中南大学编译原理实验报告.docx
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中南大学编译原理实验报告
实验1《词法分析程序设计与实现》
实验学时：
4实验地点：
二综实验日期：
一、实验目的
加深对词法分析器的工作过程的理解；加强对词法分析方法的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的词法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行词法分析
二、实验内容
自定义一种程序设计语言，或者选择已有的一种高级语言，编制它的词法分析程序。
词法分析程序的实现可以采用任何一种编程语言和编程工具。
从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即关键字、标识符、常数、运算符、界符。
并依次输出各个单词的内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、实验方法
用java或者C语言写出分析器
四、实验步骤
1.定义目标语言的可用符号表和构词规则；
2.依次读入源程序符号，对源程序进行单词切分和识别，直到源程序结束；
3.对正确的单词，按照它的种别以<种别码，值>的形式保存在符号表中；
对不正确的单词，做出错误处理
五、实验结果
定义种别码
finalintNONE=0;
finalintDELIMITER=1;//操作符运算符
finalintVAR=2;//字符变量
finalintNum=3;//数字
finalintCOMMAND=4;//关键字
//finalintQUOTEDSTR=5;//带引号的字符串
//程序终结符endofprogram
finalStringEOP="#";
//声明关键字
finalintunKnowKeyword=0;
finalintFI=1;
finalintIF=2;
finalintTHEN=3;
finalintWHILE=4;
finalintDO=5;
finalintEND=6;
finalintELSE=7;
finalintTO=8;
finalintREAD=9;
finalintWRITE=10;
finalintEOL=11;
六、实验结论
由文件读入和控制台输出，良好的控制了要解析的句子过长的麻烦，实验结果也符合预期
七、实验小结
完成了词法编译器，很好的了解了底层编译过程中的词法分析
关键代码：
main.java
packagecn.main;
importjava.io.BufferedInputStream;
importjava.io.BufferedReader;
importjava.io.InputStreamReader;
importcn.method.*;
classMain{
publicstaticvoidmain（Stringargs[]）
{
BufferedReaderbr=newBufferedReader（newInputStreamReader（System.in））;
try{
System.out.println（"请输入你要解析的文件"）;
Stringfilename=br.readLine（）;
filename="src/cn/file/"+filename;
CharacterAnalysisob=newCharacterAnalysis（filename）;
ob.scanDisegn（）;
}catch（Exceptione）{
}
}
}
CharacterAnalysis.java
packagecn.method;
importjava.io.BufferedReader;
importjava.io.FileNotFoundException;
importjava.io.FileReader;
importjava.io.IOException;
publicclassCharacterAnalysis{
//声明处理字符的类型
finalintNONE=0;
finalintDELIMITER=1;//操作符运算符
finalintVAR=2;//字符变量
finalintNum=3;//数字
finalintCOMMAND=4;//关键字
//finalintQUOTEDSTR=5;//带引号的字符串
//程序终结符endofprogram
finalStringEOP="#";
//声明关键字
finalintunKnowKeyword=0;
finalintFI=1;
finalintIF=2;
finalintTHEN=3;
finalintWHILE=4;
finalintDO=5;
finalintEND=6;
finalintELSE=7;
finalintTO=8;
finalintREAD=9;
finalintWRITE=10;
finalintEOL=11;
privatechar[]prog;
privateintprogIdx;
privateStringtoken;
privateinttokType;
privateintkwToken;
finalintPROG_SIZE=100000;
//将关键字的外部表示,和内部表示保存在一个名为KwTable的表中
KeywordkwTable[]={newKeyword（"fi",FI）,newKeyword（"if",IF）,
newKeyword（"then",THEN）,newKeyword（"while",WHILE）,
newKeyword（"do",DO）,newKeyword（"end",END）,
newKeyword（"else",ELSE）,newKeyword（"to",TO）,
newKeyword（"read",READ）,newKeyword（"write",WRITE）};
publicCharacterAnalysis（StringprogramName）throwsIOException{
chartempbuf[]=newchar[PROG_SIZE];
intsize;
size=loadProgram（tempbuf,programName）;
if（size!
