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编译原理实验指导

编译原理实验指导
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编译原理实验指导

实验一:词法分析

一、实验目的

给出PL/0文法规范,要求编写PL/0语言的词法分析程序。

二、实验准备

微机CPU主频1.3G以上,128M内存,安装好C语言,PASCAL语言,或C++。

三、实验时间

6学时

四、实验内容

已给PL/0语言文法,输出单词(关键字、专用符号以及其它标记)。

二.实验内容

1、格式

输入:源程序文件。输出:关键字、专用符号以及其它标记。

2、编译对象:

包含如下基本内容 1)变量说其它标记: 明语句 2)赋值语句 3)条件转移语句 4)表达式(算术表达式和逻辑表达式) 5)循环语句 6)过程调用语句

3、实现过程

本次实验所用的语言为标准C,以下同。本功能实现的主函数为getToken函数。通过

从文件中读取字符到缓冲区中并由C语言字符的状态转换图流程判断返回一个字符(Token)。分析出来的Token主要分为关键字,专用符号,标记符号。

本实验实现的C语言的基本词法如下:

关键字: els if int return void while

专用符号: + - * / < >= == != = ; , ( ) [ ] { } /* */

其它标记: id num

ID = letter letter*

NUM = digit digit*

letter = a|b|...|z|A|B|...|Z|

ditit= 0|1|...|9

通过在C语言中定义一个枚举类型来识别这些符号:

PL/0语言的EBNF表示

<常量定义>::=<标识符>=<无符号整数>;

<标识符>::=<字母>={<字母>|<数字>};

<加法运算符>::=+|-

<乘法运算符>::=*|/

<关系运算符>::==|#|<|<=|>|>=

<字母>::=a|b|…|X|Y|Z

<数字>::=0|1|2|…|8|9

4、主体结构的说明

在这里说明部分告诉我们使用的LETTER,DIGIT, IDENT(标识符,通常定义为字母开头的字母数字串)和STR(字符串常量,通常定义为双引号括起来的一串字符)是什么意思.这部分也可以包含一些初始化代码.例如用#include来使用标准的头文件和前向说明(forward ,references).这些代码应该再标记"%{"和"%}"之间;规则部分>可以包括任何你想用来分析的代码;我们这里包括了忽略所有注释中字符的功能,传送ID名称和字符串常量内容到主调函数和main函数的功能.

5、实现原理

程序中先判断这个句语句中每个单元为关键字、常数、运算符、界符,对与不同的单词符号给出不同编码形式的编码,用以区分之。

三:设计过程

词法分析器:逐个读入源程序字符并按照构词规则切分成一系列单词。单词是语言中具有独立意义的最小单位,包括保留字、标识符、运算符、标点符号和常量等。词法分析是编译过程中的一个阶段,在语法分析前进行。也可以和语法分析结合在一起作为一遍,由语法分析程序调用词法分析程序来获得当前单词供语法分析使用。

1.关键字:void,main,if,then,break,int,Char,float,include,for,while,printfscanf 并为小写。

2."+”;”-”;”*”;”/”;”:=“;”:”;”<“;”<=“;”>“;”>=“;”<>“;”=“;”(“;”)”;”;”;”#”为运算符。

3.其他标记如字符串,表示以字母开头的标识符。

4.空格符跳过。

5.各符号对应种别码

关键字分别对应1-13

运算符分别对应401-418,501-513。

字符串对应100

常量对应200

结束符#

四:举例说明

目标:实现对常量的判别

代码:

digit [0-9]

letter [A-Za-z]

other_char [!-@\[-~]

id ({letter}|[_])({letter}|{digit}|[_])*

string {({letter}|{digit}|{other_char})+}

int_num {digit}+

%%

[ |\t|\n]+ "auto"|"double"|"int"|"struct"|"break"|"else"|"long"|"switch"|"case"|"enum"|"re gister"|"typedef"|"char"|"extern"|"return"|"union"|"const"|"float"|"short"|"uns igned"|"continue"|"for"|"signed"|"void"|"default"|"goto"|"sizeof"|"do"|"if"|"st atic"|"while"|"main" {Upper(yytext,yyleng);printf("%s,NULL\n",yytext);} \"([!-~])*\" {printf("CONST_string,%s\n",yytext);}

-?{int_num}[.]{int_num}?([E][+|-]?{int_num})?

{printf("CONST_real,%s\n",yytext);}

"0x"?{int_num} {printf("CONST_int,%s\n",yytext);} ","|";"|"("|")"|"{"|"}"|"["|"]"|"->"|"."|"!"|"~"|"++"|"--"|"*"|"&"|"sizeof"|"/" |"%"|"+"|"-"|">"|"<"|">="|"<="|"=="|"!="|"&"|"^"|"|"|"&"|"||"|"+="|"-="|"*="|"/ ="|"%="|">>="|"<<="|"&="|"^="|"|="|"=" {printf("%s,NULL\n",yytext);} {id} {printf("ID,%s\n",yytext);}

{digit}({letter})+ {printf("error1:%s\n",yytext);}

%%

#include

Upper(char *s,int l)

int i;

for(i=0;i

{

s[i]=toupper(s[i]);

}

}

yywrap()

{

return 1;

}

五:源程序:

#include

#include

#include

#include

int i,j,k,flag,number,status;

/*status which is use to judge the string is keywords or not!*/

char ch;

char words[10] = {" "};

char program[500];

int Scan(char program[])

{

char *keywords[13] = {"void","main","if","then","break","int", "char", "float", "include","for","while","printf", "scanf"};

number = 0; status = 0;

j = 0;ch = program[i++]; /* To handle the lettle space ands tab*/

/*handle letters*/

if ((ch >= 'a') && (ch <= 'z' ))

{

while ((ch >= 'a') && (ch <= 'z' ))

{

words[j++]=ch;

ch=program[i++];

}

i--;

words[j++] = '\0';

for (k = 0; k < 13; k++)

if (strcmp (words,keywords[k]) == 0)

switch(k)

{

case 0:{

flag = 1;

status = 1;

break;

}

case 1:{

flag = 2;

status = 1;

break;

case 2:{

flag = 3;

status = 1;

break;

}

case 3:{

flag = 4;

status = 1;

break;

}

case 4:{

flag = 5;

status = 1;

break;

}

case 5:{

flag = 6;

status = 1;

break;

}

case 6:{

flag = 7;

status = 1;

break;

}

case 7:{

flag = 8;

status = 1;

break;

}

case 8:{

flag = 9;

status = 1;

break;

}

case 9:{

flag = 10;

status = 1;

break;

}

case 10:{

flag = 11;

status = 1;

break;

}

case 11:{

flag = 12;

status = 1;

break;

}

case 12:{

flag = 13;

status = 1;

break;

}

}

if (status == 0)

{

flag = 100;

}

}

/*handle digits*/

else if ((ch >= '0') && (ch <= '9')) {

number = 0;

while ((ch >= '0' ) && (ch <= '9' )) {

number = number*10+(ch-'0');

ch= program[i++];

}

flag = 200;

i--;

}

/*opereation and edge handle*/

else switch (ch)

{

case '=':{

if (ch == '=')

words[j++] = ch;

words[j]= '\0';

ch= program[i++];

if (ch == '=')

{

words[j++] = ch;

words[j]= '\0';

flag = 401;

}

else

{

i--;

flag = 402;

}

break;

}

case'>':{

if (ch == '>')

words[j++] = ch;

words[j] = '\0';

ch= program[i++];

if (ch == '=')

{

words[j] = '\0';

flag = 403;

}

else

{

i--;

flag = 404;

}

break;

