编译原理课程设计实验报告
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> ,ε2.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。
编译原理实验报告(词法分析器语法分析器)
函数 int f(char c) 和 int g(char c) , 判断运算符之间的优先关系 , 根据不同情况作各种不同操作 。 流程
图如下 :
word 完美格式
专业资料
输入算数表达式,以 #结束 初始化 loptr[1]= ’#’ 用 get()取一个待分析字符 s
Optr[1] 和 s 是否同时为 #
。
2 、而且对词法分析和语法分析在实践中的应用有了深入的掌握
。
3 、 更加熟悉了构造词法分析程序和语法分析程序的手工方式的相关原理
, 能够实现对词
法分析程序所提供的单词符号序列进行相应的语法检查和结构分析
,达到了学以致用的目的 。
word 完美格式
word 完美格式
专业资料
case 'p': case 'q': case 'r': case 's': case 't': case 'u': case 'v': case 'w': case 'x': case 'y': case 'z':
while(letter(s)||digit(s)) {token[j]=s; j=j+1; get(); } retract();k=lookup(token); if(k==0)
-
9
*
10
<=
11
<
11
==
11
=
12
;
13
word 完美格式
助记符 while
if else switch case
编译原理实验报告
编译原理实验报告班级姓名:学号:自我评定:实验一词法分析程序实现一、实验目的与要求通过编写和调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中,将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。
二、实验内容根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况,从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中,选取一个适当大小的子集。
例如,可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后,再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。
输入:由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。
输出:把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示,即确定单词串的输出形式。
例如,所输出的每一单词均按形如(CLASS,VALUE)的二元式编码。
对于变量和常数,CLASS字段为相应的类别码;VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号(要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串;常数表登记项中则存放该常数的二进制形式)。
对于关键字和运算符,采用一词一类的编码形式;由于采用一词一类的编码方式,所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码,VALUE字段则为“空”。
另外,为便于查看由词法分析程序所输出的单词串,要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。
三、实现方法与环境词法分析是编译程序的第一个处理阶段,可以通过两种途径来构造词法分析程序。
其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义(如BNF),用手工的方式(例如可用C语言)构造词法分析程序。
一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵,该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。
构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成,即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程序所应进行的语义处理工作,然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。
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。
编译原理实验报告_15
