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编译原理实验教案教学文稿

编译原理实验教案教学文稿
编译原理实验教案教学文稿

实验教学进度表

实验一 C语言子集编译程序

一、实验目的

用C语言对一个C语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序,以加深对编译原理的理解,掌握编译程序的实现方法和技术。

1.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。

2.编制一个递归下降分析程序,并对C语言的简单子集进行分析。

3.通过上机实习,加深对语法制导翻译原理的理解,掌握将语法分析所识别的语法成分变换中间代码的语义翻译方法。

二、实验要求、内容及学时

词法分析部分:2学时

(一)待分析的C语言子集的词法:

1.关键字

main if else int return void while

所有关键字都是小写。

2.专用符号

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

3.其他标记ID和NUM

通过以下正规式定义其他标记:

ID→letter(letter|digit)*NUM→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,词法分析阶段空格通

(二)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 为单词类别码。

token 为存放的单词自身字符串。

sum 为整型常量。

具体实现时,可以将单词的二元组用结构进行处理。

例如:对源程序

main()

{

int i=10;

while(i) i=i-1;

}

的源文件,经词法分析后输出如下序列:

(1,main) (26,() (27,)) (30,{) (2,int) (10,i) (21,=) (20,10) (34,;) (7,while) (26,() (10,i) (27,)) (10,i) (21,=) (10,i) (23,-) (20,1) (34,;) (31, })

(三)词法分析程序主要算法思想:

算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号,其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类,拼出相应的单词符号。

注:

①关键字表初值

关键字作为特殊标识符处理,把它们预先安排在一张表格中(称为关键字),当扫描程序识别出标识符时,查关键字表。如能查到匹配的单词,则该单词为关键字,否则为一般标识符。关键字表可处理为一个字符串数组(实际为指向字符数组的指针数组),其描述如下:

char *KEY_WORDS[8]=

{“main”,”int”,”char”,”if”,”else”,”for”,”while”};

为分析方便,这里把main作关键字处理。

②程序中需要用到的主要变量:syn,token和sum。

2.扫描子程序(scaner)的算法思想

首先设置三个变量:token用来存放构成单词符号的字符串;sum用来存放整型单词;syn用来存放单词的类别码。扫描子程序主要部分N—S图

语法分析部分:2学时

(一)待分析的C语言子集的语法

用扩充的BNF表示如下:

1.<程序>→main()<语句块>

2. <语句块>→’{‘<语句串>’}’

3. <语句串>→<语句>{;<语句>};

4. <语句>→<赋值语句>|<条件语句>|<循环语句>

5. <赋值语句>→ID=<表达式>

6. <条件语句>→if(<条件表达式>)<语句块>

7. <循环语句>→while(<条件表达式>)<语句块>

8. <条件表达式>→<表达式><关系运算符><表达式>

9. <表达式>→<项>{+<项>|-<项>}

10.<项>→<项>{*<因子>|/<因子>}

11.<因子>→ID|NUM|(<表达式>)

12.<关系运算符>→<|<=|>|>=|==|!=

(二)语法分析程序的主要算法思想

1.主程序结构示意图如下:

2.递归下降分析程序结构示意图如下:

4.语句串分析结构示意图如下:

6.expression函数结构示意图如下:

7

9

语义分析部分:2学时

(一)实验的输入和输出

输入是语法分析提供的正确的单词串,输出是四元式序列。

例如,对于语句串

i=2*3+4;

if(i>10) {j=3;}

while(j>0) k=1;

输出的四元式序列如下:

1:*, 2, 3, T1

2:+, T1, 4, T2

3:=, T2, , i

4:j>, i, 10, 6

5:j, , , 7

6:=, 3, , j

7:j>, j, 0, 9

8:j, , , 11

9:=, 1, , k

10:j, , , 7

(二)算法思想

1.设置语义过程

①int gen(op,arg1,arg2,result)

该函数是将四元式(op,arg1,arg2,result)送到四元式表中。

②char *newtemp()

该函数回送一个新的临时变量名,临时变量名产生的顺序为:T1,T2,……

③int merg(p1,p2)

该函数将以p1和p2为头指针的两条链合并为一,合并后的链表首为返回值。

④int bp(p,t)

该函数的功能是把p所链接的每个四元式的第四区段都填为t。

2.主程序示意图如下:

3.函数lrparse 在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作。 将输入串翻译成四元式序列。在实验中我们只对表达式、if 语句和while 语句进行翻译,其具体翻译程序见实例。

算符优先分析法部分:(选作)

