/*
 * PL/0 complier program for win32 platform (implemented in C)
 *
 * The program has been test on Visual C++ 6.0,  Visual C++.NET and
 * Visual C++.NET 2003,  on Win98,  WinNT,  Win2000,  WinXP and Win2003
 *
 */

typedef enum {
    false,
    true
} bool;


#define norw 13     /* 關鍵字個數 */
#define txmax 100   /* 名字表容量 */
#define nmax 14     /* number的最大位數 */
#define al 10       /* 符號的最大長度 */
#define amax 2047   /* 地址上界*/
#define levmax 3    /* 最大允許過程嵌套聲明層數 [0,  levmax]*/
#define cxmax 500   /* 最多的虛擬機代碼數 */

/* 符號 */
enum symbol {
    nul,         ident,     number,     plus,      minus,
    times,       slash,     oddsym,     eql,       neq,
    lss,         leq,       gtr,        geq,       lparen,
    rparen,      comma,     semicolon,  period,    becomes,
    beginsym,    endsym,    ifsym,      thensym,   whilesym,
    writesym,    readsym,   dosym,      callsym,   constsym,
    varsym,      procsym};
#define symnum 32

/* 名字表中的類型 */
enum object {
    constant,
    variable,
    procedur,
    array       //add
};

/* 虛擬機代碼 */
enum fct {
    lit,     opr,     lod,
    sto,     cal,     inte,
    jmp,     jpc
};
#define fctnum 8

/* 虛擬機代碼結構 */
struct instruction
{
    enum fct f; /* 虛擬機代碼指令 */
    int l;      /* 引用層與聲明層的層次差 */
    int a;      /* 根據f的不同而不同 */
};

FILE* fas;  /* 輸出名字表 */
FILE* fa;   /* 輸出虛擬機代碼 */
FILE* fa1;  /* 輸出源文件及其各行對應的首地址 */
FILE* fa2;  /* 輸出結果 */
bool listswitch;    /* 顯示虛擬機代碼與否 */
bool tableswitch;   /* 顯示名字表與否 */
char ch;            /* 獲取字符的緩沖區，getch 使用 */
enum symbol sym;    /* 當前的符號 */
char id[al+1];      /* 當前ident, 多出的一個字節用于存放0 */
int num;            /* 當前number */
int cc, ll;          /* getch使用的計數器，cc表示當前字符(ch)的位置 */
int cx;             /* 虛擬機代碼指針, 取值范圍[0, cxmax-1]*/
char line[81];      /* 讀取行緩沖區 */
char a[al+1];       /* 臨時符號, 多出的一個字節用于存放0 */
struct instruction code[cxmax]; /* 存放虛擬機代碼的數組 */
char word[norw][al];        /* 保留字 */
enum symbol wsym[norw];     /* 保留字的類別碼 */
enum symbol ssym[256];      /* 單字符的類別碼 */
char mnemonic[fctnum][5];   /* 虛擬機代碼指令名稱 */
bool declbegsys[symnum];    /* 表示聲明開始的符號集合 */
bool statbegsys[symnum];    /* 表示語句開始的符號集合 */
bool facbegsys[symnum];     /* 表示因子開始的符號集合 */

/* 名字表結構 */
struct tablestruct
{
    char name[al];      /* 名字 */
    enum object kind;   /* 類型：constant, variable, procedur, array    */
    int val;            /* 數值，僅const使用 */
    int level;          /* 所處層，僅const不使用 */
    int adr;            /* 地址，僅const不使用 */
    int size;           /* 需要分配的數據區空間, 僅procedure使用 */
};

struct tablestruct table[txmax]; /* 名字表 */

FILE* fin;
FILE* fout;
char fname[al];
int err; /* 錯誤計數器 */

/* 當函數中會發生fatal error時，返回-1告知調用它的函數，最終退出程序 */
#define getsymdo                      if(-1 == getsym()) return -1
#define getchdo                       if(-1 == getch()) return -1
#define testdo(a, b, c)               if(-1 == test(a, b, c)) return -1
#define gendo(a, b, c)                if(-1 == gen(a, b, c)) return -1
#define expressiondo(a, b, c)         if(-1 == expression(a, b, c)) return -1
#define factordo(a, b, c)             if(-1 == factor(a, b, c)) return -1
#define termdo(a, b, c)               if(-1 == term(a, b, c)) return -1
#define conditiondo(a, b, c)          if(-1 == condition(a, b, c)) return -1
#define statementdo(a, b, c)          if(-1 == statement(a, b, c)) return -1
#define constdeclarationdo(a, b, c)   if(-1 == constdeclaration(a, b, c)) return -1
#define vardeclarationdo(a, b, c)     if(-1 == vardeclaration(a, b, c)) return -1

void error(int n);
int getsym();
int getch();
void init();
int gen(enum fct x, int y, int z);
int test(bool* s1, bool* s2, int n);
int inset(int e, bool* s);
int addset(bool* sr, bool* s1, bool* s2, int n);
int subset(bool* sr, bool* s1, bool* s2, int n);
int mulset(bool* sr, bool* s1, bool* s2, int n);
int block(int lev, int tx, bool* fsys);
void interpret();
int factor(bool* fsys, int* ptx, int lev);
int term(bool* fsys, int* ptx, int lev);
int condition(bool* fsys, int* ptx, int lev);
int expression(bool* fsys, int* ptx, int lev);
int statement(bool* fsys, int* ptx, int lev);
void listcode(int cx0);
int vardeclaration(int* ptx, int lev, int* pdx);
int constdeclaration(int* ptx, int lev, int* pdx);
int position(char* idt, int tx);
void enter(enum object k, int* ptx, int lev, int* pdx);
int base(int l, int* s, int b);