编译原理上机实验

实验1简单的词法分析子程序
【实验目的】
●理解词法分析在编译程序中的作用
●初步了解和掌握词法分析程序的实现方法和技术
【实验内容】
1. 编写程序，输入一串字符，判断该字符串是否为合法标识符或合法整型常量。

2. 无符号数的算术四则运算中的各类单词的识别。

输入：由无符号数、＋、－、*、/、（、）构成的算术表达式。

输出：对识别出的每一单词均单行输出。

如，输入：
8*2.5-1.0e2
则，输出：
8
*
2.5
-
1.0e2
描述无符号数的确定的、最小化的状态转换图如图1所示。

其中编号1，2和6为终态，分别代表整数、小数和科学计数的识别结束状态。

图1 文法G[<无符号数>]的状态转换图
实验2词法分析程序设计
【实验目的】
●理解词法分析中的正规式和自动机
●掌握词法分析程序的实现方法和技术
【实验内容】
某一高级程序设计语言的部分语言子集定义如下：
(1)关键字：
for if then else while do
（所有关键字都是小写）
(2)运算符和分隔符：
+ - * / : = <><= <>>= == ; ( ) #
(3)其他标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义：
ID=letter(letter｜digit)*
NUM=digit·digit*
(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、分隔符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。

各种词法单元对应的词法记号如下：
编写程序，实现词法分析功能。

输入：源程序
输出：二元组（词法记号，属性值/其在符号表中的位置）构成的序列。

例如：输入源程序
x=5;
if (x>0)then
x=2*x+1/3;
else
x=2/x;
#
（# 表示输入结束）经词法分析后输出如下序列：(10,x)
(18,=)
(11,5)
(26,;)
(2,if)
(27,()
…
说明：关键字表的初值。

关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符，查关键字表。

如能查到匹配的单词，则该单词的关键字，否则为一般标识符。

关键字表为一个字符串数组，其描述如下：char *keyword[6]={”for”,”if”,”then”,”else”,”while”,”do”};
图2-1主程序示意图
图2-2 扫描子程序主要部分流程图
实验3语法分析程序设计
【实验目的】
●理解语法分析在编译程序中的作用
●在词法分析的基础上进行语法检查和结构分析
●掌握语法分析程序的实现方法和技术
【实验内容】
某一高级程序设计语言的部分语法规则用扩充的BNF表示如下：
⑴ <程序>::=begin<语句串>end
⑵ <语句串>::=<语句>{;<语句>}
⑶ <语句>::=<赋值语句>
⑷ <赋值语句>::=ID=<表达式>
⑸ <表达式>::=<项>{+<项> | -<项>}
⑹ <项>::=<因子>{*<因子> | /<因子>}
⑺ <因子>::=ID | NUM | (<表达式>)
要求：输入单词串，以“#”结束，如果是文法正确的句子，则输出“success”，否则输出“error”。

例如：
输入begin a=9; x=2*3; b=a+x end #
输出success！
输入x=a+b*c end #
输出error！
实验4语义分析及中间代码生成程序设计
【实验目的】
●理解语义分析及中间代码生成在编译程序中的作用
●在语法分析的基础上进行语义检查并生成中间代码
●加深对语法制导翻译的理解
●掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法
【实验内容】
某一高级程序设计语言的部分词法、语法规则同以上实验，在实验3语法分析程序基础上，设计和实现该语言的语义分析程序。

要求：输入是一段语句串，输出为三地址指令形式的四元式代码
例如：
对于语句串
Begin a=2+3*4; x=(a+b)/c end #
输出的三地址码为：
t1 = 3*4
t2 = 2+t1
a = t2
t3 = a + b
t4 = t3/c
x = t4。