编译原理实验报告实验一词法分析器的设计与实现 (1)1)实验目的 (1)2)实验内容 (1)3)实验要求 (1)4)实验原理 (1)5)实验步骤 (1)6)状态转化图及词法分析程序 (2)7)测试 (7)实验二语法分析器的设计与实现 (9)1)实验目的 (9)2)实验内容 (9)3)实验要求 (9)4)实验原理 (9)5)实验步骤 (9)6)语法分析程序 (10)7)测试 (16)编译原理实验报告专业:计算机科学与技术学生姓名:学号: 48完成时间:2020年11月25日实验一词法分析器的设计与实现1)实验目的①掌握正规式、状态转换图、C语言单词符号的划分及词法分析器的实现②掌握词法分析程序的作用和接口。
2)实验内容设计及实现C语言程序的词法分析器。
3)实验要求①对任给的一个C语言源程序,能够虑掉空格、回车换行符、tab键及注释。
②识别各类单词符号,如关键字、标识符、运算符、常数、界符,结果以二元式形式输出。
并构造符号表。
③输出有词法错误的单词及所在行号。
4)实验原理根据扫描到的单词符号的第一个字符的种类,分别转到相应的程序进行处理。
这些程序的功能就是识别以相应字符开头的各类单词符号。
5)实验步骤①根据C语言各类单词的正规式,构造能识别各类单词的状态转换图。
②根据状态转换图,构造识别各类单词的词法分析器。
6)状态转化图及词法分析程序#include ""#include ""#include ""FILE *fp;int id;void main(){char cbuffer;char alphaprocess(char buffer);char digitprocess(char buffer);char otherprocess(char buffer);if ((fp=fopen("","r"))==NULL) /*以只读方式打开文件"",NULL在文件中已被定义为0*/printf("error");else{cbuffer=fgetc(fp); /*文件不为空则从文件中取字符*/while (cbuffer!=EOF) /*EOF文件结束标志*/{if(cbuffer==' '||cbuffer=='\n') /*掠过空格和回车符*/{cbuffer=fgetc(fp);id=4;}else if(isalpha(cbuffer))cbuffer=alphaprocess(cbuffer); /*检查cbuffer是否为字母,是则调用alphaprocess()函数*/else if (isdigit(cbuffer))cbuffer=digitprocess(cbuffer); /*检查cbuffer是否为数字0~9,是则调用digitprocess()函数*/else cbuffer=otherprocess(cbuffer); /*非上述两者则调用otherprocess()函数*/}}}char alphaprocess(char buffer){int search(char searchchar[],int wordtype); /*函数声明*/int atype;int i=-1;char alphatp[20]; /*字符数组存储从文件中读取的字符*/while((isalpha(buffer))||(isdigit(buffer))||buffer=='_') /*标识符的组成成分*/{alphatp[++i]=buffer; /*将当前读取的字符存如数组*/buffer=fgetc(fp); /*读取下一个字符*/}alphatp[i+1]='\0'; /*字符串以'\0'作为结束标志*/atype=search(alphatp,1); /*调用函数,判断当前字符串是否为关键字*/if(atype!=0) /*是关键字则输出该关键字,编号为1,并输出该关键字在关键字表中的位子*/{printf("(%s, (1,%d))\n",alphatp,atype);id=1; /*关键字的ID为1*/}else{printf("(%s ,2)\n",alphatp); /*为标识符时,编号为2*/id=2; /*标识符的ID为2*/}return(buffer);}/*判断字符串是否为关键字*/int search(char searchchar[],int wordtype){char * key[32]={"auto","break","case","char","const","continue","default","d o", "double","else","enum","extern","float","for","goto","if","int","long ", "register","return","short","signed","sizeof","static","struct", "volatile","while","switch","typedef","union","unsigned","void"};/*设置数组指针存储c语言中的32个关键字*/int i;int p;switch (wordtype){case 1:for (i=0;i{if (strcmp(key[i],searchchar)==0) /*比较字符串,为关键字则定位该关键字的序号*/{ p=i+1; break; }else p=0;}return(p);}}char digitprocess(char buffer){int i=-1;char digittp[20];while ((isdigit(buffer))||buffer=='.'