编译原理实验报告实验一编写词法分析程序
编译原理词法分析实验报告
编译原理词法分析实验报告实验名称:词法分析器的设计与实现一、实验目的：1.熟悉编译原理中词法分析的基本概念和原理；2.掌握正则表达式的使用方法；3.实现一个简单的词法分析器。
二、实验内容：1.设计一个简单的编程语言，包含如下几种类型的词法单元：关键字、标识符、常量、运算符和界符。
2.使用正则表达式定义每种词法单元的模式。
3.设计一个词法分析器，将源代码中的每个词法单元识别出来并输出。
三、实验步骤：1. 确定编程语言的词法单元类型和正则表达式模式，定义相应的单词类型（如 TokenType）和模式（如 regex）。
2. 实现一个词法分析器的类 Lexer，包含以下方法：(1)一个构造方法，用于初始化词法分析器的输入源代码。
(2) 一个getNextToken方法，用于获取源代码中的下一个词法单元。
3. 在getNextToken方法中，使用正则表达式逐个识别源代码中的词法单元，并返回相应的Token对象。
4. 设计一个Token类，包含以下属性：词法单元类型、词法单元的值和位置信息等。
5.在主程序中使用词法分析器，将源代码中的每个词法单元识别出来并输出。
四、实验结果：1.设计一个简单的编程语言，包含如下词法单元类型（示例）：(1) 关键字：if、else、while、for等；(2)标识符：变量名等；(3)常量：整数、浮点数、字符串等；(4)运算符：+、-、*、/、=等；(5)界符：(、)、{、}、;等。
2. 实现一个词法分析器，识别出源代码中的每个词法单元，并输出相应的Token对象。
五、实验总结：通过本次实验，我熟悉了编译原理中词法分析的基本概念和原理，并掌握了正则表达式的使用方法。
我成功完成了一个简单的词法分析器的设计与实现，实现了源代码中每个词法单元的识别与输出。
这次实验对我深化了对编译原理中词法分析的理解，并提高了我的编程能力。
编译原理实验一词法分析
编译原理实验⼀词法分析实验⼀词法分析【实验⽬的】 （1）熟悉词法分析器的基本功能和设计⽅法； （2）掌握状态转换图及其实现； （3）掌握编写简单的词法分析器⽅法。
【实验内容】 对⼀个简单语⾔的⼦集编制⼀个⼀遍扫描的词法分析程序。
【实验要求】 （1）待分析的简单语⾔的词法 1) 关键字 begin if then while do end 2) 运算符和界符 := + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # 3) 其他单词是标识符(ID)和整形常数(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编码 （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。
syn 为单词种别码； token 为存放的单词⾃⾝字符串； sum 为整形常数。
【实验代码】1 #include<iostream>2 #include<string.h>3 #include<conio.h>4 #include<ctype.h>5using namespace std;6int sum,syn,p,m,n;7char ch,chs[8],s[100];8char *tab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};910int scanner(){11for(n=0;n<8;n++) chs[n]='\0';12 m=0;13 n=0;14 ch=s[p++];15while(ch=='') ch=s[p++];16if(isalpha(ch)){17while(isalpha(ch)||isdigit(ch)){18//isalpha(ch)函数：判断字符ch是否为英⽂字母，⼩写字母为2，⼤写字母为1，若不是字母019//isdigit(ch)函数：判断字符ch是否为数字，是返回1，不是返回020 chs[m++]=ch;21 ch=s[p++];22 }23 syn=10;24for(n=0;n<6;n++)25if(strcmp(chs,tab[n])==0) syn=n+1;26 p--;27 }else if(isdigit(ch)){28 sum=0;29while(isdigit(ch)){30 sum=sum*10+(ch-'0');31 ch=s[p++];32 }33 syn=11;34 p--;35 }else if(ch==':'){36 syn=17;37 chs[m++]=ch;38 ch=s[p++];39if(ch=='='){ syn=18;chs[m]=ch;p++;}40 p--;41 }else if(ch=='<'){42 syn=20;43 chs[m++]=ch;44 ch=s[p++];45if(ch=='>') { syn=21;chs[m]=ch;p++;}46if(ch=='=') { syn=22;chs[m]=ch;p++;}47 p--;48 }else if(ch=='>'){49 syn=23;50 chs[m++]=ch;51 ch=s[p++];52if(ch=='=') { syn=24;chs[m]=ch;p++;}53 p--;54 }else switch(ch){55case'+':syn=13;chs[m]=ch;break;56case'-':syn=14;chs[m]=ch;break;57case'*':syn=15;chs[m]=ch;break;58case'/':syn=16;chs[m]=ch;break;59case'=':syn=25;chs[m]=ch;break;60case';':syn=26;chs[m]=ch;break;61case'(':syn=27;chs[m]=ch;break;62case')':syn=28;chs[m]=ch;break;63case'#':syn=0;chs[m]=ch;break;64default:syn=-1;65 }66return0;67 }68int main(){69 p=0;70 cout<<"Please input code and end with character '#':"<<endl;71do{72//cin>>ch;不识别空格73 ch=getchar();74 s[p++]=ch;75 }while(ch!='#');76 p=0;77do{78 scanner();79switch(syn){80case11:cout<<'('<<syn<<','<<sum<<')'<<endl;break;81case -1:cout<<'('<<syn<<','<<"error"<<')'<<endl;break;82default:cout<<'('<<syn<<','<<chs<<')'<<endl;83 }84 }while(syn!=0);85//getch():是⼀个不回显函数，当⽤户按下某个字符时，函数⾃动读取，⽆需按回车，所在头⽂件是conio.h。
编译原理实验报告
编译原理实验报告一、实验目的本次编译原理实验的主要目的是通过实践加深对编译原理中词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键环节的理解，并提高实际动手能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019，操作系统为 Windows 10。
三、实验内容（一）词法分析器的设计与实现词法分析是编译过程的第一个阶段，其任务是从输入的源程序中识别出一个个具有独立意义的单词符号。
在本次实验中，我们使用有限自动机的理论来设计词法分析器。
首先，我们定义了单词的种类，包括关键字、标识符、常量、运算符和分隔符等。
然后，根据这些定义，构建了相应的状态转换图，并将其转换为程序代码。
在实现过程中，我们使用了字符扫描和状态转移的方法，逐步读取输入的字符，判断其所属的单词类型，并将其输出。
（二）语法分析器的设计与实现语法分析是编译过程的核心环节之一，其任务是在词法分析的基础上，根据给定的语法规则，判断输入的单词序列是否构成一个合法的句子。
在本次实验中，我们采用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。
首先，我们根据给定的语法规则，编写了相应的递归函数。
每个函数对应一种语法结构，通过对输入单词的判断和递归调用，来确定语法的正确性。
在实现过程中，我们遇到了一些语法歧义的问题，通过仔细分析语法规则和调整函数的实现逻辑，最终解决了这些问题。
（三）语义分析与中间代码生成语义分析的任务是对语法分析所产生的语法树进行语义检查，并生成中间代码。
在本次实验中，我们使用了四元式作为中间代码的表示形式。
在语义分析过程中，我们检查了变量的定义和使用是否合法，类型是否匹配等问题。
同时，根据语法树的结构，生成相应的四元式中间代码。
（四）代码优化代码优化的目的是提高生成代码的质量和效率。
在本次实验中，我们实现了一些基本的代码优化算法，如常量折叠、公共子表达式消除等。
通过对中间代码进行分析和转换，减少了代码的冗余和计算量，提高了代码的执行效率。
编译原理实验报告
编译原理实验报告一、实验概述本次实验旨在设计并实现一个简单的词法分析器，即实现编译器的第一个阶段，词法分析。