}

case'<':{

if (ch == '<')

words[j++] = ch; words[j] = '\0'; ch= program[i++]; if (ch == '=') {

words[j++] = ch;

words[j]= '\0';

flag = 405;

}

else

{

i--;

flag = 406;

}

break;

}

case'!':{

if (ch == '!')

words[j++] = ch;

words[j]= '\0';

ch = program[i++]; if (ch == '=')

{

words[j++] = ch;

words[j]= '\0';

flag= 407;

}

else

{

i--;

flag = 408;

}

break;

}

case'+':{

if (ch == '+')

words[j++] = ch;

words[j] = '\0';

if (ch == '=')

{

words[j++] = ch;

words[j] = '\0'; flag= 409;

}

else if (ch == '+') {

words[j++] = ch;

words[j] = '\0'; flag= 410;

}

else

{

i--;

flag= 411;

}

break;

}

case'-':{

if (ch == '-')

words[j++] = ch;

words[j] = '\0';

ch= program[i++];

if (ch == '=')

{

words[j++] = ch;

words[j] = '\0';

flag = 412;

}

else if( ch == '-') {

words[j++] = ch;

words[j] = '\0';

flag = 413;

}

else

{

i--;

flag = 414;

}

break;

}

case'*':{

if (ch == '*')

words[j++] = ch; words[j] = '\0'; ch= program[i++]; if (ch == '=')

{

words[j++] = ch;

words[j] = '\0';

flag = 415;

}

else

{

i--;

flag = 416;

}

break;

}

case'/':{

if (ch == '/')

words[j++] = ch; words[j] = '\0'; ch= program[i++]; if (ch == '=')

{

words[j++] = ch; words[j] = '\0'; flag= 417;

}

else

{

i--;

flag = 418;

}

break;

}

case';':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 501;

break;

}

case'(':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 502;

break;

}

case')':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 503;

break;

}

case'[':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 504;

break;

}

case']':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 505;

break;

}

case'{':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag= 506;

break;

}

case'}':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 507;

break;

}

case':':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 508;

break;

}

case'"':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 509;

break;

}

case'%':{

if (ch == '%')

words[j++] = ch;

words[j] = '\0'; ch = program[i++]; if (ch == '=')

{

words[j++] = ch;

words[j] = '\0'; flag= 510;

}

else

{

i--;

flag = 511;

}

break;

}

case',':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 512;

break;

}

case'#':{

words[j] = ch;

words[j+1] = '\0';

flag = 513;

break;

}

case'@':{

words[j] = '#';

flag = 0;

break;

}

default:{

flag = -1;

break;

}

}

return flag;

}

main()

{

i=0;

printf("please input a program end with @"); do

{

ch = getchar();

program[i++] = ch;

}while(ch != '@');

i = 0;

do{

flag = Scan(program);

if (flag == 200)

{

printf("(%2d,%4d)",flag,number);

}

else if (flag == -1)

{

printf("(%d,error)",flag);

}

else

{

printf("(%2d,%4s)",flag,words);

}

}while (flag != 0);

system("pause");

}

实验二:语法分析

一、实验目的

给出PL/0文法规范,要求编写PL/0语言的语法分析程序。

二、实验准备

微机CPU主频1.3G以上,128M内存,安装好C语言,PASCAL语言,或C++。

三、实验时间

6学时

四、实验内容

已给PL/0语言文法,利用递归子程序法,编制语法分析程序,要求将错误信息输出到语法错误文件中,输出语法树。

PL/0语法如下:

<程序>"<分程序>.

<分程序> "[<常量说明>][<变量说明>][<过程说明>]<语句>

<常量说明> "CONST<常量定义>{,<常量定义>};

<常量定义> "<标识符>=<无符号整数>

<无符号整数> " <数字>{<数字>}

<变量说明> "VAR <标识符>{, <标识符>}

<标识符> "<字母>{<字母>|<数字>}

<过程说明> "<过程首部><分程序>{; <过程说明> }

<过程首部> "PROCEDURE <标识符>;

<语句> "<赋值语句>|<条件语句>|<当循环语句>|<过程语句>

|<复合语句>|<读语句><写语句>

<赋值语句> "<标识符>:=<表达式>

<复合语句> "BEGIN <语句> {;<语句> }END

<条件语句> " <表达式> <关系表达式> <表达式> |ODD<表达式>

<表达式> " [+|-]<项>{<加碱运算符> <项>}

还有10条规则构成了PL/0语言,为此文法写一个语法分析器。

CONST A=10;

VAR B,C;

PROCEDURE Q;

VAR X;

BEGIN

READ(X);

B:=X;

WHILE X#0 X:=X-1;

END;

BEGIN

WRITE(A);

CALL Q;

END.

(1)PL/0编译程序结构

递归子程序法:

目标程序

对于每个非终结符,编写一个子程序,由该子程序负责识别该语法单位是否正确。表达式的文法

〈表达式〉∷=[+|-]〈项〉{(+|-)〈项〉}

〈项〉∷=〈因子〉{(*|/)〈因子〉}

〈因子〉∷=〈标识符〉|〈无符号整数〉|‘(’〈表达式〉‘)’

〈表达式〉的递归子程序实现

procedure expr;

begin

if sym in [ plus, minus ] then

begin

getsym; term;

end

else term;

while sym in [plus, minus] do

begin

getsym; term;

end

end;

〈项〉∷=〈因子〉{(*|/)〈因子〉}

〈项〉的递归子程序实现

procedure term;

begin

factor;

while sym in [ times, slash ] do

begin

getsym; factor;

end

end;

〈因子〉∷=〈标识符〉|〈无符号整数〉|‘(’〈表达式〉‘)’

〈因子〉的递归子程序实现

procedure factor;

begin

if sym <> ident then

if sym <> number then

if sym = ‘(‘ then

begin

getsym;

expr;

if sym = ‘)’ then getsym

else error

end

else error

else getsym

else getsym

end;

程序核心代码和注释:

public void analyzer()

{

//***************************

//循环读取grammar.txt

//***************************

/*此处代码略*/

//***************************

//循环读取 lengh.txt

//***************************

/*此处代码略*/

//****************************

// 读入文件,进行语法分析

//

//****************************

string strReadFile;

strReadFile="input.txt";

myTextRead.myStreamReader=new StreamReader(strReadFile);

string strBufferText;

int wid =0;

Console.WriteLine("分析读入程序(记号ID):\n");

do

{

strBufferText =myTextRead.myStreamReader.ReadLine();

if(strBufferText==null)

break;

foreach (String subString in strBufferText.Split())

{

if(subString!="")

{

int ll;

if(subString!=null)

{

ll= subString.Length; //每一个长度

}

else

{

break;

}

int a=ll+1;

char[] b = new char[a];

StringReader sr = new StringReader(subString);

sr.Read(b, 0, ll); //把substring 读到char[]数组里

int sort=(int)b[0];

// word[i] 和 wordNum[i]对应

//先识别出一整个串,再根据开头识别是数字还是字母

Word[wid]=subString;

if(subString.Equals("void"))

{wordNum[wid]=0;}

else

{

if(subString.Equals("main"))

{wordNum[wid]=1;}

else

{

if(subString.Equals("()"))

{wordNum[wid]=2;}

else

{

if(subString.Equals("{"))

{wordNum[wid]=3;}

else

{

if(subString.Equals("int"))

{wordNum[wid]=4;}

else

{

if(subString.Equals("="))

{wordNum[wid]=6;}

else

{

if(subString.Equals("}"))

{wordNum[wid]=22;}

else

{

if(subString.Equals(";"))

{wordNum[wid]=23;}

else //识别变量和数字

{

if(sort>47&sort<58)