||buffer=='e'||buffer=='E')//考虑数字为小数和指数时的情况{digittp[++i]=buffer;buffer=fgetc(fp); /*同上*/}digittp[i+1]='\0';printf("(%s ,3)\n",digittp); /*输出该数字,编号为3*/ id=3; /*设置ID 为3*/return(buffer);}char otherprocess(char buffer){int n=0;char ch[20];ch[0]=buffer;ch[1]='\0';if(ch[0]=='%'||ch[0]=='\\'){ buffer=fgetc(fp);ch[1]=buffer;ch[2]='\0';printf("(%s ,5)\n",ch);id=4;buffer=fgetc(fp);return(buffer);}if(ch[0]=='&'){buffer=fgetc(fp);if(buffer!='&')printf("(%s ,5)\n",ch);id=4;return(buffer);}if(buffer=='&'){ch[1]=buffer;ch[2]='\0';printf("(%s ,4)\n",ch);id=3;buffer=fgetc(fp);return(buffer);}}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]==''){buffer=fgetc(fp);if(buffer=='=') /*防止'==','!=','='符号的分离*/ { 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);-全文完-。
编译原理课程设计 期末实验报告 编译原理中重要的、有机联系的文法、词法、语法,作一个具体的了解和掌握
编译原理课程设计[课程设计目的]使学生能通过课程设计,对编译原理中重要的、有机联系的文法、词法、语法,作一个具体的了解和掌握。
[课程设计要求]要求对一个简单的数值表达式进行文法、词法、语法分析,并结合实验,写出课程设计报告。
[课程设计时数] 8学时。
[课程设计内容]对一个简单的数值表达式进行文法、词法、语法分析。
该表达式只含双目运算符:+、-、*、/ ,1位的数值和括号。
一:词法部分实验1,词法源程序代码:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<iostream.h>char prog[80],token[8];char ch;int syn,p,m=0,n,row,sum=0;char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};void scaner(){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;}}else if((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;}else switch(ch){case'<':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='>'){syn=21;token[m++]=ch;}else if(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;}}void main(){p=0;row=1;cout<<"Please input string:"<<endl;do{cin.get(ch);prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;do{scaner();switch(syn){case 11: cout<<"("<<syn<<","<<sum<<")"<<endl; break;case -1: cout<<"Error in row "<<row<<"!"<<endl; break;case -2: row=row++;break;default: cout<<"("<<syn<<","<<token<<")"<<endl;break;}}while (syn!=0);}2,词法实验结果验证:(1)给定源程序begin x:=10; if x>2 then x:=3*x+1/2; end#输出结果如下2,源程序(包括上式未有的while/,do以及判断错误语句),结果图如上:beginx<=$;whilea<2dob<>10-x;end#。
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学科,它涉及到将高级编程语言转换为计算机能够理解和执行的机器语言。
