编译原理实验报告(共27页).doc-得力文库

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1、精选优质文档-倾情为你奉上实验一词法扫描器设计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；加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。二实验内容设计一个简单的类C语言的词法扫描器。三实验要求1、根据附录给定的文法，从输入的类C语言源程序中，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、分隔符五大类；文法见最后附录。2、提供源程序输入界面；3、词法分析后可查看符号表和TOKEN串表；4、保存符号表和TOKEN串表（如：文本文件）； 5、遇到错误时可显示提示信息，然后跳过错误部分继续进行分析。四实验报告（一）系统功能（包括各个子功能模块的

2、功能说明）程序主要实现的功能：通过词法分析程序，在源程序中识别并分别出数字、标识符和保留字，并分别将记录到指定的文本文档中，过程中不符合符号表要求的字符视为错误处理。子功能模块：关键字处理；数字处理；字母的处理（标识符和保留字）；运算符处理；主程序。（二）开发平台（操作系统、设计语言）Windows 7，Microsoft Visual C+ 6.0。（三）设计方案（1）主数据流图（2）主要子程序的流程框图（3）主要数据结构：id Letter int10 Num int10 | Num OP +| - |* |/ | = |= | !=Keywordif | then | else

3、 | while | do Lettera|b|c|d|e|f|g|i|j|k|l|m|n|o|p|q|r|s|t|u|v|w|x|y|z|A|B|C|D|E|F|G|H|I|J|K|L|M|N|O|P|Q|R|S|T|U|V|W|X|Y|ZNum0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 | Letter | Num |（四）具体设计过程（包括主控程序、各个功能模块的具体实现）主模块：judge(FILE *,char *);用词法分析过程的判断子功能模块：Keyword(string );用于判断字符串是否是关键词 Letter(char c);用于判断c是否是字母 Num(char c);

4、用于判断c是否是数字（五）源代码#define MAX 50 /长度最大值 50 char ch = ; / 字符空格string keyword50=bool,break,case,include,char,const, continue,default,do,double,else,false, float,for,if,int,long,namespace,new,return, short,signed,struct,switch,true,using,void,while ,then,class ; / 常见关键字数组只用了部分30个/*关键字的处理过程*int gjz(st

5、ring c) int i; for(i=0;iMAX;i+) if(pare(c)=0) return 1; /与关键字数组中用相同的就返回真，否则假 return 0;/*字母的处理过程*int zm(char c) if(c=a)|(c=A) return 1; /比较字母的ASCII码值，在大小写范围内，返回真，否则假。 else return 0;/*数字的处理过程*int num(char c) if(c=0&c=9) return 1; /比较字母的ASCII码值，在0-9范围内，返回真，否则假。 else return 0;/*运算符处理过程*/ 过程中指针总是向前看一个，决定

6、当前的各种单词是否结束，或是根据后边的输入消除当前字符二义性。void caculate(FILE *fpin)ofstream out(lex.txt,ios:out); /文件token.txt输入内存 string arr=; /字符串 while(ch=fgetc(fpin)!=EOF) /没到文件末尾，循环至末尾 arr=; if(ch= |ch=t|ch=n) /空格，缩进，换行，均不做操作 else if(zm(ch) /若有字符 while(zm(ch)|num(ch) /当有字符或数字的时候，循环 arr=arr+ch; /组织拼接字符串 ch=fgetc(fpin); /c

7、h 得到文件输入字符 fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); /循环结束后，重定位流指针,从当前位置左移一位。开始判断新的输入是什么类型 if (gjz(arr)outarrt1t关键字endl; /若是关键字，则输出类型1，关键字 else outarrt2t标识符endl; /若是标识符，则输出类型2，标识符 else if(num(ch) /若是数字 while(num(ch)|ch=.&num(fgetc(fpin)|fgetc(fpin)=e|ch=e)/ 数字 | . &(得到一个字符|字符是e|输入是e) if(ch=.) /. fseek(fpin,-1L,SEEK

8、_CUR);/指针左移 arr=arr+ch; if(ch=e) /e，自然对数的底数 ch=fgetc(fpin); / 新读入 if( ch=+) arr+=+; else arr+=-, fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);/指针左移 ch=fgetc(fpin); fseek(fpin,-3L,SEEK_CUR); / 指针左移3 outarrt3t无符号数endl; /无符号数 3 else switch(ch) case+: case- : case* : case= : case/ :outch t4t运算符endl;break; /+ - * / = 运算符 4