{wordNum[wid]=7;}

else

{wordNum[wid]=5;}

}

}

}

}

}

}

}

}

Console.Write(subString+"("+wordNum[wid]+")"+" ");

wid++;

}

}

Console.WriteLine("\n");

}while (strBufferText!=null);

wordNum[wid]=24;

myTextRead.myStreamReader.Close();

//*********************************

//读入LR分析表

//

//***********************************

/*此处代码略*/

int[] state = new int[100];

string[] symbol =new string[100];

state[0]=0;

symbol[0]="#";

int p1=0;

int p2=0;

Console.WriteLine("\n按文法规则归约顺序如下:\n"); //***************

// 归约算法如下所显示

//***************

while(true)

{

int j,k;

j=state[p2];

k=wordNum[p1];

t=LR[j,k]; //当出现t为0的时候

if(t==0)

{

//错误类型

string error;

if(k==0)

error="void";

else

if(k==1)

error="main";

else

if(k==2)

error="()";

else

if(k==3)

error="{";

else

if(k==4)

error="int";

else

if(k==6)

error="=";

else

if(k==22)

error="}";

else

if(k==23)

error=";";

else

error="其他错误符号";

Console.WriteLine("\n检测结果:");

Console.WriteLine("代码中存在语法错误");

Console.WriteLine("错误状况:错误状态编号为 "+j+" 读头下符号为 "+error);

break;

}

else

{

if(t==-100) //-100为达到接受状态

{

Console.WriteLine("\n");

Console.WriteLine("\n检测结果:");

Console.WriteLine("代码通过语法检测");

break;

}

if(t<0&&t!=-100) //归约

{

string m=grammar[-t];

Console.Write(m+" "); //输出开始符

int length=lengh[-t];

p2=p2-(length-1);

Search mySearch=new Search();

int right=mySearch.search(m);

if(right==0)

{

Console.WriteLine("\n");

Console.WriteLine("代码中有语法错误");

break;

}

int a=state[p2-1];

int LRresult= LR[a,right];

state[p2]=LRresult;

symbol[p2]=m;

}

if(t>0)

{

p2=p2+1;

state[p2]=t;

symbol[p2]=Convert.ToString(wordNum[p1]);

p1=p1+1;

}

}

}

myTextRead.myStreamReader.Close();

Console.Read();

}

实验三:语义分析

一、实验目的

给出PL/0文法规范,要求编写PL/0语言的语义分析程序。

二、实验准备

微机CPU主频1.3G以上,128M内存,安装好C语言,PASCAL语言,或C++。

三、实验时间

6学时

四、实验内容

已给PL/0语言文法,条件语句的翻译分析程序设计(输出四元式)

题目: 条件语句的翻译分析程序设计(输出四元式)

初始条件:

理论:学完编译课程,掌握一种计算机高级语言的使用。

实践:计算机实验室提供计算机及软件环境。如果自己有计算机可以在其上进行设计。

要求完成的主要任务: (包括课程设计工作量及其技术要求,以及说明书撰写等具体要求)(1)写出符合LL(1)法的文法及属性文法。

(2)完成题目要求的中间代码四元式的描述。

(3)写出LL(1)法的思想,完成语义分析程序设计。

(4)编制好分析程序后,设计若干用例,上机测试并通过所设计的分析程序。

(5)设计报告格式按附件要求书写。课程设计报告书正文的内容应包括:问题描述;文法及属性文法的描述;语法分析方法及中间代码形式的描述;简要的分析与概要设计;详细的算法描述;给出软件的测试方法和测试结果。

五、源代码程序:

#include "stdio.h"

#include "stdlib.h"

#define MaxRuleNum 8

#define MaxVnNum 5

#define MaxVtNum 5

#define MaxStackDepth 20

#define MaxPLength 20

#define MaxStLength 50

/*-----------------main struct define-----------------*/

/*

声明:非终结符序号 = 100 + Vn的下标

终结符序号 = Vn的下标

*/

/*++++++++++文法结构++++++++++*/

struct pRNode /*产生式右部结构*/

{

int rCursor; /*右部序号*/

struct pRNode *next;

};

struct pNode /*产生式结点结构*/

{

int lCursor; /*左部符号序号*/

int rLength; /*右部长度*/

/*注当rLength = 1 时,rCursor = -1为空产生式*/

struct pRNode *rHead; /*右部结点头指针*/

char Vn[MaxVnNum + 1]; /*非终结符集*/

int vnNum;

char Vt[MaxVtNum + 1]; /*终结符集*/

int vtNum;

struct pNode P[MaxRuleNum]; /*产生式*/

int PNum; /*产生式实际个数*/

char buffer[MaxPLength + 1];

char ch; /*符号或string ch;*/

char st[MaxStLength]; /*要分析的符号串*/

/*++first and follow collect struct++*/

struct collectNode /*集合元素结点结构*/

{

int nVt; /*在终结符集中的下标*/

struct collectNode *next;

};

struct collectNode* first[MaxVnNum + 1]; /*first集*/

struct collectNode* follow[MaxVnNum + 1]; /*follow集*/

/*+++++++++++++analysis table struct++++++++++++++++*/

int analyseTable[MaxVnNum + 1][MaxVtNum + 1 + 1];

/*预测分析表存放为产生式的编号,+1用于存放结束符,多+1用于存放#(-1)*/ /*+++++++++++++++analysis stack struct++++++++++++++*/

int analyseStack[MaxStackDepth + 1]; /*分析栈*/

int topAnalyse; /*分析栈顶*/

/*int reverseStack[MaxStackDepth + 1]; /*颠倒顺序栈*/

/*int topReverse; /*倒叙栈顶*/

/*------------------function declare---------------*/

void Init();/*初始化*/

int IndexCh(char ch);

/*返回Vn在Vn表中的位置+100、Vt在Vt表中的位置,-1表示未找到*/

void InputVt(); /*输入终结符*/

void InputVn();/*输入非终结符*/

void ShowChArray(char* collect, int num);/*输出Vn或Vt的内容*/

void InputP();/*产生式输入*/

bool CheckP(char * st);/*判断产生式正确性*/

void First(int U);/*计算first集,U->xx...*/

void AddFirst(int U, int nCh); /*加入first集*/

bool HaveEmpty(int nVn); /*判断first集中是否有空(-1)*/

void Follow(int V);/*计算follow集*/

void AddFollow(int V, int nCh, int kind);/*加入follow集,

kind = 0表加入follow集,kind = 1加入first集*/

void ShowCollect(struct collectNode **collect);/*输出first或follow集*/ void FirstFollow();/*计算first和follow*/

void CreateAT();/*构造预测分析表*/

void ShowAT();/*输出分析表*/

void Identify(char *st);/*主控程序,为操作方便*/

/*分析过程显示操作为本行变换所用,与教程的显示方式不同*/

void InitStack();/*初始化栈及符号串*/

void ShowStack();/*显示符号栈中内容*/

void Pop();/*栈顶出栈*/

void Push(int r);/*使用产生式入栈操作*/

LL1.CPP :

/*-------------------------*/

#include "LL1.h"

/*----main function--------*/

void main(void)

{

char todo,ch;

Init();

InputVn();

InputVt();

InputP();

getchar();

FirstFollow();

printf("所得first集为:");

ShowCollect(first);

printf("所得follow集为:");

ShowCollect(follow);

CreateAT();

ShowAT();

todo = 'y';

while('y' == todo)

{

printf("\n是否继续进行句型分析?(y / n):"); todo = getchar();

while('y' != todo && 'n' != todo)

{

printf("\n(y / n)? ");

todo = getchar();

}

if('y' == todo)

{

int i;