词法分析器将一段源程序代码作为输入，将其划分为一个个的词法单元，并将其作为输出。
二、实验过程1.设计词法规则根据编程语言的规范和所需实现的功能，设计词法规则，以明确规定如何将源程序代码分解为一系列的词法单元。
2.实现词法分析器采用合适的编程语言，根据所设计的词法规则，实现词法分析器。
词法分析器的主要任务是读入源程序代码，并将其根据词法规则进行分解，生成对应的词法单元。
3.测试词法分析器设计测试用例，用于检验词法分析器的正确性和性能。
测试用例应包含各种情况下的源程序代码。
4.分析和修正错误根据测试过程中发现的问题，分析产生错误的原因，并进行修正。
重复测试和修正的过程，直到词法分析器能够正确处理所有测试用例。
三、实验结果我们设计了一个简单的词法分析器，并进行了测试。
测试用例涵盖了各种情况下的源程序代码，包括正确的代码和错误的代码。
经过测试，词法分析器能够正确处理所有的测试用例。
词法分析器将源程序代码分解为一系列的词法单元，每个词法单元包含了单词的种类和对应的值。
通过对词法单元的分析，可以进一步进行语法分析和语义分析，从而完成编译过程。
四、实验总结通过本次实验，我深入了解了编译原理的词法分析阶段。
词法分析是编译器的第一个重要阶段，它将源程序代码分解为一个个的词法单元，为后续的语法分析和语义分析提供基础。
在实现词法分析器的过程中，我学会了如何根据词法规则设计词法分析器的算法，并使用编程语言实现词法分析器。
通过测试和修正，我掌握了调试和错误修复的技巧。
本次实验的经验对我今后的编程工作有很大帮助。
编译原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，通过实践能够更好地理解和掌握其中的概念和技术。
我相信通过进一步的学习和实践，我能够在编译原理领域取得更大的成果。
编译原理词法分析实验报告
编译原理词法分析实验报告实验一词法分析一、实验目的通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。
编制一个读单词过程，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。
二、实验内容（1）功能描述：该程序是实现一个词法分析器，词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。
词法分析器的单词符号常常表示成以下的二元式(单词种别码，单词符号的属性值)。
本实验中，采用的是将单词分为五种的方法。
识别关键字：main、if、int、for、while、do、return、break、continue；单词种别码为1。
标识符：单词种别码为2。
常数：为无符号整形数；单词种别码为3。
运算符：包括：+、-、*、/、=、>、<、>=、<=、!= ；单词种别码为4。
分隔符：包括：,、;、{、}、(、)；单词种别码为5。
（2）程序结构描述：输入：从控制台输入一段源程序代码，对输入的代码进行词法分析,处理：分离出关键字、标识符、数值、运算符和界符。
输出：在词法分析结果表中输出每个单词所在行号、类型以及它所对应的编码。
其中，编码是自定义的,一种类型对应一个编码。
词法分析结果显示在控制台上。
（3）程序设计思路1、定义编码表，用ArrayList集合存放单词，如：关键字、运算符、分界符。
这三种单词是固定的，标示符和数字这两种单词不存放在集合中。
编码表是固定的，只需要初始化一次就够了，所以将集合定义为static类型，使其在类加载时，进行一次初始化。
2、static char allstr[] = new char[100000];该数组用于存储用户从控制台输入的所有字符。
3、//从键盘获取一个一个的字符public char Getchar() {try {ch = (char) System.in.read();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return ch;}4、用while循环遍历allstr数组中存放的字符，判断分离出关键字、标示符、数字、运算符、标示符。
计算机编译原理实验报告
编译原理实验报告实验一词法分析设计一、实验功能：1、对输入的txt文件内的内容进行词法分析：2、由文件流输入test.txt中的内容，对文件中的各类字符进行词法分析3、打印出分析后的结果；二、程序结构描述：（源代码见附录）1、分别利用k[],s1[],s2[],s3[]构造关键字表，分界符表，算术运算符表和关系运算符表。
2、bool isletter(){} 用来判断其是否为字母，是则返回true，否则返回false；bool isdigit(){} 用来判断其是否为数字，是则返回true，否则返回false；bool iscalcu(){} 用来判断是否为算术运算符，是则返回true，否则返回false；bool reserve(string a[]){} 用来判断某字符是否在上述四个表中，是则返回true，否则返回false；void concat(){} 用来连接字符串；void getn(){} 用来读取字符；void getb(){} 用来对空格进行处理；void retract(){}某些必要的退格处理；int analysis(){} 对一个单词的单词种别进行具体判断；在主函数中用switch决定输出。
三、实验结果四、实验总结词法分析器一眼看上去很复杂，但深入的去做就会发现并没有一开始想象的那么困难。
对于一个字符的种别和类型可以用bool函数来判断，对于关键字和标示符的识别（尤其是3b）则费了一番功夫，最后对于常数的小数点问题处理更是麻烦。
另外，这个实验要设定好时候退格，否则将会导致字符漏读甚至造成字符重复读取。
我认为，这个实验在程序实现上大体不算困难，但在细节的处理上则需要好好地下功夫去想，否则最后的程序很可能会出现看上去没有问题，但实际上漏洞百出的状况。
将学过的知识应用到实际中并不简单，只有自己不断尝试将知识转化成程序才能避免眼高手低，对于知识的理解也必将更加深刻。
实验二LL(1)分析法一、实验原理：1、写出LL（1）分析法的思想：当一个文法满足LL(1)条件时，我们就可以为它构造一个不带回溯的自上而下的分析程序，这个分析程序是有一组递归过程组成的，每个过程对应文法的一个非终结符。
(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告
(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告实验一词法分析程序实现一、实验内容选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象，要求将其中的各个单词识别出来。
输入：由无符号数和+，－，*，/, ( , ) 构成的算术表达式，如1.5E+2－100。
输出：对识别出的每一单词均单行输出其类别码（无符号数的值暂不要求计算）。
二、设计部分因为需要选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象，要求将其中的各个单词识别出来，而其中的关键则为无符号数的识别，它不仅包括了一般情况下的整数和小数，还有以E为底数的指数运算，其中关于词法分析的无符号数的识别过程流程图如下：GOTO 1:(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告GOTO 2:三、源程序代码部分#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include <math.h>#define MAX 100#define UNSIGNEDNUMBER 1#define PLUS 2#define SUBTRACT 3#define MULTIPLY 4#define DIVIDE 5#define LEFTBRACKET 6#define RIGHTBRACKET 7#define INEFFICACIOUSLABEL 8#define FINISH 111int count=0;int Class;void StoreType();int Type[100];char Store[20]={'\0'};void ShowStrFile();//已经将要识别的字符串存在文件a中void Output(int a,char *p1,char *p2);//字符的输出过程int Sign(char *p);//'+''-''*''/'整体识别过程int UnsignedNum(char *p);//是否适合合法的正整数0~9int LegalCharacter(char *p);//是否是合法的字符：Sign(p)||UnsignedNum(p)||'E'||'.' void DistinguishSign(char *p);//'+''-''*''/'具体识别过程void TypyDistinguish();//字符的识别过程void ShowType();//将类别码存储在Type[100]中，为语法分析做准备void ShowStrFile()//已经将要识别的字符串存在文件a中{FILE *fp_s;char ch;if((fp_s=fopen("a.txt","r"))==NULL){printf("The FILE cannot open!");exit(0);}elsech=fgetc(fp_s);while(ch!