9、case( : case) : case : case : case; : case# : case. : case, : case : case :outch t5t界限符endl;break; / (),.#; 界限符 case : string string1=; do string1+=ch; ch=fgetc(fpin); while (ch!=);/循环得到 string1+=ch; outstring1t6t字符串endl; /字符串 6 break; case: :ch=fgetc(fpin); if(ch=) out:= t4t运算符endl; /运算符：=else out

10、= t4t运算符endl; /运算符 = fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); /当指针回退一个字符 break; case :ch=fgetc(fpin); if(ch=)out= t4t运算符endl; /运算符 = if(ch=a)|(ch=A) fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); /指针回退一个字符 out t5t界限符endl; /界限符 else if(ch=)out t7t控制符endl; /控制符 ) out t4t运算符endl;/运算符 elseout t4t运算符endl; /运算符 :ch=fgetc(fpin); if(ch=) out=

11、 t4t运算符= if(ch=)out t7t控制符 if(ch=n)fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); out t5t界限符后边没有操作数。 else out t4t运算符 fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); break; default : outch t无法识别字符x; /cinx;就表示从标准输入流中读取一个指定类型(即变量x的类型)的数据。coutxx;cout.width(30);coutxx;cout.width(30);coutxendl; /*主程序*void main() char in_fn30; /定义存放文件路径的数组 FILE *

12、fpin; coutin_fn; /输入路径名 if(fpin=fopen(in_fn,r)!=NULL) break; /以只读方式打开文件，如果成功跳出循环继续，若不成功则输出错误信息。 else cout文件路径错误！请输入源文件（包括路径和后缀名）:; coutn*词法分析结果如下*endl; caculate(fpin); /调用分析程序 fclose(fpin); /关闭文件 coutendl; /结束行 read(); /调用read(),完成输出 /分析文本文件内容为一个简单的C语言程序 coutn*lex.txt 词法分析完毕*b）c=a+b;elsec=a-b;三实验要

13、求（一）程序设计要求（1）给出主要数据结构：分析栈、符号表；（2）将扫描器作为一个子程序，每次调用返回一个TOKEN；（3）程序界面：表达式输入、语法分析的表示结果（文件或者图形方式）；（二）实验报告撰写要求（1）系统功能分析与设计（包括各个子功能模块的功能说明）；（2）开发平台（操作系统、设计语言）；（3）设计方案:包括功能模块结构图、主要函数的流程图；（4）主要数据结构：分析栈、分析表、符号表；（5）具体设计实现过程（包括主控程序、各个功能模块的具体实现）。四实验设计（一）系统功能语法分析器的主要功能：是否可以以及如何从语法的起始符号推导出输入符号串。根据语法分析的规则，其必须以$作

14、为终结符，各个语句之间；间隔，判断其是否符合语法规则，一依次输出判断过程中所用到的产生式，并输出最终结论，若有错误可以报错并提示错误所在行数及原因。（二）开发平台Windows 7，Microsoft Visual C+ 6.0（Dos），C+。（三）设计方案对输入的源码文件进行此法分析，产生符号表-开始LR语法分析；词法分析：处理注释部分-换行处理/字符处理/数字处理/其他处理（运算法，界限符等）-词法分析产生符号表；LR语法分析：利用闭包运算和GOTO函数原理来对token进行语法分析，并输出分析的结果；（四）数据结构分析栈struct Symbolchar name50;char

15、*type;int value;Symbol1000;分析表Table3120数组108,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,2,0,4,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,1000,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,109,0,0,0,0,0,0,0,0,113,0,0,0,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,201,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,105,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,106,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,108,

16、0,203,0,0,0,0,0,0,0,0,203,0,0,7,0,4,0,0,0,0,0,202,0,0,0,0,0,0,0,0,202,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,204,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,110,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,126,0,0,0,0,0,0,127,0,0,0,0,0,0,0,0,11,25,0,112,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,205,0,205,0,0,0,0,0,0,

17、0,0,0,0,0,114,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,126,0,0,0,0,0,0,127,0,0,0,0,0,0,0,15,28,25,0,0,0,0,0,116,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,109,0,0,0,0,0,0,0,113,0,0,0,0,17,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,118,0,0,0,0,0,0,0,0,0,109,0,0,0,0,0,0,0,113,0,0,0,0,19,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,206,0,206,0,0,0

18、,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,121,123,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,126,0,0,0,0,0,0,127,0,0,0,0,0,0,0,0,0,22,0,208,0,0,0,0,208,208,208,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,126,0,0,0,0,0,0,127,0,0,0,0,0,0,0,0,0,24,0,209,0,0,0,0,209,209,209,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,210,0,0,0,0,210,210,210,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,211,0,0,0,0