InitStack();

printf("请输入符号串(以#结束) : ");

ch = getchar();

i = 0;

while('#' != ch && i < MaxStLength)

{

if(' ' != ch && '\n' != ch)

{

st[i++] = ch;

}

ch = getchar();

}

if('#' == ch && i < MaxStLength)

{

st[i] = ch;

Identify(st);

}

else

printf("输入出错!\n");

}

}

getchar();

}

/*--------function definition-------*/

void Init()

{

int i,j;

vnNum = 0;

vtNum = 0;

PNum = 0;

for(i = 0; i <= MaxVnNum; i++)

Vn[i] = '\0';

for(i = 0; i <= MaxVtNum; i++)

Vt[i] = '\0';

for(i = 0; i < MaxRuleNum; i++)

{

P[i].lCursor = NULL;

P[i].rHead = NULL;

P[i].rLength = 0;

}

PNum = 0;

for(i = 0; i <= MaxPLength; i++)

buffer[i] = '\0';

for(i = 0; i < MaxVnNum; i++)

{

first[i] = NULL;

follow[i] = NULL;

}

for(i = 0; i <= MaxVnNum; i++)

{

for(j = 0; j <= MaxVnNum + 1; j++)

analyseTable[i][j] = -1;

}

}

/*返回Vn在Vn表中的位置+100、Vt在Vt表中的位置,-1表示未找到*/ int IndexCh(char ch)

{

int n;

n = 0; /*is Vn?*/

while(ch != Vn[n] && '\0' != Vn[n])

n++;

if('\0' != Vn[n])

return 100 + n;

n = 0; /*is Vt?*/

while(ch != Vt[n] && '\0' != Vt[n])

n++;

if('\0' != Vt[n])

return n;

编译原理实验指导

编译原理实验指导 实验安排: 上机实践按小组完成实验任务。每小组三人,分别完成TEST语言的词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成三个题目,语法分析部分可任意选择一种语法分析方法。先各自调试运行,然后每小组将程序连接在一起调试,构成一个相对完整的编译器。 实验报告: 上机结束后提交实验报告,报告内容: 1.小组成员; 2.个人完成的任务; 3.分析及设计的过程; 4.程序的连接; 5.设计中遇到的问题及解决方案; 6.总结。

实验一词法分析 一、实验目的 通过设计编制调试TEST语言的词法分析程序,加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 编制一个读单词过程,从输入的源程序中,识别出各个具有独立意义的单词,即基本字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。 二、实验预习提示 1.词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序,输出单词符号。词法分析器的单词符号常常表示 成以下的二元式(单词种别码,单词符号的属性值)。 2.TEST语言的词法规则 |ID|ID |NUM →a|b|…|z|A|B|…|Z →1|2|…|9|0 →+|-|*|/|=|(|)|{|}|:|,|;|<|>|! →>=|<=|!=|== →/* →*/ 三、实验过程和指导 1.阅读课本有关章节,明确语言的语法,画出状态图和词法分析算法流程图。 2.编制好程序。 3.准备好多组测试数据。 4.程序要求 程序输入/输出示例:

编译原理实验 中间代码生成

实验四中间代码生成 一.实验目的: 掌握中间代码的四种形式(逆波兰式、语法树、三元式、四元式)。 二.实验内容: 1、逆波兰式定义:将运算对象写在前面,而把运算符号写在后面。用这种表示法表示的表 达式也称做后缀式。 2、抽象(语法)树:运算对象作为叶子结点,运算符作为内部结点。 3、三元式:形式序号:(op,arg1,arg2) 4、四元式:形式(op,arg1,arg2,result) 三、以逆波兰式为例的实验设计思想及算法 (1)首先构造一个运算符栈,此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。 (2)读入一个用中缀表示的简单算术表达式,为方便起见,设该简单算术表达式的右端多加上了优先级最低的特殊符号“#”。 (3)从左至右扫描该算术表达式,从第一个字符开始判断,如果该字符是数字,则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出。 (4)如果不是数字,该字符则是运算符,此时需比较优先关系。 做法如下:将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。如果,该字符优先关系高于此运算符栈顶的运算符,则将该运算符入栈。倘若不是的话,则将此运算符栈顶的运算符从栈中弹出,将该字符入栈。 (5)重复上述操作(1)-(2)直至扫描完整个简单算术表达式,确定所有字符都得到正确处理,我们便可以将中缀式表示的简单算术表达式转化为逆波兰表示的简单算术表达式。 四、程序代码: //这是一个由中缀式生成后缀式的程序 #include<> #include<> #include<> #include<> #define maxbuffer 64 void main() { char display_out(char out_ch[maxbuffer], char ch[32]); //int caculate_array(char out_ch[32]); static int i=0; static int j=0; char ch[maxbuffer],s[maxbuffer],out[maxbuffer]; cout<<"请输入中缀表达式: ";

编译原理实验报告实验一编写词法分析程序

编译原理实验报告实验名称:实验一编写词法分析程序 实验类型:验证型实验 指导教师:何中胜 专业班级:13软件四 姓名:丁越 学号: 电子邮箱: 实验地点:秋白楼B720 实验成绩: 日期:2016年3 月18 日

一、实验目的 通过设计、调试词法分析程序,实现从源程序中分出各种单词的方法;熟悉词法分析 程序所用的工具自动机,进一步理解自动机理论。掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。加深对课堂教学的理解;提高词法分析方法的实践能力。通过本实验,应达到以下目标: 1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。 二、实验过程 以编写PASCAL子集的词法分析程序为例 1.理论部分 (1)主程序设计考虑 主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。 数组 k为关键字表,每个数组元素存放一个关键字。采用定长的方式,较短的关键字 后面补空格。 P数组存放分界符。为了简单起见,分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中 (编程时,还应建立算术运算符表和关系运算符表,并且各有类号),合并成一类。 id和ci数组分别存放标识符和常数。 instring数组为输入源程序的单词缓存。 outtoken记录为输出内部表示缓存。 还有一些为造表填表设置的变量。 主程序开始后,先以人工方式输入关键字,造 k表;再输入分界符等造p表。 主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词;接收键盘上 送来的一个单词;调用词法分析过程;输出每个单词的内部码。 ⑵词法分析过程考虑 将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图1-1。 图1-1 该过程取名为 lexical,它根据输入单词的第一个字符(有时还需读第二个字符),判断单词类,产生类号:以字符 k表示关键字;i表示标识符;c表示常数;p表示分界符;s表示运算符(编程时类号分别为 1,2,3,4,5)。 对于标识符和常数,需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较,如表中已有 该元素,则记录其在表中的位置,如未出现过,将标识符按顺序填入数组id中,将常数 变为二进制形式存入数组中 ci中,并记录其在表中的位置。 lexical过程中嵌有两个小过程:一个名为getchar,其功能为从instring中按顺序取出一个字符,并将其指针pint加1;另一个名为error,当出现错误时,调用这个过程, 输出错误编号。 2.实践部分