本次实验的目的是通过实际操作和编程实践,深入理解编译原理中的词法分析、语法分析、语义分析以及中间代码生成等关键环节,提高我们对编译过程的认识和编程能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C++,开发环境为Visual Studio 2019。
此外,还使用了一些相关的编译工具和调试工具,如 GDB 等。
三、实验内容(一)词法分析器的实现词法分析是编译过程的第一步,其任务是将输入的源程序分解为一个个单词符号。
在本次实验中,我们使用有限自动机的理论来设计和实现词法分析器。
首先,定义了各种单词符号的类别,如标识符、关键字、常量、运算符等。
然后,根据这些类别设计了相应的状态转换图,并将其转换为代码实现。
在实现过程中,使用了正则表达式来匹配输入字符串中的单词符号。
对于标识符和常量等需要进一步处理的单词符号,使用了相应的规则进行解析和转换。
(二)语法分析器的实现语法分析是编译过程的核心环节之一,其任务是根据给定的语法规则,分析输入的单词符号序列是否符合语法结构。
在本次实验中,我们使用了递归下降的语法分析方法。
首先,根据实验要求定义了语法规则,并将其转换为相应的递归函数。
在递归函数中,通过对输入单词符号的判断和处理,逐步分析语法结构。
为了处理语法错误,在分析过程中添加了错误检测和处理机制。
当遇到不符合语法规则的输入时,能够输出相应的错误信息,并尝试进行恢复。
(三)语义分析及中间代码生成语义分析的目的是对语法分析得到的语法树进行语义检查和语义处理,生成中间代码。
在本次实验中,我们使用了三地址码作为中间代码的表示形式。
在语义分析过程中,对变量的定义和使用、表达式的计算、控制流语句等进行了语义检查和处理。
对于符合语义规则的语法结构,生成相应的三地址码指令。
四、实验步骤(一)词法分析器的实现步骤1、定义单词符号的类别和对应的正则表达式。
编译原理课程设计报告
编译原理课程设计报告软件学院05级时间:2007年7月25日一、词法分析1、实验目的编程实现词法分析程序,加深理解对词法分析原理。
2、实验要求a、识别出特殊符号(用顿号隔开),女口=、+、-、*、/、<、>、<=、>=、==、!=、;、:、,、{、}、卜卜(、)等b 识别出关键字,如if;the n;while;do;e nd;for 等c、识别其它标记ID和NUM,并通过以下正规式定义其他标记:ID -> letter (letter | digit)letter -> a | b ... | z | A |B ... | ZNUM -> digit digit*digit -> 0 | 1 ... | 93、算法思路:本程序每次判断均连续输入几个的词,不同的词之间用“空格”隔开,因为所输入的字符串中含有“空格”,故在输入的时候启用文本监视器,利用字符串解析器扫描所输入的字符串,以逗号,空格,分号分开,以java.util 包中的模式匹配生成文法和保留字对每个token进行分析,测试其匹配的模式,把它们区分开来4、程序流程图主程序流程图扫描程序流程图5.运行环境JDK6.0实验二:LL1语法判断、实验目要求:自定义一个文法集,输入文法产生式,计算文法的利用FIRST,FOLLOV和SELECT集合,SELECT集合构造预测分析表,接着用预测分析程序,栈和预测分析表对输入串进行分析,给出分析过程。
二、设计思想:设计算法实现:(1 )求FIRST集(用关系图法)(a)每个文法符号对应图中一个结点。
(b)如果文法中有产生式A、a X3 ,且a =>* £,则从对应A的结点到对应X的结点连一条箭弧。
(c)凡是从FIRST(A)的结点有路径可到达的终结符结点所标记的终结符都为FIRST(A的成员。
(d)判定£是否为某非终结符FIRST集的成员,若是则将加入该非终结符的FIRST集中。
编译原理实验报告
实验一词法分析一、实验目的设计、编制并调试一个词法分析程序,加深对词法分析原理的理解。
二、实验要求2.1 待分析的简单的词法(1)关键字:begin if then while do end所有的关键字都是小写。
(2)运算符和界符:= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) #(3)其他单词是标识符(ID)和整型常数(SUM),通过以下正规式定义:ID = letter (letter | digit)*NUM = digit digit*(4)空格有空白、制表符和换行符组成。
空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字,词法分析阶段通常被忽略。
2.2 各种单词符号对应的种别码:表2.1 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bgin 1 :17If 2 := 18Then 3 < 20wile 4 <> 21do 5 <= 22end 6 > 23lettet(letter|digit)* 10 >= 24 dight dight* 11 = 25 + 13 ;26—14 ( 27* 15 ) 28/ 16 # 02.3 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。
