编译原理词法分析器语法分析器实验报告.docx
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编译原理词法分析器语法分析器实验报告
编译技术班级网络0802
学号52
姓名叶晨舟
指导老师朱玉全
2011年7月4日
一、目的
编译技术是理论与实践并重的课程，而其实验课要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。
从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。
二、任务及要求
基本要求：
1．词法分析器产生下述小语言的单词序列
这个小语言的所有的单词符号，以及它们的种别编码和内部值如下表：
单词符号
种别编码
助记符
内码值
DIM
IF
DO
STOP
END
标识符
常数（整）
=
+
*
**
，
（
）
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
$DIM
$IF
$DO
$STOP
$END
$ID
$INT
$ASSIGN
$PLUS
$STAR
$POWER
$COMMA
$LPAR
$RPAR
-
-
-
-
-
-
内部字符串
标准二进形式
-
-
-
-
-
-
对于这个小语言，有几点重要的限制：
首先，所有的关键字（如IF﹑WHILE等）都是“保留字”。
所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。
例如，下面的写法是绝对禁止的：
IF（5）=x
其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。
也就是说，对于关键字不专设对应的转换图。
但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。
当转换图识别出一个标识符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。
再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。
例如，一个条件语句应写为
IFi>0i=1;
而绝对不要写成
IFi>0i=1;
因为对于后者，我们的分析器将无条件地将IFI看成一个标识符。
这个小语言的单词符号的状态转换图，如下图：
2．语法分析器能识别由加+减-乘*除/乘方^括号（）操作数所组成的算术表达式，其文法如下：
E→E+T|E-T|T
T→T*F|T/F|F
F→P^F|P
p→（E）|i
使用的算法可以是：
预测分析法；递归下降分析法；算符优先分析法；LR分析法等。
3．中间代码生成器产生上述算术表达式的中间代码（四元式序列）
三、实现过程
给出各题目的详细算法描述，数据结构和函数说明，流程图。
1、词法分析器的流程图
2、语法分析器主程序图
3、中间代码生成器流程图：
四、源程序
词法分析器:
#include<>
#include<>
#include
usingnamespacestd;
typedefstructtable,S1）==0||strcmp（M[p][q].m,S2）==0）;
printf（"%15c-->%s\n",X,str0）;;
getchar（）;
}
}
opt3:
printf（"请输入要分析的字符串，且以#结束:
\n"）;
analyse（Vn,Vt）;
printf（"********************请选择***********************\n"）;
printf（"1:
输入字符串\n"）;
printf（"2:
输入新分析表\n"）;
printf（"0:
退出\n"）;
printf（"*************************************************\n"）;
opt4:
cin>>select;
switch（select）
{
case'1':
{gotoopt3;break;}
case'2':
{gotoopt2;}
case'0':
{break;}
default:
{printf（"输入错误!
请重新选择:
"）;
gotoopt4;
break;}
}
return0;
}
运行结果：
语法分析器源程序：
#include<>
#include
usingnamespacestd;
charprog[100],token[10];
charch;
intsyn,p,m=0,n,row,sum=0;
char*rwtab[20]={"dim","if","do","stop","end","and","begin","bool","case","char",
"false","for","int","not","or","set","then","true","until","while"
};
voidscaner（）
{
for（n=0;n<9;n++）token[n]=NULL;
ch=prog[p++];
while（ch==''）
{
ch=prog[p];
p++;
}
if（（ch>='a'&&ch<='z'）||（ch>='A'&&ch<='Z'））
{
m=0;
while（（ch>='0'&&ch<='9'）||（ch>='a'&&ch<='z'）||（ch>='A'&&ch<='Z'））
{
token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
}
token[m++]='\0';
p--;
syn=21;
for（n=0;n<20;n++）
{
if（strcmp（token,rwtab[n]）==0）
{
syn=n+1;
break;
}
}
}
elseif（（ch>='0'&&ch<='9'））
{
{
sum=0;
while（（ch>='0'&&ch<='9'））
{
sum=sum*10+ch-'0';
ch=prog[p++];
}
}
p--;
syn=7+15;
if（sum>32767）
syn=-1;
}
elseswitch（ch）
{
case'=':
syn=8+15;token[0]=ch;break;
case'+':
syn=9+15;token[0]=ch;break;
case'*':
m=0;
token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='*'）
{
syn=11+15;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=10+15;
p--;
}
break;
case',':
syn=12+15;token[0]=ch;break;
case'（':
syn=13+15;token[0]=ch;break;
case'）':
syn=14+15;token[0]=ch;break;
case'#':
syn=0;token[0]=ch;break;
case'<':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='>'）
{
syn=17+15;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='='）
{
syn=16+15;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=15+15;
p--;
}
break;
case'>':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=19+15;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=18+15;
p--;
}
break;
case':
':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=21+15;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=20+15;
p--;
}
break;
case'/':
syn=22+15;token[0]=ch;break;
case'-':
syn=23+15;token[0]=ch;break;
case';':
syn=24+15;token[0]=ch;break;
default:
syn=-1;break;
}
}
voidmain（）
{
p=0;
row=1;
cout<cout<<"***************************小型词法分析器**********************************"<cout<<"请输入一段程序（以#结束）:
";
do
{
（ch）;
prog[p++]=ch;
}
while（ch!