编译原理实验指导书2010

《编译原理》课程实验指导书 课程编号: 课程名称:编译原理/Compiler Principles 实验总学时数: 8 适用专业:计算机科学与技术、软件工程 承担实验室:计算机学院计算机科学系中心实验室、计算机技术系中心实验室 一、实验教学的目的与要求 上机实习是对学生的一种全面综合训练,是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常,实习题中的问题比平时的练习题要复杂,也更接近实际。编译原理这门课程安排的2次上机实验都属于一种设计类型的实验,每个实验的训练重点在于基本的编译技术和方法,而不强调面面俱到;实验的目的是旨在使学生进一步巩固课堂上所学的理论知识,深化理解和灵活掌握教学内容;培养学生编制算法的能力和编程解决实际问题的动手能力。 要求学生在上机前应认真做好各种准备工作,熟悉机器的操作系统和语言的集成环境,独立完成算法设计和程序代码的编写;上机时应随带有关的编译原理教材或参考书;要学会程序调试与纠错。 每次实验后要交实验报告,实验报告的内容应包括: (1)实验题目、班级、学号、姓名、完成日期; (2)简要的需求分析与概要设计; (3)详细的算法描述; (4)源程序清单; (5)给出软件的测试方法和测试结果; (6)实验的评价、收获与体会。 开发工具: (1)DOS环境下使用Turbo C; (2)Windows环境下使用Visual C++ 。 考核: 实验成绩占编译原理课程结业成绩的10%。 三、单项实验的内容和要求: 要求每个实验保证每个学生一台微机。 实验一(4学时):单词的词法分析程序设计。 (一)目的与要求 1.目的 通过设计、编制、调试一个具体的词法分析程序,加深对词法分析原理的理解,并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。

编译原理实验报告

院系:计算机科学学院 专业、年级: 07计科2大班 课程名称:编译原理 学号姓名: 指导教师: 2010 年11月17 日 组员学号姓名

实验 名称 实验一:词法分析实验室9205 实验目的或要求 通过设计一个具体的词法分析程序,加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 编制一个读单词过程,从输入的源程序中,识别出各个具有独立意义的单词,即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。 具体要求:输入为某语言源代码,达到以下功能: 程序输入/输出示例:如源程序为C语言。输入如下一段: main() { int a,b; a=10; b=a+20; } 要求输出如下(并以文件形式输出或以界面的形式输出以下结果)。 (2,”main”) (5,”(“) (5,”)“) (5,”{“} (1,”int”) (2,”a”) (5,”,”) (2,”b”) (5,”;”) (2,”a”) (4,”=”) (3,”10”) (5,”;”) (2,”b”) (4,”=”) (2,”a”) (4,”+”) (3,”20”) (5,”;”) (5,”}“) 要求: 识别保留字:if、int、for、while、do、return、break、continue等等,单词种别码为1。 其他的标识符,单词种别码为2。常数为无符号数,单词种别码为3。 运算符包括:+、-、*、/、=、>、<等;可以考虑更复杂情况>=、<=、!= ;单词种别码为4。分隔符包括:“,”“;”“(”“)”“{”“}”等等,单词种别码为5。

《编译原理》实验指导书-2015

武汉科技大学计算机科学与技术学院 编译原理实验指导书

实验一词法分析器设计 【实验目的】 1.熟悉词法分析的基本原理,词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。 2.复习高级语言,进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。 3.通过完成词法分析程序,了解词法分析的过程。 【实验内容】 用C语言编写一个PL/0词法分析器,为语法语义分析提供单词,使之能把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语法语义分析,并把分析结果(基本字,运算符,标识符,常数以及界符)输出。 【实验要求】 1.要求绘出词法分析过程的流程图。 2.根据词法分析的目的以及内容,确定完成分析过程所需模块。 3.写出每个模块的源代码,并给出注释。 4.整理程序清单及所得结果。 【说明】 运行成功以后,检查程序,并将运行结果截图打印粘贴到实验报告上。 辅助库函数scanerLib设计以及使用说明: 下面内容给出了一个辅助库函数的接口说明以及具体实现。 接口设计 //字符类 class Token { TokenType type; String str; Int line; } //词法分析结果输出操作类 class TokenWriter { ArrayList tokens; //用来记录所识别出来的token TokenWriter(); //构造函数指定输入文件名,创建文件输出流 V oid Add(Token); //将词法分析器中分析得到的Token添加到tokens中 WriteXML(); //将tokens写出到目标文件.xml中 } //词法分析操作词法分析生成文件接口<暂时不需要对该类的操作;下一步做语法分析的时候使用> class TokenReader

编译原理实验报告

编译原理实验报告 班级 姓名: 学号: 自我评定:

实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 通过编写和调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中,将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。 二、实验内容 根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况,从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中,选取一个适当大小的子集。例如,可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后,再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。 输入:由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。 输出:把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示,即确定单词串的输出形式。例如,所输出的每一单词均按形如(CLASS,VALUE)的二元式编码。对于变量和常数,CLASS字段为相应的类别码;VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号(要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串;常数表登记项中则存放该常数的二进制形式)。对于关键字和运算符,采用一词一类的编码形式;由于采用一词一类的编码方式,所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码,VALUE字段则为“空”。另外,为便于查看由词法分析程序所输出的单词串,要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。 三、实现方法与环境 词法分析是编译程序的第一个处理阶段,可以通过两种途径来构造词法分析程序。其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义(如BNF),用手工的方式(例如可用C语言)构造词法分析程序。一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵,该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成,即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程序所应进行的语义处理工作,然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。如美国BELL实验室研制的LEX就是一个被广泛使用的词法分析程序的自动生成工具。 总的来说,开发一种新语言时,由于它的单词符号在不停地修改,采用LEX等工具生成的词法分析程序比较易于修改和维护。一旦一种语言确定了,则采用手工编写词法分析程序效率更高。 四、实验设计 1)题目1:试用手工编码方式构造识别以下给定单词的某一语言的词法分析程序。 语言中具有的单词包括五个有代表性的关键字begin、end、if、then、else;标识符;整型常数;六种关系运算符;一个赋值符和四个算术运算符。参考实现方法简述如下。 单词的分类:构造上述语言中的各类单词符号及其分类码表。 表I 语言中的各类单词符号及其分类码表 单词符号类别编码类别码的助记符单词值

编译原理实验报告一

实验一词法分析程序实现 一、实验目得与要求 通过编写与调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言得源程序进行扫描得过程中,将字符流形式得源程序转化为一个由各类单词符号组成得流得词法分析方法 二、实验内容 基本实验题目:若某一程序设计语言中得单词包括五个关键字begin、end、if、then、else;标识符;无符号常数;六种关系运算符;一个赋值符与四个算术运算符,试构造能识别这些单词得词法分析程序(各类单词得分类码参见表I)。 表I语言中得各类单词符号及其分类码表 输入:由符合与不符合所规定得单词类别结构得各类单词组成得源程序文件。 输出:把所识别出得每一单词均按形如(CLASS,VALUE)得二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。对于标识符与无符号常数,CLASS字段为相应得类别码得助记符;V AL UE字段则就是该标识符、常数得具体值;对于关键字与运算符,采用一词一类得编码形式,仅需在二元式得CLASS字段上放置相应单词得类别码得助记符,V ALUE字段则为“空". 三、实现方法与环境 词法分析就是编译程序得第一个处理阶段,可以通过两种途径来构造词法分析程序.其一就是根据对语言中各类单词得某种描述或定义(如BNF),用手工得方式(例如可用C语言)构造词法分析程序。一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应得状态矩阵,该状态矩阵连同控制程序一起便组成了编译器得词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序得另外一种途径就是所谓得词法分析程序得自动生成,即首先用正规式对语言中得各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程