例如:对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件,经过词法分析后输出如下序列:(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、词法分析程序的算法思想:算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号,其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类,拼出相应的单词符号。
3.1 主程序示意图:主程序示意图如图3-1所示。
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
编译原理实验报告一、实验目的本次实验的目的是了解编译原理的基本知识,并运用所学知识实现一个简单的词法分析器。
二、实验内容1.设计一个词法分析器,能够识别并输出源程序中的关键字、标识符、常数和运算符等。
2.设计并实现一个词法分析器的算法。
3.对编写的词法分析器进行测试。
三、实验过程1.设计词法分析器的算法在设计词法分析器的时候,需要先了解源程序的基本构成,了解关键字、标识符、常数和运算符等的特点,以及它们在源程序中的表示形式。
然后,根据这些特点,设计一个适合的算法来进行词法分析。
2.实现词法分析器根据设计好的算法,在编程语言中实现词法分析器。
在实现过程中,需要根据不同的词法单元,设计相应的正则表达式来进行匹配和识别。
3.测试词法分析器编写几个简单的测试用例,对词法分析器进行测试。
检查输出结果是否正确,并根据实际情况对词法分析器进行调试和优化。
四、实验结果经过测试,词法分析器能够正确识别并输出源程序中的关键字、标识符、常数和运算符等。
测试用例的输出结果与预期结果一致。
五、实验总结通过本次实验,我学习了编译原理的基本知识,掌握了词法分析器的设计和实现方法。
在实验过程中,我遇到了一些困难和问题,但通过仔细思考和查阅文献资料,最终成功地完成了实验任务。
这次实验不仅帮助我巩固了所学知识,还提高了我的编程能力和解决问题的能力。
通过实践,我深刻体会到了编译原理在软件开发中的重要性和作用,并对将来的学习和工作有了更好的规划和方向。
通过本次实验,我对编译原理的相关知识有了更深入的理解和掌握,对词法分析器的设计和实现方法有了更加清晰的认识。
同时,我还学会了如何进行实验报告的撰写,提高了我的文档写作能力。
通过本次实验,我不仅实现了实验的目标,还提高了自己的综合素质和能力。
编译原理上机实验报告
编译原理上机实验报告一、实验目的本次实验旨在通过实践的方式理解和掌握编译原理中的一些重要概念和技术,包括词法分析、语法分析和语义分析等。
通过实验的操作,了解和体验编译器的工作过程,深入理解编译原理的相关理论知识。
二、实验环境本次实验使用了Java语言作为编程语言,使用Eclipse作为开发环境,实验所需的相关工具和库已经提前配置完成。
三、实验内容本次实验主要分为三个部分,分别是词法分析、语法分析和语义分析。
1.词法分析词法分析是编译器的第一个阶段,也是最基础的阶段。
在本次实验中,我们首先需要实现一个词法分析器,该分析器可以将源代码分割成一个个的词法单元,将其存储到一个词法单元表中。
我们首先需要定义一些词法单元的模式,比如关键字、标识符、常量等。
然后,我们使用正则表达式和有限自动机的思想来实现一个可以识别各种模式的词法分析器。
2.语法分析语法分析是编译器的第二个阶段,其目的是将词法单元表中的内容按照语法规则进行分析,生成一个语法树。
在本次实验中,我们需要实现一个递归下降的语法分析器。
我们首先需要定义一些语法规则,然后根据这些规则逐条实现相应的语法分析函数。
最终,我们可以通过递归调用这些函数,将源代码转换成语法树的形式。
3.语义分析语义分析是编译器的第三个阶段,其目的是对语法树进行进一步的检查和处理。
在本次实验中,我们需要实现一个简单的语义分析器。
我们可以在语法分析的基础上,增加一些语义规则,然后对生成的语法树进行检查。
比如,我们可以检查变量的定义和使用是否一致,是否存在未定义的变量等。
最终,我们可以通过语义分析器发现和纠正一些潜在的错误。
四、实验总结通过本次实验,我深入学习了编译原理的相关知识,并通过实践中加深了对这些知识的理解和掌握。
实验中,我了解到了词法分析、语法分析和语义分析在编译器设计中的重要性,也学会了如何使用相关工具和技术来实现这些功能。
通过实验,我发现编译原理是一门非常有趣且实用的课程,它既涉及到理论知识,又需要实践操作。
编译原理实验报告小结
一、实验背景编译原理是计算机科学的一个重要分支,主要研究如何将高级语言源代码转换为计算机可以执行的机器代码。
本实验旨在通过实践操作,加深对编译原理基本概念和算法的理解,提高编程能力和解决问题的能力。
二、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和流程;2. 掌握词法分析和语法分析的基本方法;3. 熟悉编译过程中的中间代码生成和代码优化;4. 培养编程能力和团队协作精神。
