编译原理实验报告

编译原理实验报告
一、实验目的和要求
本次实验旨在对PL_0语言进行功能扩充，添加新的语法特性，进一步提高编译器的功能和实用性。

具体要求如下：
1.扩展PL_0语言的语法规则，添加新的语法特性；
2.实现对新语法的词法分析和语法分析功能；
3.对扩展语法规则进行语义分析，并生成中间代码；
4.验证扩展功能的正确性。

二、实验内容
1.扩展语法规则
本次实验选择扩展PL_0语言的语句部分，添加新的控制语句，switch语句。

其语法规则如下：
<switch_stmt> -> SWITCH <expression> CASE <case_list>
<default_stmt> ENDSWITCH
<case_list> -> <case_stmt> ， <case_stmt> <case_list>
<case_stmt> -> CASE <constant> : <statement>
<default_stmt> -> DEFAULT : <statement> ，ε
2.词法分析和语法分析
根据扩展的语法规则，需要对新的关键字和符号进行词法分析，识别出符号类型和记号类型。

然后进行语法分析，建立语法树。

3.语义分析
在语义分析阶段，首先对switch语句的表达式进行求值，判断其类
型是否为整型。

然后对case语句和default语句中的常量进行求值，判
断是否与表达式的值相等。

最后将语句部分生成中间代码。

4.中间代码生成
根据语法树和语义分析的结果，生成对应的中间代码。

例如，生成switch语句的跳转表，根据表达式的值选择相应的跳转目标。

5.验证功能的正确性
设计一些测试用例，验证新语法的正确性和扩展功能的实用性。

三、实验步骤与结果
1.扩展语法规则，更新PL_0语法分析器的词法规则和语法规则。

2.实现对新语法的词法分析和语法分析功能，根据测试用例进行调试。

3.完成语义分析功能，检测语法树、表达式和语句中的常量，并生成
对应的中间代码。

4.更新中间代码生成部分，根据语义分析的结果生成中间代码。

5.设计测试用例，验证新语法和扩展功能的正确性。

6.运行测试用例，检查输出结果和中间代码生成的正确性。

四、实验结果分析
经过测试，扩展的PL_0语言在语法分析、语义分析和中间代码生成方面都能正常工作。

新增的switch语句可以正常进行条件判断和跳转操作，在实际编程中可以提供更多的选择和灵活性。

五、遇到的问题和解决方法
在扩展语法规则和实现词法分析和语法分析的过程中，遇到了一些问题。

例如，如何判断case语句中的常量是否与表达式的值相等，以及如何生成对应的跳转表。

通过仔细分析问题并查阅资料，找到了解决方案并进行了实现。

六、总结和体会
通过本次实验，我对编译原理的理论知识有了更深刻的理解，并学会了如何扩展一门编程语言的语法规则和语义分析功能。

同时，通过设计测试用例和调试程序，进一步提高了自己的问题解决能力和编程能力。

这次实验给我带来了很多收获，对将来的学习和工作有很大的帮助。