=EOF){putchar(ch);ch=fgetc(fp_s);}printf("\n");}void StoreStr()//将文件中的字符串存储到数组Store[i] {FILE *fp=fopen("a.txt","r");char str;int i=0;while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%c",&str);if(str=='?'){Store[i]='\0';break;}Store[i]=str;i++;}Store[i]='\0';}void ShowStore(){int i;for (i=0;Store[i]!='\0';i++)printf("%c",Store[i]);printf("\n");}void Output(int a,char *p1,char *p2){printf("%3s\t%d\t%s\t","CLASS",a,"VALUE");while(p1<=p2){printf("%c",*p1);p1++;}printf("\n");}int Sign(char *p){char ch=*p;if(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')') return 1;elsereturn 0;}int UnsignedNum(char *p){char ch=*p;if('0'<=ch&&ch<='9')return 1;elsereturn 0;}int LegalCharacter(char *p){char ch=*p;if(Sign(p)||UnsignedNum(p)||ch=='E'||ch=='.')。
编译原理_词法分析器_实验报告
词法分析器实验报告实验目的：设计、编制、调试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。
功能描述：该程序要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。
（遇到错误时可显示“Error！”，然后跳过错误部分继续进行）设计思想：设计该词法分析器的过程中虽然没有实际将所有的状态转移表建立出来，但是所用的思想是根据状态转移表实现对单词的识别。
首先构造一个保留字表,然后,每输入一个字符就检测应该进入什么状态,并将该字符连接到d串后继续输入,如此循环,最后根据所在的接受状态以及保留字表识别单词。
符号表：记号类别属性值ws - -const 保留字 1var 保留字 1call 保留字 1begin 保留字 1if 保留字 1while 保留字 1do 保留字 1odd 保留字 1end 保留字 1then 保留字 1procedure 保留字 1= 运算符 2< 运算符 2<= 运算符 2<> 运算符 2> 运算符 2>= 运算符 2* 运算符 2+ 运算符 2- 运算符 2/ 运算符 2:= 运算符 2ident 标识符 3number 常数 4 ( 分隔符 5) 分隔符 5; 分隔符 5, 分隔符 5. 分隔符 5状态转换图：①标识符及保留字：letter or digittStart letter②number:③关系操作符：0 21 435startdigit.digit E+ | -digitdigitdigitdigitEdigit otherother④分隔符：start< other =(<=, 2) >= other>=* * (<>, 2)(<,2)(=, 2)(>=, 2)(>, 2)：=（：=，2）⑤算术运算符：使用环境：Windows xp 下的visual c++6.0程序测试： input1 : int a,b;start;( ),.( ; ,5)( (,5)( ),5) ( , ,5)( . ,5)start+- * /( + ,2) ( -,2)( *,2) ( / ,2). a=b+2;input2:while(a>=0)do7x=x+6.7E+23;end;input3:begin:x:=9if x>0 then x:=x+1;while a:=0 dob:=2*x/3,c:=a;end;output1: 3,int 3,a 5,,3,b 5,;3,a2,=3,b2,+4,2 5,; output2:output2:1,while5,(3,a2,>=4,05,)1,doerror line 32,=3,x2,+4,6.7E+235,;1,end5,;output3:output3:1,beginerror line 13,x2,:=4,91,if3,x2,>4,01,then3,x2,:=3,x2,+4,15,;1,while3,a2,:=4,01,do 3,b 2,:= 4,2 2,* 3,x 2,/4,35,,3,c2,:=3,a5,;1,end5,;测试结果与预期结果一致源程序代码：#include<stdio.h>#include<string.h>void main(){int i=0,j,k=0,state=1,f=0,linenum=1;chara[11][10]={"const","var","call","begin","if","while","do","odd","end","then","proc edure"};char b,d[40]={"\0"};freopen("input.txt","r",stdin);freopen("output.txt","w",stdout);b=getchar();while(b!=EOF)/*判断所输入字符是否为结束符*/{if(b==' '||b=='\n'||b=='\t')/*滤过空格、换行等分隔符号*/{ if(b='\n') linenum++;b=getchar();}else if((b>='a'&&b<='z')||(b>='A'&&b<='Z'))/*识别标识符以及保留字*/{d[i++]=b;b=getchar();while((b>='a'&&b<='z')||(b>='A'&&b<='Z')||(b>='0'&&b<='9')){d[i++]=b;b=getchar();}for(j=0;j<11;j++)/*查询保留字表确定该单词是否是保留字*/{ if(strcmp(d,a[j])==0){ printf("1,%s\n",d);k=1;break;}}if(k==0)/*在保留字表中没有查到该单词，是标识符*/printf("3,%s\n",d);for(j=0;j<=i;j++)d[j]='\0';i=0;k=0;}else if(b>='0'&&b<='9')/*识别常数*/{ d[i++]=b;b=getchar();while(f!=1){switch (state) {case 1:if(b>='0'&&b<='9') {state=1;d[i++]=b;b=getchar();}else if(b=='.') { state=2;d[i++]=b;b=getchar();}else if(b=='E') { state=4;d[i++]=b;b=getchar();}else state=7;break;case 2:if(b>='0'&&b<='9') {state=3;d[i++]=b;b=getchar();}else state=8;break;case 3:if(b>='0'&&b<='9') {state=3;d[i++]=b;b=getchar();}else if(b=='E') { state=4;d[i++]=b;b=getchar();}else state=7;break;case 4:if(b=='+'||b=='-') { state=5;d[i++]=b;b=getchar();}else if(b>='0'&&b<='9'){ state=6;d[i++]=b;b=getchar();} else state=8;break;case 5:if(b>='0'&&b<='9'){ state=6;d[i++]=b;b=getchar();}else state=8;break;case 6:if(b>='0'&&b<='9'){ state=6;d[i++]=b;b=getchar();}else state=7;break;case 7: f=1;break;case 8: f=1;break;}}if(state==7&&(b<'a'||b>'z')&&(b<'A'||b>'Z'))printf("4,%s\n",d);else if(state==7&&(b>='a'&&b<='z')||(b>='A'&&b<='Z'))/*数字后接字母的出错控制*/{while((b>='a'&&b<='z')||(b>='A'&&b<='Z')){ d[i++]=b;b=getchar();}printf("error line %d\n",linenum);}else printf("error line %d\n",linenum);for(j=0;j<=i;j++)d[j]='\0';i=0;f=0;state=1;}else if(b=='<')/*识别'<'、'<='和'<>'*/{ d[i++]=b;b=getchar();if(b=='='||b=='>'){ d[i++]=b;b=getchar();printf("2,%s\n",d);for(j=0;j<=i;j++)d[j]='\0';i=0;}else{ printf("2,%s\n",d);for(j=0;j<=i;j++)d[j]='\0';i=0;}}else if(b=='>')/*识别'>'和'>='*/{ d[i++]=b;b=getchar();if(b=='='){ d[i++]=b;b=getchar();printf("2,%s\n",d);for(j=0;j<=i;j++)d[j]='\0';i=0;}else{ printf("2,%s\n",d);for(j=0;j<=i;j++)d[j]='\0';i=0;}}else if(b==':')/*识别':='*/{ d[i++]=b;b=getchar();if(b=='='){ d[i++]=b;b=getchar();printf("2,%s\n",d);}else printf("error line %d\n",linenum);for(j=0;j<=i;j++)d[j]='\0';i=0;}else if(b=='*'||b=='+'||b=='-'||b=='/'||b=='=')/*识别运算符*/{ printf("2,%c\n",b);b=getchar();}else if(b=='('||b==')'||b==','||b==';'||b=='.')/*识别分隔符*/{ printf("5,%c\n",b);b=getchar();}else{ printf("error line %d\n",linenum);b=getchar();}}}实验心得：此次实验让我了解了如何设计、编制并调试词法分析程序，并加深了我对词法分析器原理的理解；熟悉了直接构造词法分析器的方法和相关原理，并学会使用c语言直接编写词法分析器；同时更熟练的掌握用c语言编写程序，实现一定的实际功能。
词法分析实验报告(实验一)
编译原理词法分析实验报告软工082班兰洁200831104044一、实验内容二、实验目的三、实验预期四、程序规定五、实验原理●程序流程图●判别浮点功能扩展流程图●状态转换图六、程序代码与浮点判别功能扩展七、测试用例●扩展功能测试用例；●普通功能测试用例八、输出结果九、实验心得一、实验内容：词法分析：1、识别简单语言的单词符号；2、识别关键字、标识符、数字、运算符等。
并扩展浮点识别功能。
二、实验目的调试词法分析程序，加深对词法分析原理的理解，掌握编写简单词法分析程序的一般步骤。
三、实验预期结果：经过调试源代码程序，程序能够成功运行编译，对输入的简单字符串，能够别关键字、标识符、数字、运算符等，并且给出单词符号的对应编码。
四、程序规定：1、关键字："function","if","then","while","do","endfunc"；2、算术运算符：”+”,”-”,”*”,”/”,”=”；3、关系运算符："<" ">" "<=" ">=" "==" "!="；4、界符："(" ")" ";" "#"；5、标识符规定以字母开头,字母均为小写；6、空格和换行符跳过；7、单词对应编码：十、实验原理：输入串--------------------〉词法分析程序————————〉单词符号串输入：字符串以#结束。
输出：单词的二元组(syn，token/sum)程序流程图分析浮点数功能扩展部分流程图：shuzi()函数状态转换图六、程序代码：备注：红色字体部分为程序功能的功能扩展，使程序能够分析浮点数！我把浮点数的syn设置为80！/*词法分析源代码*/#include<stdio.h>#include<string.h>scaner();char prog[80],token[8];char ch;int syn,p,m,n,sum;char * rwtab[6]={"function","if","then","while","do","endfunc"}; int i=0,k,c,sumint,f;char fenshu[80],sum1[80];double sumf=0,fudian;int shuzi(){if(ch>='0' && ch<='9')syn=80;elsesyn=-2;return syn;}main(){p=0;printf("\n please input string :\n");do{scanf("%c",&ch);prog[++p]=ch;}while(ch!='#');p=0;do{scaner();switch(syn){ case 11:printf("\n(%d,%d)",syn,sum);break;case -1:printf("\n error");break;case 80:printf("\n(%d,%f)",syn,fudian);break; default:printf("\n(%d,%s)",syn,token);}}while(syn!=0);}scaner(){for(n=0;n<8;n++)token[n]=NULL;//if(1+2!=3)ch=prog[++p];while(ch==' ' || ch=='\n')ch=prog[++p];//跳过空格if(ch>='a' && ch<='z'){m=0;while(ch>='a' && ch<='z' || ch>='0' && ch<='9') {token[m++]=ch;//token[0]=f,m=1ch=prog[++p];}token[m]='\0';ch=prog[--p];syn=10;for(n=0;n<6;n++){if(strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=n+1;break;}}}elseif(ch>='0' && ch<='9'){c=p;k=0;do{ sum1[k]=ch;ch=prog[++c]; //ch取后一个数字k++;shuzi();//这个函数用来分析浮点数的整数部分是否已经输入到数组里f=syn;} while(f==80)if(ch=='.'){for(n=0;n<k;n++){sumint=sumint*10+sum1[n]-'0';} //计算整数部分i=0;do{ch=prog[++c];fenshu[i]=ch;i++;shuzi();//这个函数用来分析浮点数的小数部分是否已经输入到数组里} while(syn==80);sumf=0;for(k=i-2;k>=0;k--){sumf=sumf*0.1+(fenshu[k]-'0')*0.1;} //计算浮点数的小数部分fudian=sumint+sumf; //浮点数计算syn=80;p=--c;}else{ch=prog[p];//若是整数，ch等于原来的值 sum=0;while(ch>='0' && ch<='9'){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[++p];}ch=prog[--p];syn=11;}}elseswitch(ch){case'<':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[++p];if(ch=='='){syn=22;token[m++]=ch;}elseif(ch=='>'){syn=21;token[m++]=ch;}else{syn=20;ch=prog[--p];}break;case'>':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[++p];if(ch=='='){syn=24;token[m++]=ch;}else{syn=23;ch=prog[--p];}break;case'=':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[++p];if(ch=='='){syn=25;token[m++]=ch;}else{syn=18;ch=prog[--p];}break;case'!':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[++p];if(ch=='='){syn=22;token[m++]=ch;}else{syn=-1;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=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;default:syn=-1;}}七、测试用例：补充：功能扩展测试用例：八、程序输出结果：功能扩展测试用例输出结果用例一：用例二：用例三：普通功能测试用例显示结果九、实验心得通过编译原理实验一词法分析实验，使得自己对词法分析的流程有了更深刻的了解，虽然源代码并非由自己设计，但是在调试程序的过程中，尤其是进行测序功能扩展的过程中，想了很多种办法，终于找到了最合适的方法，而且还进行了代码的优化，这个过程虽然有时有些枯燥，但是更多时候是欣喜的，不仅复习了c语言的许多内容，并且有了更深的理解。
编译原理实验--词法分析器