算符优先分析法特别有利于表达式的处理,宜于手工实现。算符优先分析过程是自下而上的归约过程,但这种归约未必是严格的规范归约。因此,所谓算符优先分析法就是定义算符之间的某种优先关系,并借助这种关系寻找句型的最左素短语进行归约。

算符优先分析法通常有两种:优先矩阵法和优先函数法。前者是提供一张算符优先关系表,后者提供两个优先函数(入栈优先函数f 和比较优先函数g ),优先函数法比优先矩阵法节约存储空间,所以较为普遍。下面介绍使用优先函数法的分析过程。

分析过程:先在算符栈置“$”,然后开始顺序扫描表达式。若读来的单词符号是操作数,则直接进操作数栈,然后继续下一个单词符号。分析过程从头开始,并重复进行;若读来的单词符号是运算符2θ,则将当前处于运算符栈顶的运算符1θ的入栈优先函数f 与2θ的比较优先函数g 进行比较。

1.若12()()f g θθ≤,则2θ进算符栈,并继续顺序往下扫描,分析过程重复进行。

2.若12()()f g θθ>,则产生对操作数栈顶的若干项进行1θ运算的中间代码,并从运算符栈顶移去1θ,且从操作数栈顶移去相应若干项,然后把执行1θ运算的结果压入操作数栈。接着以运算符栈新的项与2θ进行上述比较。

3.重复步骤1,2,直到“$”和“$”配对为止。 三、实验环境

DOS 或Windows 操作系统 TURBO C 2.0或Visual C++ 四、实验参考(参考代码)

#ifndef _GLOBALS_H #define _GLOBALS_H

#include

#include

#include

#define _SYN_MAIN 1 #define _SYN_INT 2 #define _SYN_CHAR 3 #define _SYN_IF 4 #define _SYN_ELSE 5 #define _SYN_FOR 6 #define _SYN_WHILE 7

#define _SYN_ID 10 #define _SYN_NUM 20

#define _SYN_ASSIGN 21 #define _SYN_PLUS 22 #define _SYN_MINUS 23 #define _SYN_TIMES 24 #define _SYN_DIVIDE 25 #define _SYN_LPAREN 26 #define _SYN_RPAREN 27 #define _SYN_LEFTBRACKET1 28 #define _SYN_RIGHTBRACKET1 29 #define _SYN_LEFTBRACKET2 30 #define _SYN_RIGHTBRACKET2 31

#define _SYN_COMMA 32

#define _SYN_COLON 33

#define _SYN_SEMICOLON 34

#define _SYN_LG 35

#define _SYN_LT 36

#define _SYN_ME 37

#define _SYN_LE 38

#define _SYN_EQ 39

#define _SYN_NE 40

#define _SYN_END 1000

#define _SYN_ERROR -1

#define MAXLENGTH 255

#ifndef _SEMANTEM_H

#define _SEMANTEM_H

/*四元组的结构*/

typedef struct QUAD{

char op[MAXLENGTH]; /*操作符*/

char argv1[MAXLENGTH]; /*第一个操作

数*/

char argv2[MAXLENGTH]; /*第二个操作

数*/

char result[MAXLENGTH]; /*运算结果*/

}QUATERNION;

void lrparse(void); /*语法语义分析主函数*/

#endif

union WORDCONTENT{

char T1[MAXLENGTH];

int T2;

char T3;

};

typedef struct WORD{

int syn;

union WORDCONTENT value;

}WORD;

#ifndef _SCAN_H

#define _SCAN_H

#define _TAB_LEGNTH 4

#define _KEY_WORD_END "waiting for you expanding"

void Scaner(void);

#endif

QUATERNION *pQuad;

int nSuffix,nNXQ,ntc,nfc;

extern WORD uWord;

extern int gnColumn,gnRow;

FILE *fw;

char *strFileName;

char *strSource;

char *Expression(void);

char *Term(void);

char *Factor(void);

void Statement_Block(int *nChain);