三、实验内容1. 词法分析词法分析是编译过程的第一步,其主要任务是将源代码中的字符序列转换成一个个有意义的符号(单词)。
本实验中,我们实现了词法分析器,能够识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。
2. 语法分析语法分析是编译过程的核心,其主要任务是将词法分析器生成的单词序列按照一定的语法规则进行组织,形成语法树。
本实验中,我们实现了递归下降解析法,对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。
3. 中间代码生成中间代码生成是编译过程中的一个重要环节,其主要任务是将语法树转换为一种抽象的、与具体机器无关的中间代码。
本实验中,我们实现了三地址代码生成,将语法树转换为三地址代码。
4. 代码优化代码优化是编译过程中的一个关键步骤,其主要任务是在保证程序正确性的前提下,提高程序的性能。
本实验中,我们实现了简单的代码优化,如常数传播、变量替换等。
四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们成功实现了词法分析、语法分析、中间代码生成和代码优化等功能。
以一个简单的C语言程序为例,我们能够将其转换为三地址代码,并进行简单的优化。
2. 实验分析(1)词法分析:本实验中,我们通过定义状态转换表和动作表,实现了对C语言源代码的词法分析。
实验结果表明,词法分析器能够准确地识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。
(2)语法分析:递归下降解析法是一种较为直观的语法分析方法。
本实验中,我们实现了递归下降解析法,对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。
编译原理实验报告
实验一词法分析一、实验目的通过设计、编写和调试词法分析程序,了解词法分析程序的作用,组成结构,不同种类单词的识别方法,掌握由单词的词法规则出发,画出识别单词的状态转换图,然后在用程序实现词法分析程序设计方法。
二、词法规则1、注释用{和}括起来。
注释体中不能有{。
注释可以出现在任何记号的后面。
2、记号间的空格可有可无,但关键字前后必须有空格、换行、程序的开头或者结尾的原点。
3、标识符的记号id 与以字母开头的字母数字串相匹配:Letter->[a-zA-Z]Digit->[0-9]Id->letter (letter | digit)*4、记号num与无符号整数相匹配:Digits->digit digit*Optional_fraction -> . Digits | ɛOptional_exponent->(E(+ | - | ɛ ) digits) | ɛNum ->digits optional_fraction optional_exponent5、关键字要被保留且在文法中以黑体出现6、关系运算符(relop)指:=、<、<>、<=、>=、>7、Addop: + 、 - 、or8、Mulop:*、/ 、div、mod、and9、Assignop: :=三、词法分析程序详细设计及判别状态图1、无符号数(可带小数和指数)的状态转换图:2、标识符/关键字的状态转换图:字母或数程序详细设计:四、开发环境本程序在Microsoft Visual C++ 6.0环境中编写,无特殊编译要求。
五、函数清单void LexcialAnalysis(FILE *fp);//词法分析主函数int JudgeFirstLetter(char ch);//判断单词的第一个字符int IsDigit(char ch);//判断是否为数字int IsLetter(char ch);//判断是否为字母int IsSpecialPunc(char ch);//判断是否为特殊标点void RecogDigit(char StrLine[]);//用状态图识别无符号数字void RecogIdentifier(char strLine[]);//用状态图识别标识符void RecogPunc(char strLine[]);//识别特殊标点int IsKeyWord(string str);//判断标识符是否为关键字void error();//出错处理六、测试程序program example(input, output);{comments goes here!}var x, y: integer;function gcd(a, b: integer): integer;beginif b =1.2e3 then gcd := aelse gcd := gcd(b, a mod b)end;beginread(x, y);write(gcd(x, y));end.七、运行效果八、实验总结通过这次编译器词法分析程序的编写,我更好地了解了词法分析的作用及工作原理,讲课本中的知识融入到程序编写过程中,理论结合了实际。
编译原理教程实验报告
一、实验目的本次实验旨在使学生通过编译原理的学习,了解编译程序的设计原理及实现技术,掌握编译程序的各个阶段,并能将所学知识应用于实际编程中。