实验一词法分析器设计【实验目的】1．熟悉词法分析的基本原理，词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。
2．复习高级语言，进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。
3．通过完成词法分析程序，了解词法分析的过程。
【实验内容】用C语言编写一个PL/0词法分析器，为语法语义分析提供单词，使之能把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语法语义分析，并把分析结果（基本字，运算符，标识符，常数以及界符）输出。
【实验流程图】【实验步骤】1．提取pl/0文件中基本字的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){int k=-1;char a[SIZE];int s=0;while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z'){if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32;a[++k]=(char)ch;ch=fgetc(stream);}for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++)for(int n=0;n<=k;n++){if(a[n]==wsym[m][n]) ++s;else s=0;if(s==(strlen(wsym[m]))) {printf("%s\t",wsym[m]);m=14;n=k+1;} }2．提取pl/0文件中标识符的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){int k=-1;char a[SIZE]=" ";int s=0;while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z'){if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32;a[++k]=(char)ch;ch=fgetc(stream);}for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++)for(int n=0;n<=k;n++){if(a[n]==wsym[m][n]) ++s;else s=0;if(s==(strlen(wsym[m]))) {m=14;n=k+1;}}if(m==13) for(m=0;a[m]!=NULL;m++) printf("%c ",a[m]);3．提取pl/0文件中常数的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){while(ch>='0' && ch<='9'){num=10*num+ch-'0';ch=fgetc(stream);}if(num!=0) printf("%d ",num);num=0;}4．提取pl/0文件中运算符的源代码int ch=fgetc(stream);while(ch!='.'){switch(ch){case'+': printf("+ ");break;case'-': printf("- ");break;case'*': printf("* ");break;case'/': printf("/ ");break;case'>': if(fgetc(stream)=='=')printf(">= "); else printf("> ");break;case'<': if(fgetc(stream)=='=')printf("<= "); else printf("< ");break;case':': printf(":= ");break;case'#': printf("# ");break;case'=': printf("= ");break;default: break;}ch=fgetc(stream);5．提取pl/0文件中界符的源代码int ch=fgetc(stream);while(ch!='.'){switch(ch){case',': printf(", ");break;case';': printf("; ");break;case'(': printf("( ");break;case')': printf(") ");break;default: break;}ch=fgetc(stream);}【实验结果】1．pl/0文件（222.txt）内容const a=10;var b,c;procedure p;beginc:=b+a;end;beginread(b);while b#0 dobegincall p;write(2*c);read(b)endend .2．实验运行结果【实验小结】1.了解程序在运行过程中对词法分析，识别一个个字符并组合成相应的单词，是机器能过明白程序，定义各种关键字，界符。
编译原理实验报告
编译原理实验报告一、实验目的编译原理是计算机科学中的重要课程，旨在让学生了解编译器的基本工作原理以及相关技术。
本次实验旨在通过设计和实现一个简单的编译器，来进一步加深对编译原理的理解，并掌握实际应用的能力。
二、实验环境本次实验使用了Java编程语言及相关工具。
在开始实验前，我们需要安装Java JDK并配置好运行环境。
三、实验内容及步骤1. 词法分析词法分析是编译器的第一步，它将源代码分割成一系列词法单元。
我们首先实现一个词法分析器，它能够将输入的源代码按照语法规则进行切割，并识别出关键字、标识符、数字、运算符等。
2. 语法分析语法分析是编译器的第二步，它将词法分析得到的词法单元序列转化为语法树。
我们使用自顶向下的LL(1)语法分析算法，根据文法规则递归地构建语法树。
3. 语义分析语义分析是编译器的第三步，它对语法树进行检查和转换。
我们主要进行类型检查、语法错误检查等。
如果源代码存在语义错误，编译器应该能够提供相应的错误提示。
4. 代码生成代码生成是编译器的最后一步，它将经过词法分析、语法分析和语义分析的源代码翻译为目标代码。
在本次实验中，我们将目标代码生成为Java字节码。
5. 测试与优化完成以上步骤后，我们需要对编译器进行测试，并进行优化。
通过多个测试用例的执行，我们可以验证编译器的正确性和性能。
四、实验心得通过完成这个编译器的实验，我收获了很多。
首先，我对编译原理的知识有了更深入的理解。
在实验过程中，我深入学习了词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键技术，对编译器的工作原理有了更系统的了解。
其次，我提高了编程能力。
实现一个完整的编译器需要处理复杂的数据结构和算法，这对我的编程能力是一个很好的挑战。
通过实验，我学会了合理地组织代码，优化算法，并注意到细节对程序性能的影响。
最后，我锻炼了解决问题的能力。
在实验过程中，我遇到了很多困难和挑战，但我不断地调试和改进代码，最终成功地实现了编译器。
编译原理实验报告(一)----词法分析程序
结束
是 转关键字和标识符处理
是 转数字处理
是 转运算符处理
)[p--8]
{[p--23] char[k--0] ch[i--5] ;[p--13]
关闭所有文件
下面简要分析一下词法分析程序的运行流程：
能否打开所要编译的 C 语言文 件
能
判断当前字符是否是文件结束符
否
报错 是
否
是
从源判程断序当中前读字入符一是行否到是数’组\n缓’ 冲区
否
判断当前字符是否是字母
否 判断当前字符是否是数字
否 判断当前字符是否是运算符
否
【程序调试】 现有源程序 a.c 清单如下： #include <stdio.h> int main(int argc, char *argv[]) {char ch; int i; ch='a'; ch=ch+32 ; i=ch; printf("%d id %c\n",i,ch);/*打印*/ return 0; } 运行词法分析程序后，显示如下结果： after_com.txt 文件： #[p--2] include[i--0] <[p--14] stdio.h[i--1] >[p--16]
"fclose","exit","r","read","close","w","fprintf"};
【实验报告】实验一 编写词法分析程序
编译原理实验报告实验名称：编写词法分析程序_______实验类型：设计型实验指导教师：专业班级：姓名：学号：实验地点：实验成绩：日期：2017年4月15日实验一编写语法分析程序一、实验目的1)通过设计、调试词法分析程序，掌握词法分析程序的设计工具，即有穷自动机，进一步理解自动机理论；2)掌握正则文法和正则表达式转换成有穷自动机的方法及有穷自动机的实现方法；3)会确定词法分析程序的输出形式及标识符与关键字的区分方法；4)加深对课堂教学的理解，提高词法分析方法的实践能力，掌握使用实验环境的技能技巧以及程序的调试方法。
二、实验设计1、写出TEST语言每条词法规则对应的正则文法或者正则表达式1)标识符：字母打头，后接任意字母或数字。