/*FILE *Source;*/

FILE *fw;

char *strSource;

void Do_Tag(char *strSource);

void Do_Digit(char *strSource);

void Do_EndOfTag(char *strSource); void Do_EndOfDigit(char *strSource); void Do_EndOfEqual(char *strSource);

void Do_EndOfPlus(char *strSource);

void Do_EndOfSubtraction(char *strSource); void Do_EndOfMultiply(char *strSource);

void Do_EndOfDivide(char *strSource);

void Do_EndOfLParen(char *strSource);

void Do_EndOfRParen(char *strSource);

void Do_EndOfLeftBracket1(char *strSource); void Do_EndOfRightBracket1(char *strSource); void Do_EndOfLeftBracket2(char *strSource); void Do_EndOfRightBracket2(char *strSource); void Do_EndOfColon(char *strSource);

void Do_EndOfComma(char *strSource);

void Do_EndOfSemicolon(char *strSource);

void Do_EndOfMore(char *strSource);

void Do_EndOfLess(char *strSource);

void Do_EndOfEnd(char *strSource);

void PrintWord(WORD uWord);

void ApartWord(char *strSource);

void PrintError(int nColumn,int nRow,char chInput);

void Scaner(void);

int gnColumn,gnRow,gnLocate,gnLocateStart; WORD uWord;

char

*KEY_WORDS[20]={"main","int","char","if","el se","for",

"while","void",_KEY_WORD_END};

int IsDigit(char chInput)

//判断扫描的字符是否数字

{

if(chInput<='9'&&chInput>='0') return 1;

else return 0;

}

int IsChar(char chInput)

//判断扫描的字符是否字母

{

if((chInput<='z'&&chInput>='a')||(chInput <='Z'&&chInput>='A'))

return 1;

else return 0;

}

void Do_Start(char *strSource)

//开始识别一个单词

{

gnLocateStart=gnLocate;

switch(strSource[gnLocate]){

case '+': Do_EndOfPlus(strSource); break;

case '-': Do_EndOfSubtraction(strSource);

break;

case '*': Do_EndOfMultiply(strSource); break;

case '/': Do_EndOfDivide(strSource);

break;

case '(': Do_EndOfLParen(strSource);

break;

case ')': Do_EndOfRParen(strSource);

break;

case '[': Do_EndOfLeftBracket1(strSource);

break;

case ']': Do_EndOfRightBracket1(strSource);

break;

case '{': Do_EndOfLeftBracket2(strSource);

break;

case '}': Do_EndOfRightBracket2(strSource);

break;

case ':': Do_EndOfColon(strSource);

break;

case ',': Do_EndOfComma(strSource);

break;

case ';': Do_EndOfSemicolon(strSource);

break;

case '>': Do_EndOfMore(strSource); break;

case '<': Do_EndOfLess(strSource); break;

case '=': Do_EndOfEqual(strSource); break;

case '\0': Do_EndOfEnd(strSource); break;

default:

if(IsChar(strSource[gnLocate]))

{

Do_Tag(strSource);

}

else

if(IsDigit(strSource[gnLocate]))

{

uWord.value.T2=strSource[gnLocate]-'0';

Do_Digit(strSource);

}

else

{

if(strSource[gnLocate]!=' ' &&strSource[gnLocate]!='\t'

&&strSource[gnLocate]!='\n'

&&strSource[gnLocate]!='\r')

{

PrintError(gnColumn,gnRow,strSource[gnLoc ate]);

}

if(strSource[gnLocate]=='\n'

||strSource[gnLocate]=='\r')

{

gnColumn++;

gnRow=1;

}

else

if(strSource[gnLocate]=='\t')

{

gnColumn+=_TAB_LEGNTH;

}

else

gnRow++;

gnLocate++;

Do_Start(strSource);

}

break;

}

return;

}

void Do_Tag(char *strSource)

//识别标识符的中间状态

{

gnLocate++;

gnRow++;

if(IsChar(strSource[gnLocate])||IsDigit(s trSource[gnLocate]))

{

Do_Tag(strSource);

}

else

Do_EndOfTag(strSource);

return;

}

void Do_Digit(char *strSource)

//识别整数的中间状态

{

gnLocate++;

gnRow++;

if(IsDigit(strSource[gnLocate]))

{

uWord.value.T2=uWord.value.T2*10+strSourc e[gnLocate]-'0';

Do_Digit(strSource);

}

else Do_EndOfDigit(strSource);

return;

}

void Do_EndOfTag(char *strSource)

//识别标识符的最后状态

{

int nLoop;

uWord.syn=_SYN_ID;

strncpy(uWord.value.T1,strSource+gnLocate Start,gnLocate-gnLocateStart);

uWord.value.T1[gnLocate-gnLocateStart]='\

编译原理实验报告

课程实验报告课程名称:《编译原理》 专业班级:计算机科学与技术11级10班 学号:XXXXXXX 姓名:X X 指导教师:刘铭 报告日期:2014年6月16日

计算机科学与技术学院 目录 目录 (2) 1 实验一词法分析 (3) 1.1实验目的 (3) 1.2实验要求 (3) 1.3算法思想 (4) 1.4实验程序设计说明 (5) 1.5词法分析实现 (6) 1.6词法实验结果及结果分析 (12) 2 实验二语法分析 (13) 2.1 实验目的 (13) 2.2 实验要求 (13) 2.3 算法思想 (13) 2.4 实验程序设计说明 (15) 2.5 语法分析实现 (15) 4 实验中遇到的问题及解决 (22) 参考资料 (23)