《编译原理》实验指导书

《编译原理》实验指导书 实验目的和内容 编译原理实验的目的是使学生将编译理论运用到实际当中,实现一个简单语言集的词法、语法和语义分析程序,验证实际编译系统的实现方法,并加深对编译技术的认识。 实验内容共需实现编译器的词法、语法和语义分析程序三个组成部分。要求学生必须完成每个实验的基本题目要求,有余力的同学可尝试实验的扩展要求部分。 实验报告 要求每人针对所完成的实验内容上交一份实验报告,其中主要包括三方面内容:1、实验设计:实验采用的实现方法和依据(如描述语言的文法及其机内表示,词分析 的单词分类码表、状态转换图或状态矩阵等,语法分析中用到的分析表或优先矩阵等,语法制导翻译中文法的拆分和语义动作的设计编写等);具体的设计结果(应包括整体设计思想和实现算法,程序结构的描述,各部分主要功能的说明,法以及所用数据结构的介绍等)。 2、程序代码:实验实现的源程序清单,要求符合一般的程序书写风格,有详细的注释。 3、实验结果分析:自行编写若干源程序作为测试用例,对所生成的编译程序进行测试 (编译程序的输入与输出以文件的形式给出);运行结果分析(至少包括一个正确和一个错误单词或语句的运行结果);以及改进设想等。 注意事项 1、电子版实验报告和源程序在最后一次机时后的一周内上交。(每个同学上交一个压 缩文件,其命名格式为“学号_姓名.rar”,内含实验报告和一个命名为“源程序” 的文件夹。注意提交的源程序应是经过调试、测试成功的较为通用的程序,并应有相应的注释、运行环境和使用方法简介。) 2、不接受不完整的实验报告和没有说明注释的源程序,或者说明与程序、运行结果不 符合的作业。 特别鼓励:扩展题目 1、为亲身经历一个小型编译器的开发全过程,触摸一下与实际编译器开发相关的工作, 大家可以自由组成3人左右的小组,推举组长,模拟一个团队分工协作开发大型软件的实战环境,融入软件工程的思想规范和一般理论方法,初步体验从系统分析设计、编码测试到交付维护的一个完整编译器软件的开发过程。要求组长为每个小组成员分配主要负责的任务,完成相应的分析设计员、程序员和测试员等角色的工作,并以小组为单位提交一份实验报告和源程序,在报告封面上写明每个同学主要完成和负责的部分。 2、以组为单位完成的实验内容至少必须整合词法、语法和语义三个部分的实验,对于 选定的适当规模的文法(如C语言的一个大小适宜的子集),进行系统的总体设计、功能分析、编码测试等工作。完成一个从对源程序的词法分析开始,到中间代码生成的完整的编译器前端的开发,使所涉及到的编译系统的各个组成模块有机地衔接在一起,提交一份完整的实验报告和源程序,并将以下几个方面描述清楚:

编译原理实验指导书

编译原理 实 验 指 导 书 作者:莫礼平 2011年3月

实验一简单词法分析程序设计 一、实验目的 了解词法分析程序的基本构造原理,掌握词法分析程序的手工构造方法。 二、实验内容 1、了解编译程序的词法分析过程。 2、根据PASCAL语言的说明语句形式,用手工方法构造一个对说明语句进行词法分析的程序。该程序能对从键盘输入或从文件读入的形如: “const count=10,sum=81.5,char1=’f’,string1=”hj”, max=169;” 的常量说明串进行处理,分析常量说明串中各常量名、常量类型及常量值,并统计各种类型常量个数。 三、实验要求 1、输入的常量说明串,要求最后以分号作结束标志; 2、根据输入串或读入的文本文件中第一个单词是否为“const”判断输入串或文本文件是否为常量说明内容; 3、识别输入串或打开的文本文件中的常量名。常量名必须是标识符,定义为字母开头,后跟若干个字母,数字或下划线; 4、根据各常量名紧跟等号“=”后面的内容判断常量的类型。其中:字符型常量定 义为放在单引号内的一个字符;字符串常量定义为放在双引号内所有内容;整型常量定 义为带或不带+、- 号,不以0开头的若干数字的组合;实型常量定义为带或不带+、- 号, 不以0开头的若干数字加上小数点再后跟若干数字的组合; 5、统计并输出串或文件中包含的各种类型的常量个数; 6、以二元组(类型,值)的形式输出各常量的类型和值; 7、根据常量说明串置于高级语言源程序中时可能出现的错误情况,模仿高级语言编 译器对不同错误情况做出相应处理。 四、运行结果 1、输入如下正确的常量说明串: const count=10,sum=81.5,char1=‘f’,max=169,str1=“h*54 2..4S!AAsj”, char2=‘@’,str2=“aa!+h”; 输出: count(integer,10) sum(float,81.5) char1(char, ‘f’) max(integer,169) str1(string,“h*54 2..4S!AAsj”) char2(char, ‘@’) str2(string,“aa!+h”) int_num=2; char_num=2; string_num=2; float_num=1. 2、输入类似如下的保留字const错误的常量说明串: Aconstt count=10,sum=81.5,char1=‘f’; 输出类似下面的错误提示信息:

编译原理实验报告总结

学年第学期《编译原理》实验报告 学院(系):计算机科学与工程学院 班级:11303070A 学号:11303070*** 姓名:无名氏 指导教师:保密式 时间:2016 年7 月

目录 1.实验目的 (1) 2.实验内容及要求 (1) 3.实验方案设计 (1) 3.1 编译系统原理介绍 (1) 3.1.1 编译程序介绍 (2) 3.1.2 对所写编译程序的源语言的描述 (2) 3.2 词法分析程序的设计 (3) 3.3 语法分析程序设计 (4) 3.4 语义分析和中间代码生成程序的设计 (4) 4. 结果及测试分析 (4) 4.1软件运行环境及限制 (4) 4.2测试数据说明 (5) 4.3运行结果及功能说明 (5) 5.总结及心得体会 (7)

1.实验目的 根据Sample语言或者自定义的某种语言,设计该语言的编译前端。包括词法分析,语法分析、语义分析及中间代码生成部分。 2.实验内容及要求 (1)词法分析器 输入源程序,输出对应的token表,符号表和词法错误信息。按规则拼单词,并转换成二元形式;滤掉空白符,跳过注释、换行符及一些无用的符号;进行行列计数,用于指出出错的行列号,并复制出错部分;列表打印源程序;发现并定位词法错误; (2)语法分析器 输入token串,通过语法分析,寻找其中的语法错误。要求能实现Sample 语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析:算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while语句、do while语句等。 (3)语义分析和中间代码生成 输入token串,进行语义分析,修改符号表,寻找其中的语义错误,并生 成中间代码。要求能实现Sample语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析:算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while 语句、do while语句等。 实验要求:功能相对完善,有输入、输出描述,有测试数据,并介绍不足。3.实验方案设计 3.1 编译系统原理介绍 编译器逐行扫描高级语言程序源程序,编译的过程如下: (1).词法分析 识别关键字、字面量、标识符(变量名、数据名)、运算符、注释行(给人看的,一般不处理)、特殊符号(续行、语句结束、数组)等六类符号,分别归类等待处理。 (2).语法分析 一个语句看作一串记号(Token)流,由语法分析器进行处理。按照语言的文法检查判定是否是合乎语法的句子。如果是合法句子就以内部格式保存,否则报错。直至检查完整个程序。 (3).语义分析 语义分析器对各句子的语法做检查:运算符两边类型是否相兼容;该做哪些类型转换(例如,实数向整数赋值要"取整");控制转移是否到不该去的地方;是