正则表达式：( a|b|……|z|A|B……|Z )( 0|1|……|9| a|b|……|z|A|B……|Z )*2)保留字：标符的子集，包括：if, else, for, while, do, int, write, read。
正则表达式：if | else | for | while | do | int | write | read3)无符号整数：由数字组成，但最高位不能为0，允许一位的0。
正则表达式：( (1……|9 )( 0|1|……|9)* )|04)分界符：(、)、;、{、}正则表达式：( | ) | ; | { | }5)运算符：+、-、*、/、=、<、>、>=、<=、!=、==正则表达式：+ | - | * | / | = | < | > | >= | <= | != | ==6)注释符：/* */正则表达式：/*(没有连续的*/的任意字符串|ℇ)*/2、对每个文法或者正则表达式分别构造NFA1)标识符：( a|b|……|z|A|B……|Z )( 0|1|……|9| a|b|……|z|A|B……|Z )*2)无符号整数：( (1|2|……|9 )( 0|1|……|9)* )|03)分界符：( | ) | ; | { | }4)运算符：+ | - | * | / | = | < | > | >= | <= | != | ==5)注释符：/*(没有连续的*/的任意字符串|ℇ)*/非*非*|非/3、将NFA合并，确定化，化简得到最终的DFA。
编译原理实验报告：实验一编写词法分析程序
编译原理实验报告实验名称：实验一编写词法分析程序实验类型：验证型实验指导教师：***专业班级：13软件四*名：**学号：电子邮箱：实验地点：秋白楼B720实验成绩：日期：2016年3 月18 日一、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；熟悉词法分析程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。
掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。
确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。
加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。
通过本实验，应达到以下目标：1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。
2、掌握词法分析的实现方法。
3、上机调试编出的词法分析程序。
二、实验过程以编写PASCAL子集的词法分析程序为例1.理论部分（1）主程序设计考虑主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。
数组 k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。
采用定长的方式，较短的关键字后面补空格。
P数组存放分界符。
为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中（编程时，还应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。
id和ci数组分别存放标识符和常数。
instring数组为输入源程序的单词缓存。
outtoken记录为输出内部表示缓存。
还有一些为造表填表设置的变量。
主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造 k表；再输入分界符等造p表。
主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。
每个循环处理一个单词；接收键盘上送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。
⑵词法分析过程考虑将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。
其流程图见图1-1。
图1-1该过程取名为 lexical，它根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符），判断单词类，产生类号：以字符 k表示关键字；i表示标识符；c表示常数；p表示分界符；s表示运算符（编程时类号分别为 1，2，3，4，5）。
编译原理实验一 词法分析
实验一词法分析一、实验目的：编制一个读单词过程，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。
二、实验内容：如源程序为C语言。
输入如下一段：main(){int a=-5,b=4,j;if(a>=b)j=a-b;else j=b-a;}要求输出如图：（2，”main”）（5，”（”）（5，”）”）（5，”{”）（1，”int”）（2，”a”）（4，”=”）（3，”-5”）（5，”,”）（2，”b”）（4，”=”）（3，”4”）（5，”,”）（2，”j”）（5，”;”）（1，”if”）（5，”（”）（2，”a”）（4，”>=”）（2，”b”）（5，”）”）（2，”j”）（4，”=”）（2，”a”）（4，”-”）（2，”b”）（5，”;”）（1，”else”）（2，”j”）（4，”=”）（2，”b”）（4，”-”）（2，”a”）（5，”;”）（5，”}”）在示例程序的基础上，增加对自加、自减、正负号的判断。
三、源程序：#include<iostream>using namespace std;FILE *fp;char cbuffer;char *key[8]={"if","else","for","while","do","return","break","continue"};int atype,id=4;int search(char searchchar[ ],int wordtype) /*判断单词是保留字还是标识符*/{int i=0;int p;switch (wordtype){case 1:for (i=0;i<=7;i++){if (strcmp(key[i],searchchar)==0){ p=i+1; break; } /*是保留字则p为非0且不重复的整数*/ else p=0; /*不是保留字则用于返回的p=0*/}return(p);}}char alphaprocess(char buffer){ int atype; /*保留字数组中的位置*/int i=-1;char alphatp[20];while ((isalpha(buffer))||(isdigit(buffer))||buffer=='_'){alphatp[++i]=buffer;buffer=fgetc(fp);} /*读一个完整的单词放入alphatp数组中*/alphatp[i+1]='\0';atype=search(alphatp,1);/*对此单词调用search函数判断类型*/if(atype!=0){ printf("%s, (1,%d)\n",alphatp,atype-1); id=1; }else{ printf("(%s ,2)\n",alphatp); id=2; }return buffer;}char digitprocess(char buffer){int i=-1;char digittp[20];while ((isdigit(buffer))){digittp[++i]=buffer;buffer=fgetc(fp);}digittp[i+1]='\0';printf("(%s ,3)\n",digittp);id=3;return(buffer); }char otherprocess(char buffer){char ch[20];ch[0]=buffer;ch[1]='\0';if(ch[0]==','||ch[0]==';'||ch[0]=='{'||ch[0]=='}'||ch[0]=='('||ch[0]==')') { printf("(%s ,5)\n",ch);buffer=fgetc(fp);id=4;return(buffer);}if(ch[0]=='*'||ch[0]=='/'){ printf("(%s ,4)\n",ch);buffer=fgetc(fp);id=4;return(buffer);}if(ch[0]=='='||ch[0]=='!'