二、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. 目标代码生成三、实验步骤1. 词法分析(1)设计词法分析器,识别输入源代码中的各种词法单元;(2)使用C语言实现词法分析器,并进行测试。
2. 语法分析(1)根据文法规则设计语法分析器,识别输入源代码的语法结构;(2)使用C语言实现语法分析器,并进行测试。
3. 语义分析(1)设计语义分析器,检查语法分析后的语法树,确保语义正确;(2)使用C语言实现语义分析器,并进行测试。
4. 中间代码生成(1)设计中间代码生成器,将语义分析后的语法树转换为中间代码;(2)使用C语言实现中间代码生成器,并进行测试。
5. 代码优化(1)设计代码优化器,对中间代码进行优化,提高程序性能;(2)使用C语言实现代码优化器,并进行测试。
6. 目标代码生成(1)设计目标代码生成器,将优化后的中间代码转换为特定目标机的汇编语言;(2)使用C语言实现目标代码生成器,并进行测试。
四、实验结果与分析1. 词法分析实验结果:成功识别输入源代码中的各种词法单元,包括标识符、关键字、运算符、常量等。
2. 语法分析实验结果:成功识别输入源代码的语法结构,包括表达式、语句、程序等。
3. 语义分析实验结果:成功检查语法分析后的语法树,确保语义正确。
4. 中间代码生成实验结果:成功将语义分析后的语法树转换为中间代码,为后续优化和目标代码生成提供基础。
5. 代码优化实验结果:成功对中间代码进行优化,提高程序性能。
6. 目标代码生成实验结果:成功将优化后的中间代码转换为特定目标机的汇编语言,为程序在目标机上运行做准备。
五、实验心得1. 编译原理是一门理论与实践相结合的课程,通过本次实验,我对编译程序的设计原理及实现技术有了更深入的了解。
编译原理中实验报告
实验名称:编译原理实验实验时间:2023年X月X日实验地点:实验室实验指导老师:XXX一、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和流程。
2. 掌握词法分析和语法分析的基本方法。
3. 学习编译器生成中间代码和目标代码的过程。
4. 培养编程能力和问题解决能力。
二、实验内容本次实验主要包括以下内容:1. 词法分析:编写一个简单的词法分析器,将源代码输入转换为抽象语法树(AST)。
2. 语法分析:实现一个简单的递归下降解析器,对词法分析器输出的AST进行语法分析。
3. 中间代码生成:根据AST生成三地址代码(Three-Address Code)。
4. 代码优化:对生成的三地址代码进行优化。
5. 目标代码生成:将优化后的三地址代码转换为机器代码。
三、实验步骤1. 设计词法分析器首先,我们需要设计一个能够识别源代码中各种单词的词法分析器。
在本实验中,我们定义了以下几种单词:- 关键字:如if、else、while、int、float等。
- 标识符:由字母、数字和下划线组成,不能以数字开头。
- 常量:包括整型常量和浮点型常量。
- 运算符:如+、-、、/、==、<=等。
- 分隔符:如(、)、;、,等。
根据以上定义,我们可以编写一个词法分析器,它将输入的源代码字符串逐个字符地读取,并根据定义的规则识别出相应的单词。
2. 语法分析词法分析器生成的AST是一个树形结构,其中每个节点代表源代码中的一个单词或符号。
为了进一步分析AST的结构,我们需要实现一个递归下降解析器,它能够根据语法规则对AST进行解析。
在本实验中,我们以一个简单的算术表达式为例,实现了一个递归下降解析器。
解析器从AST的根节点开始,按照语法规则递归地解析每个子节点,直到整个表达式被解析完毕。
3. 中间代码生成在完成语法分析后,我们需要将AST转换为中间代码。
在本实验中,我们选择了三地址代码作为中间代码的形式。
三地址代码是一种表示赋值、条件判断和循环等操作的方式,它使用三个操作数和两个操作符来表示一个操作。
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。
编译原理课程实验报告(词法分析器及语法分析器)
编译原理实验报告班级:软件0501班学号:**********姓名:***词法分析器与语法分析器I. 问题描述设计、编制并调试一个词法分析子程序,完成识别语言单词的任务;设计、编制、调试一个语法分析程序,并用它对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。
ii. 设计简要描述界面需求:为了更加形象的模拟过程,此实验使用图形界面。
要求从图形界面上输入输入串,点击词法分析,可以将词法分析后识别的单词符号显示,点击语法分析,可以将语法分析的堆栈过程显示,并且显示结果(是否是符合文法的句子),清空则可以将所有置空。
功能分析:1、由用户输入输入串;2、用户点击“词法分析”,可以将词法分析后识别的单词符号显示。
3、用户点击语法分析,可以将语法分析的堆栈过程显示,并且显示结果(是否是符合文法的句子)4、用户点击清空,则将界面所有组件置为空思路描述:一、设计构想:本实验决定编写一个简易C语言的词法分析器和语法分析器。