编译原理实验报告

《编译原理》实验报告软件131 陈万全132852

一、需求分析 通过对一个常用高级程序设计语言的简单语言子集编译系统中词法分析、语法分析、语义处理模块的设计、开发,掌握实际编译系统的核心结构、工作流程及其实现技术,获得分析、设计、实现编译程序等方面的实际操作能力,增强设计、编写和调试程序的能力。 通过开源编译器分析、编译过程可视化等扩展实验,促进学生增强复杂系统分析、设计和实现能力,鼓励学生创新意识和能力。 1、词法分析程序设计与实现 假定一种高级程序设计语言中的单词主要包括五个关键字begin、end、if、then、else;标识符;无符号常数;六种关系运算符;一个赋值符和四个算术运算符,试构造能识别这些单词的词法分析程序。 输入:由符合和不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序文件。 输出:把所识别出的每一单词均按形如(CLASS,VALUE)的二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。对于标识符和无符号常数,CLASS字段为相应的类别码的助记符;VALUE字段则是该标识符、常数的具体值;对于关键字和运算符,采用一词一类的编码形式,仅需在二元式的CLASS字段上放置相应单词的类别码的助记符,VALUE字段则为“空”。 2、语法分析程序设计与实现 选择对各种常见高级程序设计语言都较为通用的语法结构——算术表达式的

一个简化子集——作为分析对象,根据如下描述其语法结构的BNF定义G2[<算术表达式>],任选一种学过的语法分析方法,针对运算对象为无符号常数和变量的四则运算,设计并实现一个语法分析程序。 G2[<算术表达式>]: <算术表达式>→<项> | <算术表达式>+<项> | <算术表达式>-<项> <项>→<因式>|<项>*<因式>|<项>/<因式> <因式>→<运算对象> | (<算术表达式>) 若将语法范畴<算术表达式>、<项>、<因式>和<运算对象>分别用E、T、F和i 代表,则G2可写成: G2[E]:E → T | E+T | E-T T → F | T*F | T/F F → i | (E) 输入:由实验一输出的单词串,例如:UCON,PL,UCON,MU,ID······输出:若输入源程序中的符号串是给定文法的句子,则输出“RIGHT”,并且给出每一步分析过程;若不是句子,即输入串有错误,则输出“ERROR”,并且显示分析至此所得的中间结果,如分析栈、符号栈中的信息等,以及必要的出错说明信息。 3、语义分析程序设计与实现 对文法G2[<算术表达式>]中的产生式添加语义处理子程序,完成运算对象是简单变量(标识符)和无符号数的四则运算的计值处理,将输入的四则运算转换为四元式形式的中间代码。 输入:包含测试用例(由标识符、无符号数和+、?、*、/、(、)构成的算术表达式)的源程序文件。 输出:将源程序转换为中间代码形式表示,并将中间代码序列输出到文件中。 若源程序中有错误,应指出错误信息 二、设计思路 1、词法分析程序设计与实现 1)单词分类 为了编程的实现。我们假定要编译的语言中,全部关键字都是保留字,程序员不得将它们作为源程序中的标识符;作了这些限制以后,就可以把关键字和标识符的识别统一进行处理。即每当开始识别一个单词时,若扫视到的第一个字符为字母,则把后续输入的字母或数字字符依次进行拼接,直至扫视到非字母、数字字符为止,以期获得一个尽可能长的字母数字字符串,然后以此字符串查所谓保留字表(此保留字表要事先造好),若查到此字符串,则取出相应的类别码;反之,则表明该字符串应为一标识符。

编译原理实验-词法分析器的设计说明

集美大学计算机工程学院实验报告 课程名称:编译原理班级: 指导教师:: 实验项目编号:实验一学号: 实验项目名称:词法分析器的设计实验成绩: 一、实验目的 通过设计编制调试一个具体的词法分析程序,加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 二、实验容 编写一个词法分析器,从输入的源程序(编写的语言为C语言的一个子集)中,识别出各个具有独立意义的单词,即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的部编码及单词符号自身值。(遇到错误时可显示“Error”,然后跳过错误部分继续显示) 三、实验要求 1、词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序,输出单词符号。词法分析器的单词符 2 别单词的类型,将标识符和常量分别插入到相应的符号表中,增加错误处理等。 3、编程语言不限。

四、实验设计方案 1、数据字典 本实验用到的数据字典如下表所示:

3、实验程序 #include #include #include #include //判断读入的字符是否为字母 bool isLetter(char c){ if((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z')){ return true; } else return false; } //判断读入的字符是否为数字 bool isDigit(char c){ if(c >='0' && c <= '9'){ return true; } else return false; } //判断是否为关键字 bool isKey(char *string) { if(!strcmp(string,"void") || !strcmp(string,"if")|| !strcmp(string,"for")|| !strcmp(string,"wh ile") || !strcmp(string,"do")|| !strcmp(string,"return")|| !strcmp(stri ng,"break") || !strcmp(string,"main")|| !strcmp(string,"int")|| !strcmp(strin g,"float")|| !strcmp(string,"char") || !strcmp(string,"double")|| !strcmp(string,"String"))

编译原理实验指导书-语法分析

编译原理实验指导书 实验2 语法分析 实验目的 1.巩固对语法分析的基本功能和原理的认识。 2.通过对语法分析表的自动生成加深语法分析表的认识。 3.理解并处理语法分析中的异常和错误。 实验要求 一、对学生要求: 1.掌握语法分析程序的总体框架,并将其实现。 2.掌握语法分析表的构造方法 3.掌握语法分析的异常和错误处理。 二、对实验指导教师要求: 1.明确语法分析的基本功能和原理。 2.语法分析程序的总体结构及其关键之处。 3.语法分析表的生成程序。 4.语法分析的异常和错误处理。 5.编写并运行该题目程序代码,具有该题目的参考答案。 6.深刻理解题目内涵,能够清晰描述问题,掌握该题目涉及的知识点,指导学生实验时需要注意的问题。 实验内容 采用至少一种语法分析技术(LL(1)、SLR(1)、LR(1)或LALR(1))分析类高级语言中的基本语句(至少包括函数定义、变量说明、赋值、循环、分支等语句)。 对如下工作进行展开描述 (1)给出如下语言成分的文法描述 ?函数定义(或过程定义) ?变量说明 ?赋值

?表达式 ?循环 ?分支 (2) 语法分析程序的总体结构及物理实现(程序框图) (3) 核心数据结构和功能函数的设计 (4) 错误处理 错误的位置及类型等 实验评分标准 一、课堂表现(10分) 1.出勤情况(按时,迟到,早退,缺席) 2.是否遵守课堂纪律 二、实验结果(50分) 1.当堂按时完成(10分) 2.独立完成(10分),(和同学协商完成,在老师帮助下完成)3.结果正确无误(15分)其中分析表的输出占5分 4.功能齐全,界面美观,具有较好演示效果(10分) 5.在源程序中有必要的注释和说明,程序文档齐全(5分)三、实验报告(40分) 1.语言的文法描述(10分) 2.语法分析程序的模块结构图(10分) 3.核心数据结构的设计(10分) 4.错误处理(5分) 5.实验过程中遇到的问题的总结及实验的体会(5分)

编 译 原 理 实 验 报 告

编译原理实验报告 课程:编译原理 系别:计算机系 班级:11网络 姓名:王佳明 学号:110912049 教师:刘老师 实验小组:第二组 1

实验一熟悉C程序开发环境、进行简单程序的调试 实验目的: 1、初步了解vc++6.0环境; 2、熟悉掌握调试c程序的步骤: 实验内容: 1、输入下列程序,练习Turbo C 程序的编辑、编译、运行。 #include main() { printf(“Programming is fun.\n”); } 2、分析程序,预测其运行结果,并上机检测你的预测。 #include main() { printf(“*\n”); printf(“* * *\n”); printf(“* * * * *\n”); printf(“* * * * * * *\n”); } 3、下面是一个加法程序,程序运行时等待用户从键盘输入两个整数,然后求出它们的和并输出。观察运行结果(程序输出),上机验证该程序。 #include main() { int a,b,c; printf(“Please input a,b:”); scanf(“%d,%d”,&a,&b); c=a+b; printf(“%d+%d=%d\n”,a,b,c); } 2