||ch[0]=='<'||ch[0]=='>'){ buffer=fgetc(fp);if(buffer=='='){ ch[1]=buffer;ch[2]='\0';printf("(%s ,4)\n",ch);}else {printf("(%s ,4)\n",ch);id=4;return(buffer);}buffer=fgetc(fp);id=4;return(buffer);}if(ch[0]=='+'||ch[0]=='-'){if(id==4){ /*在当前符号以前是运算符，则此时为正负号*/ int i=1;buffer=fgetc(fp);ch[1]=buffer;ch[2]='\0';if(ch[0] == ch[1]){printf("(%s,3)\n",ch);buffer=fgetc(fp);return buffer;}while(isdigit(ch[i])){ch[++i] = fgetc(fp);}ch[i] = '\0';id=3;printf("(%s ,3)\n",ch);return(buffer);}buffer=fgetc(fp);ch[1]=buffer;if(ch[0] == ch[1]){ch[2]='\0';printf("(%s,3)\n",ch);buffer=fgetc(fp);return buffer;}ch[1]='\0';printf("(%s ,4)\n",ch);buffer=fgetc(fp);id=4;return(buffer);}}void main(){if ((fp=fopen("example.c","r"))==NULL) /*只读方式打开一个文件*/ printf("error");else{cbuffer = fgetc(fp); /*fgetc( )函数：从磁盘文件读取一个字符*/while (cbuffer!=EOF){if(cbuffer==' '||cbuffer=='\n') /*掠过空格和回车符*/cbuffer=fgetc(fp);elseif(isalpha(cbuffer))cbuffer=alphaprocess(cbuffer);elseif (isdigit(cbuffer))cbuffer=digitprocess(cbuffer);else cbuffer=otherprocess(cbuffer);}}system("pause");}四、实验运行结果：五、实验心得：通过这次实验，更加深了我对编译中的词法分析过程的理解，我将老师所给的示例加以修改，添加了++，--，以及正负号的判断，虽然还有很多实际问题没有考虑进去，例如程序中若有‘//’或者‘/*..*/’时则无法判断出解释语句。
编译词法分析实验报告
一、实验目的1. 理解词法分析的基本概念和原理。
2. 掌握词法分析器的实现方法。
3. 熟悉C语言在词法分析中的应用。
4. 提高编程能力和问题解决能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C3. 开发环境：Visual Studio 2019三、实验内容1. 设计词法分析器，实现对源代码的词法分析。
2. 将源代码分解为单词序列。
3. 输出单词序列及对应的词法类型。
四、实验步骤1. 分析源代码中的词法单位，确定词法类型。
2. 设计词法分析器的状态转换表。
3. 编写词法分析器代码。
4. 测试词法分析器，验证其正确性。
五、实验过程1. 分析源代码中的词法单位在C语言中，词法单位包括标识符、关键字、运算符、分隔符、常量等。
本实验以C语言为例，分析源代码中的词法单位，确定词法类型。
2. 设计词法分析器的状态转换表根据词法单位，设计词法分析器的状态转换表。
状态转换表包括当前状态、输入字符、下一状态、输出词法类型和对应动作。
3. 编写词法分析器代码根据状态转换表，编写词法分析器代码。
以下为词法分析器的主要功能模块：（1）初始化：设置初始状态、词法类型和单词长度。
（2）读取字符：从源代码中读取字符，并判断字符类型。
（3）状态转换：根据状态转换表，更新当前状态、输出词法类型和单词长度。
（4）输出结果：将单词序列及对应的词法类型输出到屏幕。
4. 测试词法分析器编写测试用例，验证词法分析器的正确性。
测试用例包括以下几种情况：（1）包含各种词法单位的源代码。
（2）包含注释的源代码。
（3）包含错误标识符的源代码。
六、实验结果与分析1. 实验结果通过测试，词法分析器能够正确识别源代码中的各种词法单位，并将单词序列及对应的词法类型输出到屏幕。
以下为部分测试结果：```int a = 10; // 输出：int, 标识符if (a > 0) // 输出：if, 关键字{// 输出：{, 分隔符// ...// 输出：}, 分隔符}// 输出：//, 注释开始注释内容// 输出：//, 注释结束```2. 实验分析（1）实验过程中，通过对词法分析原理的学习，加深了对编译原理的理解。
编译原理熟悉实验报告
一、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和流程；2. 掌握编译器的各个阶段及其实现方法；3. 熟悉编译器各个阶段中使用的算法和数据结构；4. 培养编程能力和问题解决能力。
二、实验内容1. 词法分析；2. 语法分析；3. 语义分析；4. 代码生成；5. 符号表；6. 中间代码生成。
三、实验步骤1. 词法分析（1）设计词法分析器：首先需要确定源程序中的词法单元，如标识符、关键字、运算符等。
然后，编写代码实现词法分析器，对源程序进行扫描，将词法单元转换成词法符号。
（2）实现词法分析器：使用C语言或Java等编程语言实现词法分析器，完成词法单元的识别和转换。
2. 语法分析（1）设计语法分析器：根据源程序的语言规范，设计语法分析器，实现语法规则的定义和匹配。
（2）实现语法分析器：使用递归下降分析法、LL(1)分析法、LR(1)分析法等实现语法分析器，对词法分析器输出的词法符号序列进行语法分析。
3. 语义分析（1）设计语义分析器：根据源程序的语言规范，设计语义分析器，实现语义规则的检查和类型检查。
（2）实现语义分析器：使用C语言或Java等编程语言实现语义分析器，完成语义规则的检查和类型检查。
4. 代码生成（1）设计代码生成器：根据源程序的语言规范，设计代码生成器，将抽象语法树转换成目标代码。
（2）实现代码生成器：使用C语言或Java等编程语言实现代码生成器，完成抽象语法树到目标代码的转换。
5. 符号表（1）设计符号表：在编译过程中，需要记录变量、函数等信息，设计符号表实现这些信息的存储和管理。
（2）实现符号表：使用C语言或Java等编程语言实现符号表，完成变量、函数等信息的存储和管理。
6. 中间代码生成（1）设计中间代码生成器：根据源程序的语言规范，设计中间代码生成器，将抽象语法树转换成中间代码。
（2）实现中间代码生成器：使用C语言或Java等编程语言实现中间代码生成器，完成抽象语法树到中间代码的转换。
四、实验结果与分析1. 词法分析器能够正确识别源程序中的词法单元，并将它们转换成词法符号。
编译学原理实验报告
一、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和编译过程。
2. 掌握编译器各个阶段的功能和实现方法。
3. 通过实际操作，加深对编译原理的理解和应用。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编译器：C++编译器3. 开发环境：Visual Studio三、实验内容1. 词法分析2. 语法分析3. 语义分析4. 中间代码生成5. 代码优化6. 目标代码生成四、实验步骤1. 词法分析（1）设计词法分析器：根据实验要求，设计一个词法分析器，能够将源代码中的字符序列转换成一个个词法符号。
（2）实现词法分析器：使用C++编写词法分析器代码，实现字符序列到词法符号的转换。
（3）测试词法分析器：编写测试用例，验证词法分析器的正确性。
2. 语法分析（1）设计语法分析器：根据实验要求，设计一个语法分析器，能够识别源代码中的语法结构。
（2）实现语法分析器：使用C++编写语法分析器代码，实现语法结构的识别。
（3）测试语法分析器：编写测试用例，验证语法分析器的正确性。
3. 语义分析（1）设计语义分析器：根据实验要求，设计一个语义分析器，能够对源代码中的语义进行验证。
（2）实现语义分析器：使用C++编写语义分析器代码，实现语义验证。
（3）测试语义分析器：编写测试用例，验证语义分析器的正确性。
4. 中间代码生成（1）设计中间代码生成器：根据实验要求，设计一个中间代码生成器，能够将源代码转换成中间代码。
（2）实现中间代码生成器：使用C++编写中间代码生成器代码，实现源代码到中间代码的转换。
（3）测试中间代码生成器：编写测试用例，验证中间代码生成器的正确性。
5. 代码优化（1）设计代码优化器：根据实验要求，设计一个代码优化器，能够对中间代码进行优化。
（2）实现代码优化器：使用C++编写代码优化器代码，实现中间代码的优化。
（3）测试代码优化器：编写测试用例，验证代码优化器的正确性。
6. 目标代码生成（1）设计目标代码生成器：根据实验要求，设计一个目标代码生成器，能够将优化后的中间代码转换成目标代码。
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编译原理实验报告实验名称：实验一编写词法分析程序实验类型：验证型实验指导教师：何中胜专业班级：13软件四姓名：丁越学号：电子邮箱：实验地点：秋白楼B720实验成绩：日期：2016年3 月18 日一、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；熟悉词法分析程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。
掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。
确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。
加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。