1 实验一词法分析 1.1 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。 1.2 实验要求 1、待分析的简单的词法 (1)关键字: begin if then while do end 所有的关键字都是小写。 (2)运算符和界符 := + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # (3)其他单词是标识符(ID)和整型常数(SUM),通过以下正规式定义: ID = letter (letter | digit)* NUM = digit digit* (4)空格有空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字,词法分析阶段通常被忽略。 2、各种单词符号对应的种别码: 表1 各种单词符号对应的种别码 3、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;

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

编译原理实验报告

编译原理实验报告 姓名: 学号: 班级: 学院: 南昌大学信息工程学院计算机系 2014年6月

目录 实验一 (3) 实验二 (8) 实验三 (15)

实验1 词法分析程序的设计 学生姓名:学号:专业班级: 实验类型:□验证□综合□设计□创新实验日期:实验成绩: 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)* 如有余力,则进一步分析八进制和十六进制整数,其正规式如下: 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main if then else while do int (可根据需要添加) 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

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《LL(1)语法分析器构造》

《LL(1)分析器的构造》实验报告 一、实验名称 LL(1)分析器的构造 二、实验目的 设计、编制、调试一个LL(1)语法分析器,利用语法分析器对符号串的识别,加深对语法分析原理的理解。 三、实验内容和要求 设计并实现一个LL(1)语法分析器,实现对算术文法: G[E]:E->E+T|T T->T*F|F F->(E)|i 所定义的符号串进行识别,例如符号串i+i*i为文法所定义的句子,符号串ii+++*i+不是文法所定义的句子。 实验要求: 1、检测左递归,如果有则进行消除; 2、求解FIRST集和FOLLOW集; 3、构建LL(1)分析表; 4、构建LL分析程序,对于用户输入的句子,能够利用所构造的分析程序进行分析,并显示出分析过程。 四、主要仪器设备 硬件:微型计算机。 软件: Code blocks(也可以是其它集成开发环境)。 五、实验过程描述 1、程序主要框架 程序中编写了以下函数,各个函数实现的作用如下: void input_grammer(string *G);//输入文法G

//将文法G预处理得到产生式集合P,非终结符、终结符集合U、u, int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG);//消除文法G中所有直接左递归得到文法GG int* ifempty(string* P,string U,int k,int n);//判断各非终结符是否能推导为空 string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n);求所有非终结符的FIRST集 string FIRST(string U,string u,string* first,string s);//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集 string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first);//构造分析表 void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s);//分析符号串s 2、编写的源程序 #include #include #include using namespace std; void input_grammer(string *G)//输入文法G,n个非终结符 { int i=0;//计数 char ch='y'; while(ch=='y'){ cin>>G[i++]; cout<<"继续输入?(y/n)\n"; cin>>ch; } } void preprocess(string *G,string *P,string &U,string &u,int &n,int &t,int &k)//将文法G预处理产生式集合P,非终结符、终结符集合U、u, { int i,j,r,temp;//计数 char C;//记录规则中()后的符号 int flag;//检测到() n=t=k=0; for( i=0;i<50;i++) P[i]=" ";//字符串如果不初始化,在使用P[i][j]=a时将不能改变,可以用P[i].append(1,a) U=u=" ";//字符串如果不初始化,无法使用U[i]=a赋值,可以用U.append(1,a) for(n=0;!G[n].empty();n++) { U[n]=G[n][0]; }//非终结符集合,n为非终结符个数 for(i=0;i