实验二词法分析器 一、实验目的: 设计、编制、调试一个词法分析子程序-识别单词,加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求: 1.对给定的程序通过词法分析器弄够识别一个个单词符号,并以二元式(单词种别码,单词符号的属性值)显示。而本程序则是通过对给定路径的文件的分析后以单词符号和文字提示显示。 2.本程序自行规定: (1)关键字"begin","end","if","then","else","while","write","read", "do", "call","const","char","until","procedure","repeat" (2)运算符:"+","-","*","/","=" (3)界符:"{","}","[","]",";",",",".","(",")",":" (4)其他标记如字符串,表示以字母开头的标识符。 (5)空格、回车、换行符跳过。 在屏幕上显示如下: ( 1 , 无符号整数) ( begin , 关键字) ( if , 关键字) ( +, 运算符) ( ;, 界符) ( a , 普通标识符) 三、使用环境: Windows下的visual c++6.0; 四、调试程序: 1.举例说明文件位置:f:、、11.txt目标程序如下: begin x:=9 if x>0 then x:=x+1; while a:=0 do 3

编译原理实验1

大学学生实验报告 开课学院及实验室:年月日 实验目的 设计、编制并调试一个词法分析程序,加深对词法分析原理的理解。 针对表达各类词语的一组正规表达式,设计一个确定化的最简的有限自动机,对输入的符号串进行单词划分及词类识别。 实验容 将词法分析器分解为以下几个部分: 1.正规表达式的解析:将正规表达式中的符号分解为常量字符、正规表达 式标识符和正规表达式运算符,然后基于正规表达式运算将正规表达式 分解为更小的正规表达式(通过正规表达式运算符进行串接)。 2.正规表达式到NFA的转换:根据转换规则,基于正规表达式运算,将正 规表达式转换为非确定有限自动机,并确定各类词的终止状态。

3.NFA的确定化:通过计算各状态的传递闭包,将NFA确定化,并确定 各类词的终止状态。 4.最小化:通过子集法,求得最简的确定有限自动机,并确定各类词的终 止状态。 例如:分析C语言子集的词法 1)关键字 main if else int return void while (都是小写)2)专用符号 = + —* / < <= < >= = = != ;:,{ } [ ] ( ) 3)其他模式(正规表达式) STRING::=" [^"]* ID::=letter(letter|digit)* INT::=digit digit* letter::= a|…|z|A|…|Z digit::= 0|…|9 4)空格由空白、制表符和换行符组成 空格一般用来分隔ID、NUM、专用符号和关键字,词法分析阶段通常被忽略。 部分单词符号对应的种别码

词法分析程序的功能 输入:所给文法的源程序字符串 输出:二元组(syn, token或sum)构成的序列。其中syn 为单词种别码;token 为存放的单词自身字符串;sum为整型常量(作为常量的值)。实现时,可将单词的二元组用结构进行处理 代码: #include #include

编译原理实验报告2词法分析程序的设计

实验2 词法分析程序的设计 一、实验目的 掌握计算机语言的词法分析程序的开发方法。 二、实验内容 编制一个能够分析三种整数、标识符、主要运算符和主要关键字的词法分析程序。 三、实验要求 1、根据以下的正规式,编制正规文法,画出状态图; 标识符<字母>(<字母>|<数字字符>)* 十进制整数0 | ((1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*) 八进制整数0(1|2|3|4|5|6|7)(0|1|2|3|4|5|6|7)* 十六进制整数0x(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)* 运算符和界符+ - * / > < = ( ) ; 关键字if then else while do 2、根据状态图,设计词法分析函数int scan( ),完成以下功能: 1)从文本文件中读入测试源代码,根据状态转换图,分析出一个单词, 2)以二元式形式输出单词<单词种类,单词属性> 其中单词种类用整数表示: 0:标识符 1:十进制整数 2:八进制整数 3:十六进制整数 运算符和界符,关键字采用一字一符,不编码 其中单词属性表示如下: 标识符,整数由于采用一类一符,属性用单词表示 运算符和界符,关键字采用一字一符,属性为空 3、编写测试程序,反复调用函数scan( ),输出单词种别和属性。 四、实验环境 PC微机 DOS操作系统或Windows 操作系统 Turbo C 程序集成环境或Visual C++ 程序集成环境 五、实验步骤 1、根据正规式,画出状态转换图;

编译原理实验指导书

编译原理实验指导 书

《编译原理》实验指导书 太原科技大学计算机学院 -3-1

序 《编译原理》是国内外各高等院校计算机科学技术类专业,特别是计算机软件专业的一门重要专业课程。该课程系统地向学生介绍编译程序的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术。由于该课程理论性和实践性都比较强,内容较为抽象复杂,涉及到大量的软件设计和算法,因此,一直是一门比较难学的课程。为了使学生更好地理解和掌握编译原理和技术的基本概念、基本原理和实现方法,实践环节非常重要,只有经过上机进行程序设计,才能使学生对比较抽象的教学内容产生具体的感性认识,增强学生综合分析问题、解决问题的能力,并对提高学生软件设计水平大有益处。 为了配合《编译原理》课程的教学,考虑到本课程的内容和特点,本指导书设置了七个综合性实验,分别侧重于词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析和中间代码的生成、基于DAG的基本块优化,以支持编译程序的各个阶段,基本涵盖了《编译原理》课程的主要内容。 本指导书可作为《编译原理》课程的实验或课程设计内容,在课程教学的同时,安排学生进行相关的实验。实验平台可选择在MS-DOS或Windows操作系统环境,使用C/C++的任何版本作为开发工具。学生在做完试验后,应认真撰写实验报告,内容应

包括实验名称、实验目的、实验要求、实验内容、测试或运行结果等。

目录 实验一词法分析 ........................................................... 错误!未定义书签。实验二 NFA的确定化.................................................... 错误!未定义书签。实验三非递归预测分析 ............................................... 错误!未定义书签。实验四算符优先分析器的构造................................... 错误!未定义书签。实验五 LR分析 .............................................................. 错误!未定义书签。实验六语义分析和中间代码生成................................ 错误!未定义书签。实验七基于DAG的基本块优化................................... 错误!未定义书签。

编译原理实验报告(手打)

《编译原理》实验报告 班级:计C104 姓名:李云霄 学号:108490

实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 通过编写和调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中,将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。 二、实验内容 选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象,要求将其中的各个单词识别出来。 输入:由无符号数和+,-,*,/, ( , ) 构成的算术表达式,如1.5E+2-100。 输出:对识别出的每一单词均单行输出其类别码(无符号数的值暂不要求计算)。 三、实现方法与环境 1、首先设计识别各类单词的状态转换图。 描述无符号常数的确定、最小化状态转换图如图1所示。其中编号0,1,2,…,6代表非终结符号<无符号数>、<余留无符号数>、<十进小数>、<小数部分>、<指数部分>、<整指数>及<余留整指数>, 1,2和6为终态,分别代表整数、小数和科学计数的识别结束状态。 图1 文法G[<无符号数>]的状态转换图 其中编号0,1,2,…,6代表非终结符号<无符号数>、<余留无符号数>、<十进小数>、<小数部分>、<指数部分>、<整指数>及<余留整指数>, 1,2和6为终态,分别代表整数、小数和科学计数的识别结束状态。 在一个程序设计语言中,一般都含有若干类单词符号,为此可首先为每类单词建立一张状态转换图,然后将这些状态转换图合并成一张统一的状态图,即得到了一个有限自动机,再进行必要的确定化和状态数最小化处理,最后据此构造词法分析程序。 四则运算算术符号的识别很简单,直接在状态图的0状态分别引出相应标记的矢

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