通过本实验，应达到以下目标：1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。
2、掌握词法分析的实现方法。
3、上机调试编出的词法分析程序。
二、实验过程以编写PASCAL子集的词法分析程序为例1.理论部分（1）主程序设计考虑主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。
数组 k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。
采用定长的方式，较短的关键字后面补空格。
P数组存放分界符。
为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中（编程时，还应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。
id和ci数组分别存放标识符和常数。
instring数组为输入源程序的单词缓存。
outtoken记录为输出内部表示缓存。
还有一些为造表填表设置的变量。
主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造 k表；再输入分界符等造p表。
主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。
每个循环处理一个单词；接收键盘上送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。
⑵词法分析过程考虑将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。
其流程图见图1-1。
图1-1该过程取名为 lexical，它根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符），判断单词类，产生类号：以字符 k表示关键字；i表示标识符；c表示常数；p表示分界符；s表示运算符（编程时类号分别为 1，2，3，4，5）。
对于标识符和常数，需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组id中，将常数变为二进制形式存入数组中 ci中，并记录其在表中的位置。
lexical过程中嵌有两个小过程：一个名为getchar，其功能为从instring中按顺序取出一个字符，并将其指针pint加1；另一个名为error，当出现错误时，调用这个过程，输出错误编号。
2.实践部分所有识别出的单词都用两个字节的等长表示，称为内部码。
第一个字节为t，第二个字节为i。
t为单词的种类。
关键字的t=1；分界符的 t=2；算术运算符的t=3；关系运算符的t=4；无符号数的t=5；标识符的 t=6。
i为该单词在各自表中的指针或内部码值。
表 1-1为关键字表；表1-2为分界符表；表1-3为算术运算符的i表1-4常数表和标识符表是在编译过程中建立起来的。
其 i值是根据它们在源程序中出现的顺序确定的。
另外可以根据Pascal语言子集中出现其它单词情况进行自行修改以上表格。
最后编写程序进行词法分析，判断目标在哪个表中并进行显示。
三、实验结果1.测试数据数据共分为3组，分别如下：第一组数据var i,j,k:integer;begini:=5;j:=6;k:=i+j;write("k=",k);End.第二组数据var i,sum:integer;beginsum:=0;for i:=1 to 10 dobeginsum:=sum+i;end;writeln("sum=",sum);End.第三组数据var weight,price:real;beginwrite("please input weight: ");readln(weight);if weight<10thenprice=5;elseprice=5+(weight-10)*0.4;writeln("price=",price);End.这三组数据都是通过文件“test.txt”读入到程序中，通过程序一一读取文件中的数据进行分析，程序分析时要注意所属的类型。
2.测试结果以上三组数据测试结果通过控制台显示，显示时要根据表进行分类，不同的表有不同的标号，具体显示如图1-1，1-2，1-3，和1-4所示：第一组数据图1-2第二组数据图1-3第三组数据图1-4图1-4（接图1-5）四、讨论与分析实验结果的每一条数据可分为两个部分。
第一个部分是识别出的单词部分，第二个部分（小括号内的部分）则显示了单词在表中的位置，括号内第一个数字表示是第几张表，第二个数字代表单词在表的位置。
实验结果与预期结果一致。
该实验证明了通过其他语言来编译一种语言的词法分析器是可行的。
实验结果说明了词法分析是作为相对独立的阶段来完成的。
在词法分析过程中，编译程序是通过操作系统从外部介质中读取源程序文件中的各个字符的。
同时，为正确地识别单词，有时还需进行超前搜索和回退字符等操作。
因此，为了提高读盘效率和便于扫描器进行工作，通常可采用缓冲输入的方案，即在内存中设置一个适当大小的输入缓冲区，让操作系统直接将磁盘上的源程序字符串分批送入此缓冲区中，供扫描器进行处理。
五、附录：关键代码部分如下：bool isKey( string str, int &syn) /*判断是否为关键字，若是传回相应关键码的种别名*/{int i;for(i=0; i<7; i++){if(str == key[i]){syn = i + 1;return true;}}return false;}bool isLetter(char c) //判断是否为字母，若是返回true，不是返回false {if((c >= 'A' && c <= 'Z') || (c >= 'a' && c <= 'z'))return true;elsereturn false;}bool isDigit(char c) //判断是否为数字，若是返回true，不是返回false {if(c >= '0' && c <= '9')return true;elsereturn false;}void analyse(FILE *fileP)//分析函数对具体情形进行分析{int n;char c;string str = "";int count=0;//标识变量int count1=0;//标识变量while((c = fgetc(fileP)) != EOF){if(c == ' ' || c == '\n' || c == '\t')continue;else if(isDigit(c)) //如果是数字{while(isDigit(c))//数字后还是数字{str += c;//数值连接c = fgetc(fileP);}fseek(fileP, -1, SEEK_CUR);for(int a=0;a<50;a++){//数字没出现在数组中，在数组中加入if(arr1[a]==str){break;}else if(arr1[a]==""){arr1[count1]=str;count1++;break;}}for(int b=0;b<50;b++){//数字的分析if(arr1[b]==str){cout <<str<< "(5, " << ""<< b << "" << ")" << endl;}}str = "";}else if(isLetter(c)) //字母开头的{while(isDigit(c) || isLetter(c))//字母后还是字母{str += c;c = fgetc(fileP);}fseek(fileP, -1, SEEK_CUR);if(isKey(str, n))//如果是关键码cout <<str<< "(" << 1 << ", " << n << ")" << endl; //关键码分析else{for(int i=0;i<50;i++){//标识符没出现在数组中，在数组中加入if(arr[i]==str){break;}else if(arr[i]==""){arr[count]=str;count++;break;}}for(int j=0;j<50;j++){//标识符分析if(arr[j]==str)cout <<str<< "(6, " << ""<< j << "" << ")" << endl;}}str = "";}else //操作符等字符，为表2，3，4中的{switch(c){...//列举出现在表2，3，4中的字符进行分析，此处略}}}int main()//主函数{FILE *fileP;fileP = fopen("test.txt", "r");//读文件cout << "------词法分析如下------" << endl;analyse(fileP);//调用函数analysereturn 0;}六、实验者自评总的来说，实验过程还算顺利，遇到的一系列问题都得到比较好的解决，当然分析器还有很大的改进空间，这里只是简单的依照给定的图实现了PASCAL子集的词法分析。
虽说如此，但是最后能够完成还是感觉是不太容易的。
通过此次实验，让我了解到如何设计、编制并调试词法分析程序，加深对词法分析原理的理解；熟悉了构造词法分析程序的手工方式的相关原理，根据识别语言单词的状态转换图，使用某种高级语言（例如C语言）直接编写此法分析程序。