编译原理课程设计c语言编译器 1.docx

1、编译原理课程设计c语言编译器 1编译原理课程设计报告课题名称： C-语言编译器设计 提交文档学生姓名： 李杰 提交文档学生学号： 0743041240 同组 成 员 名 单： 无 指导 教 师 姓 名： 金军 指导教师评阅成绩： 指导教师评阅意见： . . 提交报告时间： 2010年 6 月 10日1.课程设计目标实验建立C-编译器。只含有scanner和parser部分。2.分析与设计（1）实现方法：编程语言为C语言。编程方法：scanner部分根据DFA图用switch-case结构实现状态转换；parser部分用递归下降分析方法实现。（2）扫描器：C惯用的词法1、语言的关键字：else

2、if int return void while 2、专用符号：+ - * / = = != = ; , ( ) /* */ 3、其他标记是ID和NUM，通过下列正则表达式定义：ID = letter letter* NUM = digit digit* letter = a|.|z|A|.|Z digit = 0|.|94、空格由空白、换行符和制表符组成。空格通常被忽略，除了它必须分开ID、NUM关键字。 5. 注释用通常的C语言符号/ * . . . * /围起来。注释可以放在任何空白出现的位置(即注释不能放在标记内)上，且可以超过一行。注释不能嵌套各单词的状态转换图（DFA图如下）词法结

3、构见文件globals.h中。（3）分析器：分析树结构见文件globals.h中。C的BNF语法如下：（4）代码设计说明：程序结构：语法分析函数parse通过调用词法分析函数getToken实现语法分析。文件和函数的设计说明：文件main.c包含相应头文件，及main函数的实现；文件golbals.h包含符号表和分析数的数据结构及在其它文件中使用的变量；文件util.h 和util.c实现与词法分析和语法分析输出相关的函数printToken和printTree，以及分析树节点初始化相关的函数newStmtNode，newExpNode(Expkind)和copyString；文件scan.h

4、 和scan.c实现词法分析，主要函数为getToken；文件parse.h 和parse.c实现语法分析，函数为与文法规则对应的函数。关键数据结构3.程序代码实现文件main.c代码如下：/实验建立C-编译器。只含有scanner和parser部分。#includeglobals.h#include util.h#include scan.h#include parse.h/全局变量和标志int lineno=0;FILE*source;FILE*listing;FILE*code;int EchoSource=TRUE;int TraceScan=TRUE;int TraceParse=T

5、RUE;int Error=FALSE;int main(int argc,char*argv) TreeNode*syntaxTree; char pgm120; /代码文件名 if(argc!=2) fprintf(stderr,usage:%s C:source.c n,argv0); return -1; strcpy(pgm,argv1); if (strchr(pgm,.)=NULL) strcat(pgm,.tny); source=fopen(pgm,r); if(source=NULL) fprintf(stderr,file %s not found n,pgm); ret

6、urn -1; listing=stdout; fprintf(listing,n C-COMPILATION: %sn,pgm); / while (getToken()!=ENDFILE); EchoSource=FALSE;TraceScan=FALSE; syntaxTree=parse(); if(TraceParse) fprintf(listing,nSyntax treen:); printTree(syntaxTree); fclose(source); return 0;文件globals.h代码如下：#ifndef _GLOBALS_H_#define _GLOBALS_

7、H_#include #include #include #include #ifndef FALSE#define FALSE 0#endif#ifndef TRUE#define TRUE 1#endif#define MAXRESERVED 6typedef enum ENDFILE,ERROR, IF,ELSE,INT,RETURN,VOID,WHILE, /关键字 ID,NUM, ASSIGN,EQ,LT,PLUS,MINUS,TIMES,OVER,LPAREN,RPAREN,SEMI,BT,LQ,BQ, UEQ,DOU,LZGH,RZGH,LDGH,RDGH,/特殊字符 Token

8、Type;extern FILE* source ;extern FILE* listing;extern FILE* code;extern int lineno;/语法分析树typedef enum Stmtk,Expk Nodekind;typedef enum IfK,ElseK,IntK,ReturnK,VoidK,WhileK,AssignK,HanK,HanshutiK Stmtkind;typedef enum Opk,Constk,Idk,Vark Expkind;typedef enum Void,Integer,Boolean ExpType; #define MAXCH

9、ILDREN 3typedef struct treeNode struct treeNode*childMAXCHILDREN; struct treeNode*sibling; int lineno; Nodekind nodekind; union Stmtkind stmt; Expkind exp; kind; union TokenType op; int val; char*name; attr; ExpType type; TreeNode;extern int EchoSource;extern int TraceScan;extern int TraceParse;exte

10、rn int Error;#endif文件util.h代码如下：#ifndef _UTIL_H_#define _UTIL_H_void printToken( TokenType, const char*) ;/为分析树TreeNode*newStmtNode(Stmtkind);TreeNode*newExpNode(Expkind);char*copyString( char*);void printTree( TreeNode*);#endif文件util.c代码如下：#include globals.h#include util.hvoid printToken( TokenType

11、 token, const char* tokenString ) switch (token) case IF: case INT: case ELSE: case RETURN: case VOID: case WHILE: fprintf(listing, reserved word: %sn,tokenString); break; case ASSIGN: fprintf(listing,=n); break; case LT: fprintf(listing,n); break; case LQ: fprintf(listing,=n); break; case UEQ: fpri