=-1）{
prog=newchar[size];
System.arraycopy（tempbuf,0,prog,0,size）;
}
}
//读入一个需要分析的程序
privateintloadProgram（char[]p,Stringfname）throwsIOException{
intsize=0;
try{
FileReaderfr=newFileReader（fname）;
BufferedReaderbr=newBufferedReader（fr）;
size=br.read（p,0,PROG_SIZE）;
fr.close（）;
}catch（FileNotFoundExceptionexc）{
System.out.print（"没有找到该文件!
"）;
}
if（p[size-1]==（char）31）
size--;
returnsize;
}
//分析程序代码
privatevoidgetToken（）throwsIOException{
tokType=NONE;
token="";
kwToken=unKnowKeyword;
if（progIdx==prog.length）{
token=EOP;
return;
}
//跳过空格符
while（progIdxprogIdx++;
//handlecrlf
if（prog[progIdx]=='\r'）{
progIdx+=2;
kwToken=EOL;
token="\r\n";
return;
}
//扫描完所有的字符,endprogram
if（progIdx==prog.length）{
if（progIdx==prog.length）{
token=EOP;
tokType=DELIMITER;
return;
}
}
if（isDelim（prog[progIdx]））{
//是一个操作符,或者是运算符
token+=prog[progIdx];
progIdx++;
//if（progIdx>=prog.length）break;
tokType=DELIMITER;
}elseif（Character.isLetter（prog[progIdx]））{
//是一个字符变量
while（!
isDelim（prog[progIdx]））{
token+=prog[progIdx];
progIdx++;
if（progIdx>=prog.length）
break;
}
kwToken=lookUp（token）;
//如果是字符变量,用var标记,否则是关键字,用command标记
if（kwToken==unKnowKeyword）
tokType=VAR;
else
tokType=COMMAND;
}elseif（Character.isDigit（prog[progIdx]））{
//是一个数字字符
while（!
isDelim（prog[progIdx]））{
token+=prog[progIdx];
progIdx++;
if（progIdx>=prog.length）
break;
}
tokType=Num;
}
}
//判断字符是否是操作符
privatebooleanisDelim（charc）{
if（（"\r,+-*/:
<>=（）;".indexOf（c）!
=-1））
returntrue;
returnfalse;
}
booleanisSpaceOrTab（charc）{
if（c==''||c=='\t'）
returntrue;
returnfalse;
}
//查找字符串是否为关键字
privateintlookUp（Strings）{
inti;
//Converttolowercase.
s=s.toLowerCase（）;
//查找字符串是否为关键字
for（i=0;iif（kwTable[i].keyword.equals（s））
returnkwTable[i].keywordindex;
returnunKnowKeyword;//不是一个关键字
}
//对代码进行输出处理
publicvoidscanDisegn（）throwsIOException{
//对代码扫描
do{
getToken（）;
//扫描到字符是变量
if（tokType==VAR）{
System.out.println（token+""+"29"）;
}
//扫描到字符是关键字
elseif（tokType==COMMAND）{
switch（kwToken）{
caseFI:
System.out.println（"fi"+""+"1"）;
break;
caseIF:
System.out.println（"if"+""+"2"）;
break;
caseTHEN:
System.out.println（"then"+""+"3"）;
break;
caseWHILE:
System.out.println（"while"+""+"4"）;
break;
caseDO:
System.out.println（"do"+""+"5"）;
break;
caseEND:
System.out.println（"end"+""+"6"）;
break;
caseELSE:
System.out.println（"else"+""+"7"）;
break;
caseTO:
System.out.println（"to"+""+"8"）;
break;
caseREAD:
System.out.println（"read"+""+"9"）;
break;
caseWRITE:
System.out.println（"write"+""+"10"）;
break;
}
}
//扫描到字符是数字
elseif（tokType==Num）{
System.out.println（token+""+"28"）;
}
//扫描到字符是操作符
elseif（tokType==DELIMITER）{
if（token.equals（"+"））
System.out.println（token+""+"14"）;
if（token.equals（"-"））
System.out.println（token+""+"15"）;
if（token.equals（"*"））
System.out.println（token+""+"16"）;
if（token.equals（"/"））
System.out.println（token+""+"17"）;
if（token.equals（":
="））
System.out.println（token+""+"18"）;
if（token.equals（"<"））
System.out.println（token+""+"20"）;
if（token.equals（"<>"））
System.out.println（token+""+"21"）;
if（token.equals（"<="））
System.out.println（token+""+"22"）;
if（token.equals（">"））
System.out.println（token+""+"23"）;
if（token.equals（">="））
System.out.println（token+""+"24"）;
if（token.equals（"="））
System.out.println（token+""+"25"）;
if（token.equals（";"））
System.out.println（token+""+"26"）;
if（token.equals（"（"））
System.out.println（token+""+"27"）;
if（token.equals（"）"））
System.out.println（token+""+"28"）;
}
}while（!