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》课程实验报告(词法分析)完整版

《编译原理》课程实验报告 题目词法分析 专业计算机 指导教师签名 华东理工大学信息学院计算机系 2013年4月10日

一.实验序号:《编译原理》第一次实验 二.实验题目:词法分析 三.实验日期:2013.3.27-2013.4.10 四.实验环境(操作系统,开发语言) 操作系统:Windows 开发语言:C 五.实验要求 ●修改词法: 1)将标识符的词法改为“以大写字母或小写字母开头,后面可以跟大写字母 或小写字母或数字或下划线”。 把while ((isalpha(buffer))||(isdigit(buffer)))改成while ((isalpha(buffer))||(isdigit(buffer))||buffer==’_’) 2)将<条件>中的表示相等关系的单词“=”改为“= =” char *relation[6]={"<","<=","=",">",">=","<>"}; 把其中的=改成==即可 3)将原来无小数的数改为可以有小数的数 把while (isdigit(buffer))改成while (isdigit(buffer)||buffer==’.’) ●用C语言开发词法分析程序。读入用PL/0语言编写的测试用例源程序, 将识别出的一个个单词组成单词流依序同时输出到屏幕和文件中。 六.实验步骤 1)根据修改词法后的PL/0语言编写测试用例源程序。 2)用C语言编写词法分析程序。读入PL/0语言的测试用例源程序,进行 词法分析,将识别出的一个个单词组成单词流依序同时输出到屏幕和文 件中。 3)设立断点,单步运行词法分析程序,依次单个输出单词。分析和理解词 法分析程序,解释词法分析程序中的数据和变量变化的原因和输出结果。 七.实验结果(测试用例源程序,运行结果部分截图,词法分析函数主要部分源程序 PL0程序: const a=6,b=81; var x,y; procEdure p; procedure q; x:=2; begin

编译原理综合实验题

编译原理综合实验指导书 一、实验任务 设计、编制并调试一个中缀表达转换为后缀表达的实验程序,加深对词法分析、语法分析、语义分析及代码生成的理解。 二、实验内容 1、词法 输入:扩展ASCII码字符集字符。除大小写26英文字母(letter)和数字0-9(digit)以及+ - * / ^ = ; , ( )以外,所有其他字符一律按等同于空格处理,一般用来分隔单词。 输出:识别单词,单词包括关键字、运算符、界符、标识符和整型常数。 (1)关键字:var (2)运算符和界符:+ - * / ^ = ; , ( ) 其中:乘除运算符(*, /)返回具有不同属性值的单词mulop, 加减运算符(+, -)返回具有不同属性值的单词addop。 (3)标识符(id)和整型常数(num): 标识符(id)和整型常数(num)最大长度为8个字符,定义如下。 id = letter (letter | digit)* num = digit digit* 2、语法 根据输入的单词序列,分析是否符合语法规则,如果不符合,应指明位置与理由;如果符合,则执行相应的语义子程序完成语义分析及中缀表达转换为后缀表达的过程。需注意的是,这里给出的是二义文法,从语义上考虑,表达式的计算按先幂次运算(^),再乘除运算(*, /)的最后加减运算(+, - )的优先顺序;括号((, ))用于调整运算先后顺序,既括号内部分先计算;赋值运算(=)最后进行。本实验系统的语法规则是: program → compound compound → declaration assignstatement compound | ε declaration → var identifier_list ; | ε dentifier_list →id, dentifier_list | id assignstatement →id= expression ; | ε expression → expression addop expression | expression mulop expression | expression ^ expression | ( expression ) | id | num 3、语义分析及代码生成 语义分析的主要任务是判断变量是否先定义后使用。代码生成的的主要任务是将赋值语句从中缀表达转换为后缀表达。

编译原理课程设计词法分析(有代码)

《编译原理》课程 实验报告 题目词法分析 专业计算机科学与技术 班级2013级计双班 学号2013708033 姓名刘畅 指导老师郑瑶 石河子大学信息学院计算机系 2014 年11 月20 日

一. 实验序号:《编译原理》词法分析实验 二. 实验题目:词法分析 三. 实验日期: 2014年11月20日 四. 实验环境(操作系统,开发语言) 操作系统:Windows 开发语言:C 五. 实验要求 1)将标识符的词法改为“以大写字母或小写字母开头或下划线开头,后面 可以跟大写字母或小写字母或数字或下划线”。 2)将<条件>中的表示相等关系的单词“=”改为“= =”;增加用于识别自增、 自减、关系运算符、逻辑运算符及逗号运算符的相关语句。 3)将原来无小数的数改为可以识别整数和小数的数。 4)增加识别字符常量和字符串常量的识别。 5)或按C语言要求编写一个完整的用于识别C语言中各类单词的词法分析 程序。 六. 实验步骤 1)用PL/0语言编写测试用例源程序。用C语言编写词法分析程序。 2)运行词法分析程序,读入PL/0语言的测试用例源程序,进行词法分析。 3)设立断点,单步运行词法分析程序,依次单个输出单词。分析和理解词 法分析程序,解释词法分析程序中的数据和变量变化的原因和输出结果。 4)根据上述“实验要求”修改词法分析程序,同时也应修改PL/0语言测试 用例源程序中的相应的单词。 5)运行修改后的词法分析程序,读入修改后的PL/0语言测试用例源程序, 进行词法分析。 七. 实验结果(测试用例源程序,运行结果截图) 测试用例源程序: const c1=5.61,c2=20,c3='S',c4="abc"; var num1,num2,count,sum1,sum2; procedure func1; var y1,y2; begin y1:=1; y2:=x2 end;

