Первый просмотр
Начало алгоритма
МДТС = 0
МНТС = 0
ФЛАГ ВЫХОДА = 0
цикл пока (ФЛАГ ВЫХОДА == 0) {
чтение следующей строки ВХТ
если !(операция MACRO) {
вывод строки в ВЫХТ1
если (операция END) ФЛАГ ВЫХОДА = 1
}
иначе {
чтение идентификатора
запись имени и индекса в МНТ
МНТС ++
приготовить массив списка АЛА
запись имени в МДТ
МДТС ++
цикл {
чтение следующей строки ВХТ
подстановка индекса операторов
добавление в МДТ
МДТС ++
} пока !(операция MEND)
}
}
переход ко второму проходу
конец алгоритма
Второй просмотр
Начало алгоритма
ФЛАГ ВЫХОДА = 0
цикл пока (ФЛАГ ВЫХОДА == 0) {
чтение строки из ВЫХТ1
НАЙДЕНО = поиск кода в МНТ
если !(НАЙДЕНО) {
запись в ВЫХТ2 строки
если (операция END) {
ФЛАГ ВЫХОДА = 1
}
}
иначе {
УКАЗАТЕЛЬ = индекс из МНТ
Заполнение списка параметров АЛА
цикл {
УКАЗАТЕЛЬ ++
чтение след. строки из МДТ
подстановка параметров
вывод в ВЫХТ2
} пока !(операция MEND)
}
}
переход к компиляции
конец алгоритма
ОДНОПРОСМОТРОВЫЙ АЛГОРИТМ
Предположим, что мы допускаем реализацию макроопределения внутри макроопределений. Основная проблема здесь заключена в том, что внутреннее макро определено только после того, как выполнен вызов внешнего. Для обеспечения использования внутреннего макро нам придется повторять как просмотр обработки макроопределений, так и просмотр обработки макрокоманд. Однако существует и еще одно решение, которое позволяет произвести распознавание и расширение в один просмотр.
Рассмотрим аналогию с ассемблером. Макроопределение должно обрабатываться до обработки макрокоманд, поскольку макро должны быть определены для процессора раньше, чем макрокоманды обращения к ним. Однако, если мы наложим ограничение, что каждое макроопределение должно быть определено до того, как произойдет обращение к нему, мы устраним основное препятствие для однопросмотровой обработки. Заметим, что то же самое может быть верно и для символических имен в ассемблере, но такое требование было бы неоправданным ограничением для программиста. В случае же макрорасширения может быть вполне естественно потребовать, чтобы объявления макро предшествовали вызовам. Это не накладывает очень существенных ограничений на использование аппарата макрокоманд. Этот механизм даже не запрещает обращение макро к самому себе, поскольку обращение ведется в тот момент, когда имя макроса уже определено. Расширение же макроса идет не в процессе разбора макроса, а в процессе последующего вызова.
Предложенный ниже алгоритм объединяет два вышеприведенных алгоритма для двупросмотрового макроассемблера в один.
АЛГОРИТМ
Однопросмотровый макроассемблер
Начало алгоритма
МТДС = 0
МНТС = 0
ФЛАГ ВЫХОДА = 0
цикл пока !(ФЛАГ ВЫХОДА) {
чтение следующей строки ВХТ
НАЙДЕНО = поиск кода в МНТ
если (НАЙДЕНО) {
МДИ = 1
УКАЗАТЕЛЬ = индекс из МНТ
Заполнение списка параметров АЛА
цикл {
УКАЗАТЕЛЬ ++
чтение след. строки из МДТ
подстановка параметров
вставка во ВХТ
} пока !(операция MEND)
иначе если !(операция MACRO) {
вывод строки в ВЫХТ1
если (операция END) ФЛАГ ВЫХОДА = 1
}
иначе {
чтение идентификатора
запись имени и индекса в МНТ
МНТС ++
приготовить массив списка АЛА
запись имени в МДТ
МДТС ++
цикл {
чтение следующей строки ВХТ
подстановка индекса операторов
добавление в МДТ
МДТС ++
} пока !(операция MEND)
}
}
конец алгоритма
ОПИСАНИЕ АЛГОРИТМА
данный алгоритм является упрощением алгоритма приведенного в [1], глава 4.3.2. Различие состоит в том, что современные средства интеллектуализации программирования дают нам возможность осуществлять вставки и удаления из крупных массивов с минимальными затратами процессорного времени, что было невозможно при использовании перфокарт. Кроме того, скорость работы современных процессоров настолько велика, что позволяет производить прямые вставки и удаления в массивах данных средней величины (скажем, до 64 килобайт) в режиме реального времени. Таким образом, расширение исходного макроса может быть напрямую вставлено в массив исходного текста и обработано в расширенном виде. Такая технология позволяет значительно упростить алгоритм обработки макроязыка.
РЕАЛИЗАЦИЯ ВНУТРИ АССЕМБЛЕРА
Макропроцессор, описанный нами предназначался для обработки текста в режиме препроцессора, то-есть он выполнял полный просмотр входного текста, до того, как передать управление ассемблеру. Но макропроцессор также может быть реализован внутри первого прохода ассемблера. Такая реализация позволяет исключить промежуточные файлы, и позволяет достичь на порядок большей интеграции макропроцессора и ассемблера путем объединения сходных функций. Например, возможно объединение таблиц имен макросов и имен кода операции; специальный признак может указывать на то макро это или встроенная операция.
Основные преимущества включения макропроцессора в первый просмотр состоят в следующем:
Многие функции не надо реализовывать дважды (например, функции ввода-вывода, проверки на тип, и.т.п.)
В процессе обработки отпадает необходимость создавать промежуточные файлы или массивы данных.
У программиста появляются дополнительные возможности по совмещению средств ассемблера (например, команды EUQ) совместно с макрокомандами.
Основные недостатки:
Программа должна требовать больше оперативной памяти, что критично на некоторых типах ЭВМ, не имеющих много оперативной памяти.
Реализация подобного типа задачи может оказаться на порядок сложнее, чем отдельная реализация ассемблера и макропроцессора.
Отдельно от рассмотрения реализации аппарата макросредств в ассемблер лежит рассмотрение дополнительного просмотра, используемого многими программами для выявления определенных характеристик исходной программы, таких как типы данных. Располагая таким макропроцессором, можно использовать команды условной компиляции, позволяющие поставить расширение макрокоманд в зависимость от определенных характеристик программы.
ВЫВОДЫ
Макроязыки и соответствующие им макропроцессоры представляют собой самостоятельную форму языков программирования. При использовании вместе с ассемблером, макропроцессор является для программиста полезным инструментом и по существу, позволяет ему самому определять свой язык “высокого” уровня.
Существуют четыре основных задачи, решаемых макропроцессором:
Распознавание макроопределений
Хранение макроопределений
Распознавание макрокоманд
Расширение макрокоманд и подстановка параметров
Макропроцессор в ассемблере может быть реализован несколькими способами:
Независимый двухпросмотровый ассемблер
Независимый однопросмотровый ассемблер
Процессор, совмещенный с первым проходом стандартного двухпросмотрового ассемблера.