19、,211,211,211,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,212,0,0,0,0,212,212,212,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,129,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,126,0,0,0,0,0,0,127,0,0,0,0,0,0,0,0,30,25,0,0,0,0,0,207,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0符号表struct Tokenchar *type;int attr;Token1000;（五）重要函数处理注释文字char Explain(char ch)/处理注释的函数

20、int i = START;/数组下标从0开始char EwordMAXSIZE;/存放字符或者字符串char ch1;ch1 =ch;Eword+i = ch1;ch1 = fgetc(Source);if(ch1 = /)/此时为单行注释while(ch1 != n)fprintf(Middle,%c, );ch1 = fgetc(Source);fprintf(Middle,%c,n);ch1 = fgetc(Source);else if(ch1 = *)/此时为多行注释while(!(ch1 = /)&(Ewordi = *)if(ch1 = n)fprintf(Middle,%c,

21、n);Eword+i = ch1;fprintf(Middle,%c, );ch1 = fgetc(Source);ch1 = fgetc(Source);else/此时为除号printf(%c,Eword0);fprintf(Middle,%c,Eword0);return ch1; LR分析法实现语法分析int LR()int tao1000=0;/用于存放语法分析过程中的状态int top=0;/存放栈顶的位置int point=0;/存放Token表,即输入表的当前位置int count;/用于扫描endchar数组时的计数char *input;/暂时保存输入表中的当前位置上的内容/

22、char head;/用于保存产生式的头部int num,state;input=Tokenpoint.type;while(pointTi)/input=Tokenpoint.type;for(count=0;count20;count+)/if(*input)=(*(endcharcount)if(!(strcmp(input,endcharcount)break;/count此时保存语法分析表的列号num=Tabletaotopcount;if(num=0)printf(Wrong in LR!Wrong in %s!,input);elsestate=num%100;/得到十位及个位上

23、的数字num=num/100;/用于辨别是移入1，规约2还是其他0switch(num)case 0:/GOTO表部分top+;/将该状态压栈taotop=state;input=Tokenpoint.type;break;case 1:/执行移入操作top+;/将该状态压栈taotop=state;point+;/指向输入表中的下一个位置input=Tokenpoint.type;break;case 2:/执行规约操作top=top-(int)(*productorstate1-48);/出栈的个数/printf(top=%d,top);input=productorstate2;prin

24、tf(n,productorstate0);/goto L;break;case 10:point+;input=Tokenpoint.type;break;default:printf(Wrong in LR!Wrong in %s!,input);if(point=Ti)&(num=10)return 1;elsereturn 0; 词法分析函数同实验一，故略。（六）具体实验过程主程序流程图：五实验结果运行结果：六实验总结经过本次的实验，使我真正的了解语法分析器的实现过程，让我更加深刻的语法分析器的实现原理，虽然在本次试验中遇到了各种各样的困难和错误，但在同学的帮助下还是把错误改正过

25、来了，是的语法分析器能够正确的识别相应的语法和表达式。附录：简单类c语言文法产生式语义规则注：P为文法的开始符号说明语句部分文法：P D SD L id ; D |L int | float程序语句部分文法：S id = E; S.code = E.code | gen(id.place:=E.place)S if （C） S1 C.true = newlabel; C.false = S.next;S1.next = S.next;S.code = C.code | gen(C.true:) | S1.codeS if （C） S1 else S2S while （C） S1 do S2C

27、=a-b;四实验设计（一）系统功能分析与设计本程序功能：本程序可对一段包含运算符的赋值语句依次进行词法分析、语法分析、语义分析以及生成中间代码。主要进行语义分析并生成中间代码，根据输入的符号串简历分析树并建立相应的依赖图，最后完成根据语义规则的运算。（二）开发平台（开发软硬件环境）Windows 7，Microsoft Visual C+ 6.0（三）语义翻译中使用的数据结构struct token/词法 token结构体int code;/编码int num;/递增编号token *next;token *token_head,*token_tail;/token队列struct st

28、r/词法 string结构体int num;/编号string word;/字符串内容str *next;str *string_head,*string_tail;/string队列struct ivan/语法产生式结构体char left;/产生式的左部string right;/产生式的右部int len;/产生式右部的长度;ivan css20;/语法 20个产生式struct pank/语法 action表结构体char sr;/移进或归约int state;/转到的状态编号;pank action4618;/action表int go_to4611;/语法 go_to表struct ike/语法分析栈结构体，双链ike *pre;int num;/状态int word;/符号编码ike *next;ike *stack_head,*stack_tail;/分析栈首尾指针struct L/语义四元式的数据结构int k;string op;/操作符string op1;/操作数string op2;/操作数string result;/结果L *next;/语义四元式向后指针L *Ltrue;/回填true链向前

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