编译原理完整解析.docx
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编译原理完整解析
天津大学仁爱学院
编译原理
实验报告
计算机科学与技术系
学生姓名：
王玲玲
指导教师：
孙林娟
班级：
计科四班
实验日期：
2015年12月22日
实验名称：
词法分析器的实现过程
一、实验名称
模拟词法分析器的转化过程
二、实验目的
1、学习各个词法分析器的装换过程
2、掌握状态转换图的画法
3、合并各个状态转换图，使之合并成完整的状态转换图。
4、根据状态装换图，用代码实现词法分析器的编译过程
设计、编制、调制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。
三、实验工具
VC++6.0
四、实验描述
对不同的关键字，表示符，无符号整常数，运算符或分解符进行区分。
1、用状态装画图，表示每一项固定符号
2、合并所有的状态转换，完成完整的状态装换图
3、通过状态转换图，写出相应的代码
4、测试代码正确性
程序实现的是一个读单词过程，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。
五、设计思想
设计词法分析器的过程中，虽然没有实际将所有的状态转换图建立，但是所用的思想是根据状态转换表实现对单词的识别，首先构造一个保留字表，然后，没输入一个字符就检测应该进入什么状态。
根据不同的装换识别单词。
六、实验过程
实验1：
1、C语言子集
（1）关键字：
beginifthenwhiledoend所有关键字都是小写。
（2）运算符和界符：
:
=+–*/<<=<>>>==;（）#
（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义：
ID=letter（letter|digit）*
NUM=digitdigit*
（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,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
单词符号
种别码
单词符号
种别码
begin
1
:
17
if
2
:
=
18
then
3
>
20
while
4
<>
21
do
5
<=
22
end
6
<
23
letter（letter|digit）*
10
>=
24
digitdigit*
11
=
25
*
13
;
26
/
14
（
27
+
15
）
28
-
16
#
0
单词符号种别码单词符号种别码
begin1:
17
if2:
=18
then3>20
while4<>21
do5<=22
end6<23
letter（letter|digit）*10>=24
digitdigit*11=25
*13;26
/14（27
+15）28
-16#0
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；
sum为整型常数。
4、状态装换图
5、实验方法、步骤（或：
程序代码或操作过程）
（1）程序代码
#include
#include
#include
charprog[80],token[8];
charch;
intsyn,p,m=0,n,row,sum=0;
char*rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};
voidscaner（）
{
for（n=0;n<8;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=10;
for（n=0;n<6;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=11;
if（sum>32767）
syn=-1;
}
elseswitch（ch）
{
case'<':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='>'）
{
syn=21;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='='）
{
syn=22;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=23;
p--;
}
break;
case'>':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=24;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=20;
p--;
}
break;
case':
':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=18;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=17;
p--;
}
break;
case'*':
syn=13;token[0]=ch;break;
case'/':
syn=14;token[0]=ch;break;
case'+':
syn=15;token[0]=ch;break;
case'-':
syn=16;token[0]=ch;break;
case'=':
syn=25;token[0]=ch;break;
case';':
syn=26;token[0]=ch;break;
case'（':
syn=27;token[0]=ch;break;
case'）':
syn=28;token[0]=ch;break;
case'#':
syn=0;token[0]=ch;break;
case'\n':
syn=-2;break;
default:
syn=-1;break;
}
}
voidmain（）
{p=0;
row=1;
cout<<"Pleaseinputstring:
"<do
{cin.get（ch）;
prog[p++]=ch;
}
while（ch!
='#'）;
p=0;
do
{
scaner（）;
switch（syn）
{
case11:
cout<<"（"<case-1:
cout<<"Errorinrow"<"<case-2:
row=row++;break;
default:
cout<<"（"<}
}
while（syn!