='#'）;
p=0;
cout<cout<<"种别编码自身值"<do
{
scaner（）;
switch（syn）
{
case22:
cout<<"（"<case-1:
cout<<"Errorinrow"<"<default:
cout<<"（"<}
}
while（syn!
=0）;
}
运行结果：
}
中间代码生成器源程序：
表达式生成四元式
递归子程序法
#include
#include
usingnamespacestd;
#defineDEFAULT_SIZE100
charEMachine（charw）;<exit
（1）;
}
}
voidstack:
:
push（conststring&item）<return;
}
top++;
stacka[top]=item;
}
stringstack:
:
pop（void）<exit
（1）;
}
stringitem=stacka[top];
top--;
returnitem;
}
stringstack:
:
gettop（void）const<exit
（1）;
}
returnstacka[top];
}
staticstackwordStack;//符号栈
staticintnoOfQuet=0;//静态四元式个数记录
staticintnoOfT=1;//静态状态个数记录
voidmain（）{//主函数
charyesOrNo;//进行一个循环操作控制
do{
cout<<"请输入算术表达式：
"<noOfT=1;//每次结束询问
ZMachine（）;
cout<";
cin>>yesOrNo;//输入“Y”则继续
}while（yesOrNo=='y'）;//否则程序结束
}
boolZMachine（）{//Z自动机
charw;
cin>>w;
w=EMachine（w）;//调用E自动机
if（w=='#'）{//遇到“#”则结束
returntrue;
}
else{
returnfalse;
}
}
charEMachine（charw）{//E自动机
stringoperate,a,b,c;
stringstate[5];
w=TMachine（w）;//调用T自动机
while（w=='+'||w=='-'）{//是加或减符号
operate=w;
cin>>w;//读入下一字符
w=TMachine（w）;//调用T自动机
b=（）;//字符栈弹出
a=（）;//两个操作字符
cout<<"（\""<c="t"+intToString（noOfT）;//输出四元式
（c）;//新状态压栈
noOfT++;//状态计数加一
}
returnw;
}
charTMachine（charw）{
stringoperate,a,b,c;
stringstate[5];
w=FMachine（w）;//调用F自动机
while（w=='*'||w=='/'）{//是乘除号
operate=w;
cin>>w;//读取下一字符
w=FMachine（w）;//调用F自动机
b=（）;//符号栈弹出
a=（）;//两个操作字符
cout<<"（\""<c="t"+intToString（noOfT）;//输出四元式
（c）;//新状态压栈
noOfT++;//状态计数加1
}
returnw;
}
charFMachine（charw）{//F自动机
stringtheWord;
if（w>='a'&&w<='z'||w>='A'&&w<='Z'）{
theWord=w;//当前字符是字母
（theWord）;//则压栈
}
elseif（w=='（'）{//是左括号
cin>>w;//则读取下一字符
w=EMachine（w）;//调用E自动机
if（w!
='）'）{//不是右括号则输入有误，报错
cerr<<"theinputiswrong!
"<exit（0）;
}
}
else{//否则有误，报错
cerr<<"theinputiswrong!
"<exit（0）;
}
cin>>w;//读取下一字符
returnw;
}
stringintToString（inta）{//整形变字符串形函数
stringd;
charb='0',c;
inti;
while（a!
=0）{
i=a%10;
a=a/10;
c=（int）b+i;
d=c+d;
}
returnd;
}
//Y=a+b*（c+（-d）*（e+f））
//Y=（a+b*（c-d*e/f+g*（h-i*x*（j+k*（-l）*（j+k）））+w））
//H=（d+a-（c+b-q）*a）+c-（a+b*（c+d））
六、总结
通过这次实验，我对编译原理这门专业必修课有了进一步的深层次了解，把理论知识应用于实验中，也让我重新熟悉了C++语言的相关内容，加深了对C++语言知识的深化和用途的理解。
相信在以后的毕业设计以及读研自己做项目时可以有更大的提升。
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