編譯系統(tǒng)的可視化工作。此方法雖然從設(shè)計(jì)思路上講并不是什么復(fù)雜的方法，但它卻能把程序界面的可視化部分與底層的編譯系統(tǒng)有機(jī)地組織起來(lái)，因能作為一個(gè)獨(dú)立的處理部分，所以在實(shí)現(xiàn)可視化編程方面有其一定的優(yōu)點(diǎn)。

參考文獻(xiàn)

　　[1] 魏蘭，李文鋒.基于可視化程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言的編譯系統(tǒng)[J].計(jì)算機(jī)工程，2007，33（13）：104-106.

　　[2] PETZOLD C.Windows程序設(shè)計(jì)[M].北京：北京大學(xué)出版社，1999.

　　[3] 胡遠(yuǎn)方.面向?qū)ο缶幾g技術(shù)類(lèi)庫(kù)體系結(jié)構(gòu)的研究和設(shè)計(jì)[D].北京：清華大學(xué)，2000.

　　[4] 張素琴，戴桂蘭.面向?qū)ο缶幾g類(lèi)庫(kù)構(gòu)造[J].清華大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2003，43（7）：965.