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

大学编译原理课程复习试题及答案

编译原理复习材料 选择题 1. 文法S→0S | S1 | 0的语言是( )。 A. { 0 m1m| m >=0 } B. { 0 m1m| m >=1 } C. { 0 m1n | m>=1,n>=0 } D. { 0 m1n | m>=0,n>=1 } 2. 描述程序语言所采用的Ⅲ型文法是( )。 A. 短语文法 B.正规文法 C.上下文无关文法 D.上下文有关文法 3. 状态转换图实现的简单方法是使每个状态结对应( )。 A.一个终结符 B.一个非终结符 C.一段小程序 D.一个函数 4. 规范归约的关键问题是寻找( )。 A. 最左素短语 B.句柄 C.直接短语 D.短语 5. 一个算符文法的任何产生式的右部都不含有两个相继的( )。 A.终结符 B.非终结符 C.终结符和非终结符 D.空字 6. 算符优先分析法的关键在于规定( )。 A.算符优先顺序和结合性质 B.算符优先顺序 C.结合性质 D.终结符和非终结符之间关系 7. 优先函数的优点是( )。 A.形象直观 B.便于进行比较运算 C.语法分析速度快 D.语法分析方法简单 8. 文法符号的属性通常分为( )两类。 A. 共用属性和私有属性 B.固有属性和可变属性 C.语法属性和语义属性 D.综合属性和继承属性 9. 在程序流图中,组成循环的结点序列应满足( ) A. 它们是强连通的 B.它们中间有唯一的入口结点 C.它们中间有一条回边 D.它们是强连通的且有唯一的入 口结点 10. 在利用寄存器R生成T1:=C/B的目标代码同时,还应记录信息( )。 A. C/B在T1中 B. T1在C/B中 C. R含有T1, T1在R中 D. R含有C/B, C/B在R中 1.D 2.B 3.C 4.B 5.B 6.A 7.B 8.D 9.D 10.C

编译原理实验题目及报告要求

编译原理上机实验试题 一、实验目的 通过本实验使学生进一步熟悉和掌握程序设计语言的词法分析程序的设计原理及相关的设计技术, 如何针对确定的有限状态自动机进行编程序;熟悉和 掌握程序设计语言的语法分析程序的设计原理、熟悉 和掌握算符优先分析方法。 二、实验要求 本实验要求:①要求能熟练使用程序设计语言编程;②在上机之前要有详细的设计报告(预习报告); ③要编写出完成相应任务的程序并在计算机上准确 地运行;④实验结束后要写出上机实验报告。 三、实验题目 针对下面文法G(S): S→v = E E→E+E│E-E│E*E│E/E│(E)│v │i 其中,v为标识符,i为整型或实型数。要求完成 ①使用自动机技术实现一个词法分析程序; ②使用算符优先分析方法实现其语法分析程序,在 语法分析过程中同时完成常量表达式的计算。

1、题目(见“编译原理---实验题目.doc,“实验题目”中的第一项) 2、目的与要求(见“编译原理---实验题目.doc”) 3、设计原理: (1)单词分类:标识符,保留字,常数,运算符,分隔符等等 (2)单词类型编码 (3)自动机 4、程序流程框图 5、函数原型(参数,返回值) 6、关键代码(可打印,只打印关键代码) 7、调试: (1)调试过程中遇到的错误,如何改进的; (2)需要准备测试用例(至少3个,包含输入和输出)——(可打印) 8、思考: (1)你编写的程序有哪些要求是没有完成的,你觉得该采用什么方法去完成; (2)或者是你觉得程序有哪些地方可以进一步完善,简述你的完善方案。

1、题目(见“编译原理---实验题目.doc,“实验题目”中的第二项) 2、目的与要求(见“编译原理---实验题目.doc”) 3、设计原理:构造出算法优先关系表 4、程序流程框图 5、函数原型(参数,返回值) 6、关键代码(可打印,只打印关键代码) 7、调试: (1)调试过程中遇到的错误,如何改进的; (2)需要准备测试用例(至少3个,包含输入和输出)——(可打印) 8、思考: (1)你编写的程序有哪些要求是没有完成的,你觉得该采用什么方法去完成; (2)或者是你觉得程序有哪些地方可以进一步完善,简述你的完善方案。