=0）;
}
（2）创建编辑程序
（3）连接、编译和调试程序
（4）运行程序
（5）测试
给定源程序
beginx:
=8;ifx>0thenx:
=2*x+1/5;end#
输出结果
实验2：
1、C语言子集
（1）关键字：
Intforif所有关键字都是小写。
（2）运算符和界符：
+=+=++*{}#
（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义：
ID=letter（letter|digit）*
NUM=digitdigit*
（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,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
单词符号种别码单词符号种别码
Int1*9
if2=10
For3{11
+6}12
++7#13
+=8
letter（letter|digit）*4
digitdigit*5
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；
sum为整型常数。
4、状态装换图
5、实验方法、步骤（或：
程序代码或操作过程）
（1）程序代码
#include
#include
#include
charprog[80],token[8];//token给8个存储空间
charch;//一个单词
intsyn,p,m=0,n,row,sum=0;//syn：
单词类别，token：
对相应row:
行数，sum：
存放常数
char*rwtab[10]={"int","if","for"};//定义关键字
voidscaner（）
{
for（n=0;n<8;n++）token[n]=NULL;
ch=prog[p++];//将一个单词给了ch
while（ch==''）
{
ch=prog[p];//ch为空格的话，
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=5;
for（n=0;n<3;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=4;
if（sum>32767）
syn=-1;
}
elseswitch（ch）
{
case'+':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='+'）
{
syn=7;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='='）
{
syn=8;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=6;
}
break;
case'*':
syn=9;token[0]=ch;break;
case'=':
syn=10;token[0]=ch;break;
case'{':
syn=11;token[0]=ch;break;
case'}':
syn=12;token[0]=ch;break;
case'#':
syn=0;token[0]=ch;break;
case'\n':
syn=-2;break;
default:
syn=-1;break;
}
}
voidmain（）
{
p=0;
row=1;
cout<<"Pleaseinputstring:
"<do
{
cin.get（ch）;
prog[p++]=ch;
}
while（ch!
='#'）;
p=0;
do
{
scaner（）;
switch（syn）
{
case3:
cout<<"（"<case-1:
cout<<"Errorinrow"<"<case-2:
row=row++;break;
default:
cout<<"（"<}
}
while（syn!
=0）;
}
（2）创建编辑程序
（3）连接、编译和调试程序
（4）运行程序
（5） 测试
For444{xxx+=y}x*y=z
输出结果
实验2：
1、C语言子集
（1）关键字：
Voidcharintfloatdoubleshortlongsignedunsignedstruct所有关键字都是小写。
（2）运算符和界符：
++++=----=//=**=%%====><>=>><=<<&&&|||!
!
=（）[]{};,#
（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义：
ID=letter（letter|digit）*
NUM=digitdigit*
（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,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
单词符号种别码单词符号种别码
Void1==25
Char2>26
int3<27
float4>=28
double5>>29
Short6<30
Long7<=31
Signed8<<32
Unsigned9&33
Struct10&&34
+13|35
++14||36
+=15!
37
-16!
=38
--17（39
-=18）40
/19[41
/=20]42
*21{43
*=22}44
%=23;45
=24#46
letter（letter|digit）*11
digitdigit*5
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；
sum为整型常数。
4、状态装换图
5、实验方法、步骤（或：
程序代码或操作过程）
（1）程序代码
#include
#include
#include
charprog[80],token[8];
charch;
intsyn,p,m=0,n,row,sum=0;
char*rwtab[10]={"void","char","int","float","double","short","long","signed","unsigned","struct"};
voidscaner（）
{
for（n=0;n<8;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'）||（ch=='_'））
{
token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
}
token[m++]='\0';
p--;
syn=12;
for（n=0;n<10;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=11;
if（sum>32767）
syn=-1;
}
elseswitch（ch）
{
case'+':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='+'）
{
syn=14;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='='）
{
syn=15;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=13;
p--;
}
break;
case'-':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='-'）
{
syn=17;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='='）
{
syn=18;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=16;
p--;
}
break;
case'/':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=20;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=19;
p--;
}
break;
case'*':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=22;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=21;
p--;
}
break;
case'%':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=24;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=23;
p--;
}
break;
case'=':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=26;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=25;
p--;
}
break;
case'>':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=28;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='>'）
{
syn=29;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=27;
p--;
}
break;
case'<':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=31;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='<'）
{
syn=32;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=30;
p--;
}
break;
case'&':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='&'）
{
syn=34;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=33;
p--;
}
break;
case'|':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='|'）
{
syn=36;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=35;
p--;
}
break;
case'!
':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=38;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=37;
p--;
}
break;
case'（':
syn=39;token[0]=ch;break;
case'）':
syn=40;token[0]=ch;break;
case'[':
syn=41;token[0]=ch;break;
case']':
syn=42;token[0]=ch;break;
case'{':
syn=43;token[0]=ch;
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