token.equals（EOP））;
System.out.println（"#"+""+"30"）;
System.out.println（"程序分析完毕"）;
}
}
Keyword.java
packagecn.method;
publicclassKeyword{
Stringkeyword;
intkeywordindex;
Keyword（Stringstr,intt）{
keyword=str;
keywordindex=t;
}
}
实验二预测分析法设计与实现
一、实验目的
加深对语法分析器工作过程的理解；加强对预测分析法实现语法分析程序的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的语法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语法翻译。
二、实验内容
在实验1的基础上，用预测分析法编制语法分析程序，语法分析程序的实现可以采用任何一种编程语言和工具。
三、实验要求：
1.对语法规则有明确的定义；
2.编写的分析程序能够对实验一的结果进行正确的语法分析；
3.对于遇到的语法错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成语法分析过程；
4.实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明，说明语法分析程序的工作过程，说明错误处理的实现。
四、实验步骤
1.定义目标语言的语法规则；
2.求解预测分析方法需要的符号集和分析表；
3.依次读入实验一的分析结果，根据预测分析的方法进行语法分析，直到源程序结束；
4.对遇到的语法错误做出错误处理。
五，实验小结
在实验一基础上，完成了预测分析法。
语法分析是编译过程词法分析后面的一部分，也是我们对最底层过程的很好的了解
失败：
成功：
关键代码：
Analy.cpp
#include"stdafx.h"
#include"Stack.h"
#include
usingnamespacestd;
charvn[]={'S','A','C','B'};//定义非终结符
charvt[]={'a','b','c','d','e'};//定义终结符
typedefvoid（*Act）（）;
Stackstack;
voidLL1（）;
voidfailed（）
{
cout<<"分析失败！
\n";
exit（-1）;
}
voidevent1（）
{
stack.push（'e'）;
stack.push（'B'）;
stack.push（'c'）;
stack.push（'A'）;
stack.push（'a'）;
}
voidevent2（）
{
stack.push（'C'）;
stack.push（'b'）;
}
voidevent3（）
{
stack.push（'d'）;
}
voidevent4（）
{
}
ActanyTable[4][6]={
{event1,failed,failed,failed,failed},
{failed,event2,failed,failed,failed},
{failed,event2,event4,failed,failed},
{failed,failed,failed,event3,failed},
};
//判断是终结符还是非终结符
boolVt（charch）
{
for（inti=0;i<5;i++）
{
if（vt[i]==ch）
returntrue;
else
continue;
}
returnfalse;
}
voidpushStack（charvn,charvt）
{
switch（vn）
{
case'S':
switch（vt）
{
case'a':
anyTable[0][0]（）;break;
case'b':
anyTable[0][1]（）;break;
case'c':
anyTable[0][2]（）;break;
case'd':
anyTable[0][3]（）;break;
case'e':
anyTable[0][4]（）;break;
default:
break;
}
break;
case'A
':
switch（vt）
{
case'a':
anyTable[1][0]（）;break;
case'b':
anyTable[1][1]（）;break;
case'c':
anyTable[1][2]（）;break;
case'd':
anyTable[1][3]（）;break;
case'e':
anyTable[1][4]（）;break;
default:
break;
}
break;
case'C':
switch（vt）
{
case'a':
anyTable[2][0]（）;break;
case'b':
anyTable[2][1]（）;break;
case'c':
anyTable[2][2]（）;break;
case'd':
anyTable[2][3]（）;brea
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