编译原理-课程设计报告-简单编译器实现-精品

课程设计 题目:简单编译器实现 学院:信息工程学院计算机系专业:计算机科学与技术班级:计科1103班 组长: 小组成员: 指导教师: 2014 年12 月19 日

目录 1 概述 (3) 1.1源、目标语言简介 (3) 1.2实现平台与运行平台简介 (3) 1.3其它 (4) 2简单词法分析器的设计与实现 (4) 2.1 基础理论说明 (4) 2.2 需求分析 (4) 2.3 概要设计 (5) 2.4 详细设计 (5) 2.5 测试数据与结果 (7) 2.6 心得体会 (7) 3 简单语法分析器设计与实现 (8) 3.1 基础理论说明 (8) 3.2 需求分析 (8) 3.3 概要设计 (8) 3.4 详细设计 (8) 3.5 测试数据与结果 (9) 3.6 心得体会 (10) 4 中间代码产生器的设计与实现 (10) 4.1 基础理论说明 (10) 4.2 需求分析 (10) 4.3 概要设计 (10) 4.4 详细设计 (11) 4.5 测试数据与结果 (12) 4.6 心得体会 (12) 附录: (14) 附录A:主要源程序与系统截图 (14) 附录B:任务分配表及个人完成的程序模块 (33) 附录C:小组讨论与研发记录 (34)

编译程序的工作过程一般可以分为五个阶段:词法分析、语法分析、语义分析与中间代码产生、优化、目标代码生成。每一个阶段在功能上是相对独立的,它一方面从上一个阶段获取分析的结果来进行分析,另一方面由将结果传递给下一个阶段。由编译程序的五个阶段就对应了编译系统的结构。 其中词法分析器利用超前搜索、状态转换等方法,将源程序转化成为一个一个的单词符号二元式。一般程序语言的单词符号包括关键字、运算符、常数、标识符和界符。语法分析器将这些单词符号作为输入,对它进行语法分析。语法分析分为两种方法:自上而下分析法和自下而上分析法。针对不同程序语言的语法规则可以采取不同的分析方法,当然两种方法也可以同时使用。语法分析器把语法单元作为输入供语义分析器使用。一般的语义分析器主要采用的是语法制导方法,即在语法分析的同时进行语法分析,并产生一定的语义动作,来生成中间代码。上面三个过程可以与硬件无关,而接下来的优化器和目标代码生成器是针对某一种处理器而言的。代码优化是将语义分析生成的中间代码进行优化,产生执行效率更高的代码。目标代码生成器最终生成可以在某种机器上运行的机器语言或者汇编语言。在整个编译过程中还包括对表格的操作和对错误的处理,这些也都是非常重要的环节。 1.1源、目标语言简介 使用C语言做简单语法分析器,C语言是一门高级计算机编程语言,设计目标是提供一种能以简易的方式编译、处理低级存储器、产生少量的机器码以及不需要任何运行环境支持便能运行的编程语言 1.2实现平台与运行平台简介 在win32环境下进行编译,Win32是指Microsoft Windows操作系统的32位环境,是目前使用最多的操作系统。 实验环境:需要TC、VC++ 6.0等开发工具作为本次试验的环境。

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。

编译原理课程设计实验报告-(川大张兵)

编译原理课程设计实验报告-(川大张兵)

编译原理课程设计报告 课题名称: C-词法扫描器及语法分析器实现 提交文档学生姓名:刘佳玉 提交文档学生学号: 2012141461134 同组成员名单:无 指导教师姓名:张兵 指导教师评阅成绩: 指导教师评阅意见: . . 提交报告时间: 2015 年 6 月 10 日

1、课程设计目标 学生在学习《编译原理》课程过程中,结合各章节的构造编译程序的基本理论,要求用C或C++语言描述及上机调试,实现一个C-Minus 小编译程序(包括词法分析,语法分析等重要子程序),使学生将理论与实际应用结合起来,受到软件设计等开发过程的全面训练,从而提高学生软件开发的能力。 要求:实现scanner和parser功能 2、分析与设计 2.1程序结构 语法分析采用递归下降方法的程序结构: 本程序采用面向对象的思想编写,使用C语言实现,程序分为两部分:词法分析(scan)和语法分析(parse),分别将两个处理阶段写在两个函数中,分别是scan()和parse(),两个函数分别完成词法分析和语法分析的任务。scan()函数主要的工作是检查注释是否合法、词法分析获取token。parse()函数的主要工作是根据scan()词法分析之后的token进行语法分析,生成语法树,最后并输出语法树。