12、ntf(listing,!=n); break; case DOU: fprintf(listing,n); break; case LZGH: fprintf(listing,n); break; case RZGH: fprintf(listing,n); break; case LDGH: fprintf(listing,n); break; case RDGH: fprintf(listing,n); break; case ENDFILE: fprintf(listing,EOFn); break; case NUM: fprintf(listing, NUM, val= %sn,t

13、okenString); break; case ID: fprintf(listing, ID, name= %sn,tokenString); break; case ERROR: fprintf(listing, ERROR: %sn,tokenString); break; default: /* should never happen */ fprintf(listing,Unknown token: %dn,token); TreeNode*newStmtNode(Stmtkind kind) TreeNode*p=(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode

14、); int k; if(p=NULL) fprintf(listing,out of memory error at line %dn,lineno); else for(k=0;kchildk=NULL; p-sibling=NULL; p-nodekind=Stmtk; p-kind.stmt=kind; p-lineno=lineno; return p;TreeNode*newExpNode(Expkind kind) TreeNode*p=(TreeNode*)malloc(sizeof(TreeNode); int k; if(p=NULL) fprintf(listing,ou

15、t of memory error at line %dn,lineno); else for(k=0;kchildk=NULL; p-sibling=NULL; p-nodekind=Expk; p-kind.exp=kind; p-lineno=lineno; p-type=Void; return p;char*copyString( char*s) int i; char*p; if(s=NULL) return NULL; i=strlen(s)+1; p=malloc(i); if(p=NULL) fprintf(listing,out of memory error at lin

16、e %dn,lineno); else strcpy(p,s); return p;static indentno=0;#define INDENT indentno+=2#define UNINDENT indentno-=2static void printSpace(void) int k; for(k=0;knodekind=Stmtk) switch (t-kind.stmt) case IfK: fprintf(listing,Ifn); break; case IntK: fprintf(listing,Intn); break; case VoidK: fprintf(list

17、ing,Voidn); break; case ReturnK: fprintf(listing,Returnn); break; case WhileK: fprintf(listing,Whilen); break; case AssignK: fprintf(listing,Assign to: %sn,t-attr.name); break; case HanK: fprintf(listing,Hanshun); break; case HanshutiK: fprintf(listing,Hanshutin); break; default: fprintf(listing,Unk

18、nown stmt kindn); break; else if(t-nodekind=Expk) switch (t-kind.exp) case Opk: fprintf(listing,Op:); printToken(t-attr.op,0); break; case Constk: fprintf(listing,Const: %dn,t-attr.val); break; case Idk: fprintf(listing,Id: %sn,t-attr.name); break; case Vark: fprintf(listing,Vark: %dn,t-attr.val); b

19、reak; default: fprintf(listing,Unknown exp kindn); break; else fprintf(listing,Unknown exp kindn); for(i=0;ichildi); t=t-sibling; UNINDENT;文件scan.h代码如下：#ifndef _SCAN_H_#define _SCAN_H_#define MAXTOKENLEN 40extern char tokenStringMAXTOKENLEN+1;TokenType getToken(void);#endif文件scan.c代码如下：#includegloba

20、ls.h#include util.h#include scan.h/DFA中的状态typedef enumSTART,INID,INNUM,DONE,INASSIGN,INCOMMENT,ZHU,ZZHU StateType;char tokenStringMAXTOKENLEN+1;#define BUFLEN 256 /代码文件的行数static char lineBufBUFLEN; /保存当前行static int linepos=0; /lineBuf中的当前位置static int bufsize=0; /buffer 串的大小static int EOF_Flag=FALSE;

21、/获取字符从lineBufBUFLEN中static int getNextChar(void) if(!(linepos bufsize) lineno+; /新一行 if(fgets(lineBuf,BUFLEN-1,source) /取新一行 if(EchoSource) fprintf(listing,%4d: %s,lineno,lineBuf); bufsize=strlen(lineBuf); linepos=0; return lineBuflinepos+; /先返回lineBuflinepos，后linepos加1. else EOF_Flag=TRUE; return E

22、OF; else return lineBuflinepos+;/没有取得字符。static void ungetNextChar(void) if(!EOF_Flag) linepos-;/关键字的查找表static struct char* str; TokenType tok; reservedWordsMAXRESERVED= if,IF,else,ELSE,void,VOID,return,RETURN,int,INT,while,WHILE;/关键字的查找static TokenType reserveLookup(char*s) int i; for(i=0;i:1、) f1=1

23、; state=INASSIGN; else if(c=) f1=2; state=INASSIGN; else if(c=) f1=3; state=INASSIGN; else if(c=!) f1=4; state=INASSIGN; else if(c= )|(c=t)|(c=n) save=FALSE; else if (c=/) save=FALSE; state=ZHU; else state=DONE; switch (c) case EOF: save=FALSE; currentToken=ENDFILE; break; case +: currentToken=PLUS;

24、 break; case -: currentToken=MINUS; break; case *: currentToken=TIMES; break; case (: currentToken=LPAREN; break; case ): currentToken=RPAREN; break; case : currentToken=LZGH; break; case : currentToken=RZGH; break; case : currentToken=LDGH; break; case : currentToken=RDGH; break; case ;: currentToken=SEMI; break