2.2程序流程 递归下降方法的程序流程图 2.3词法分析 2.3.1代码结构分析 词法分析阶段的代码写在一个函数中——scan()。main函数读取程序数据,将其存储在一

个二维数组中,调用函数zhushierror(),确定程序是否存在注释错误,注释的错误主要是注释的符号不匹配。如果不存在注释错误,则调用scan()函数进行词法分析,否则报错。词法分析是对输入的数据一个字符一个字符的分析,将所分析出来的token存储在一个vector数组中,方便后面语法分析时调用。词法分析没有什么错误限制,基本不会报错。所以在分析的同时,就会将所分析出的token输出 2.3.2token定义和类型 token结构体定义如下: struct token//token结构体 { Tokentype tokentype;//token类型 char tokenstring[1100];//token串 int lineno;//token行号 }; token类型: //定义的T oken的类型(29种),分别对应于else、if、int、return、void、while、 //+、-、*、/、<、<=、>、>=、==、 /////!=、=、;、,、(、)、[、]、{、}、num、id、错误、结束

《编译原理》课程设计题目-2014

《编译原理》课程设计题目 设计题一:正规式r与正规文法G相互转换的程序设计 任意给定一个正规式,求出其对应的正规文法;任意给定一个正规文法,求出其对应的正规式。(参考教材P53~55) 设计题二:布尔表达式的递归下降翻译器 针对布尔表达式的文法: 〈布尔表达式〉∷=〈布尔项〉{〈与运算符〉〈布尔项〉} 〈与运算符〉∷=and 〈布尔项〉∷=〈布尔因子〉{〈或运算符〉〈布尔因子〉} 〈或运算符〉∷=or 〈布尔因子〉∷=〈非运算符〉〈布尔因子〉|〈布尔量〉 〈非运算符〉∷=not 〈布尔量〉∷=(〈布尔表达式〉)|〈标识符〉〈关系运算符〉〈标识符〉| true|false 〈关系运算符〉∷=>|<|≥|≤|=|≠ 〈标识符〉∷=〈字母〉{〈字母〉|〈数字〉} 利用递归下降分析法编制、调试其语法及语义分析程序,生成的中间代码为逆波兰式。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。(参考教材P92~93) 设计题三:正规式r与有穷自动机FA相互转换的程序设计 任意给定一个正规式,求出其对应的有穷自动机;任意给定一个有穷自动机,求出其对应的正规式。(参考教材P61~64) 设计题四:赋值语句的LR翻译程序 对教材P180中的赋值语句文法,给出该文法的属性文法,同时实现赋值语句的翻译,生成的中间代码为逆波兰式。(参考教材P179~181) 设计题五:正规文法G与有穷自动机FA相互转换的程序设计 任意给定一个正规文法,求出其对应的有穷自动机;任意给定一个有穷自

动机,求出其对应的正规文法。(参考教材P65~66) 设计题六:条件语句的LR翻译程序 对教材P187中的条件语句文法,给出该文法的属性文法,同时实现条件语句的翻译,生成的中间代码为四元式。(参考教材P186~189) 设计题七:NFA确定化为DFA及化简的程序设计 任意给定一个NFA,将其确定化为DFA,然后化简为最小的DFA。(参考教材P57~61) 设计题八:布尔表达式的LR翻译器 针对布尔表达式的文法: B →B and T | T T→T or F | F F→not F|true|false |(B)| i rop i 利用LR分析法编制、调试其语法及语义分析程序,生成的中间代码为四元式。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。(参考教材P181~182) 设计题九:生成预测分析表的算法实现 任意给定一个LL(1)文法,生成相应的LL(1)分析表。(参考教材P75第5章) 设计题十:while循环语句的LR翻译程序 对教材P187中的循环语句文法,给出该文法的属性文法,同时实现循环语句的翻译,生成的中间代码为四元式。(参考教材P186~189) 设计题十一:利用LEX自动生成词法分析程序 输入描述某种语言词法规则的正规式,利用LEX自动生成词法分析程序。(参考教材P66~68) 设计题十二:生成LR分析表的算法实现 任意给定一个LR文法,生成相应的LR分析表。(参考教材P123第7章) 设计题十三:布尔表达式翻译为逆波兰式的算法实现 针对布尔表达式的二义性文法: B → B and B | B or B | not B | ( B ) | true|false| i rop i 将文法拓广为G’[B’]: (0) B’ → B

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