使其能够识别while,if等关键字,可以判断赋值语句、条件语句、循环语句。
二、文法分析1、需要识别的关键字及其识别码有:关键字识别码关键字识别码关键字识别码main 0 - 11 ;22int 1 * 12 > 23char 2 / 13 < 24if 3 ( 14 >= 25else 4 ) 15 <= 26for 5 [ 16 == 27while 6 ] 17 != 28ID 7 { 18 ERROR -1NUM 8 } 19= 9 , 20+ 10 : 212、文法〈程序〉→ mai n()〈语句块〉〈语句块〉→{〈语句串〉}〈语句串〉→〈语句〉;〈语句串〉|〈语句〉;〈语句〉→〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈循环语句〉〈赋值语句〉→ ID =〈表达式〉;〈条件语句〉→ if〈条件〉〈语句块〉〈循环语句〉→ while〈条件〉〈语句块〉〈条件〉→(〈表达式〉〈关系符〉〈表达式〉)〈表达式〉→〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉|(〈表达式〉)|ID|NUM〈运算符〉→+|-|*|/〈关系符〉→<|<=|>|>=|=|!>转化为符号表示:S→ main() K|空K→ { C }C→Y;C |空Y→F | T | XF→ ID = BT→ if J KX→ while J KJ→( B G B )B→ B Z B |( B )| ID | NUMZ→ + | - | * | /G→< | <= | > | >= | == | !>表示含义:S:程序 K:语句块 C:语句串 Y:语句 F :赋值语句T:条件语句 X:循环语句 J:条件 B:表达式 I:项 Z :运算符G:关系符3、LL(1)分析表(1),求出first集及follow集:FIRST(S)={mian}FIRST(K)={{}FIRST(C)= FIRST(Y)= {ID,if,while,空};FIRST(Y)= FIRST(F)+ FIRST(T)+ FIRST(X)={ID,if,while};FIRST(F)={ID};FIRST(T)={if};FIRST(X)={while};FIRST(J)= FIRST(B)={};FIRST(B)={(,ID,NUM };FIRST(Z)={+,-,*,/}FIRST(G)={<,<= ,>,>=,==,!= };FOLLO W(S)={#};FOLLO W(K)={;};FOLLO W(C)={}};FOLLO W(Y)={;}FOLLO W(F)={;};FOLLO W(T)={;};FOLLO W(X)={;};FOLLO W(J)={{,;};FOLLO W(B)={+,-,*,/,),<,<= ,>,>=,==,!=,;};FOLLO W(B’)={+,-,*,/,),<,<= ,>,>=,==,!=,;};FOLLO W(Z)={(,ID,NUM };FOLLO W(G)={(,ID,NUM };(2)消除左递归,拆分文法关系并编号0、S→ 空1、S→ main() K2、K→ { C }3、C→Y;C4、C→空5、Y→ F6、Y→ T7、Y→ X8、F→ ID = B9、T→ if J K10、X→ while J K11、J→( B G B )12、 B→( B )B'13、B→ ID B'14、B→ NUM B'15、B'→ BZB B'16、B'→空17、Z→ +18、Z→ -19、Z→ *20、Z→ /21、 G→ <22、 G→ <=23、 G→ >24、 G→ >=25、 G→ ==26、 G→ !=(3)构造LL (1)分析表(注:在表中用上一步的编号表示所需要的产生式)iii. 详细设计描述 项目构架:各函数功能介绍:main 空 () { } ; = if while ID num + - * / < <= > >= == != # S 10 K 2 C 4 4 3 3 3 Y 6 7 5 F 8 T 9 X10 J11 B1213 14B '16 15 16 16 15 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 Z 17 18 19 20G21 22 232425261、word.wordList包(存储了关键字):word:此类是定义了存储关键字的结构:包括String型的关键字,和int型的识别符。
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《编译原理课程设计》实验报告题目词法分析器专业07计算机科学与技术班级姓名指导教师大学信息与计算机学院20 10 年10 月13日一.课程设计题目词法分析器二.课程设计成员三.课程设计内容1. 掌握词法分析的原理。
2. 熟悉保留字表等相关的数据结构与单词的分类方法。
3. 掌握词法分析器的设计与调试。
四. 软件系统设计要求1. 输入:任意一个C语言程序的源代码。
2. 处理:对输入进行分析,分离出保留字、标识符、常量、算符和界符。
3. 输出:对应的二元式(种别编码自定,可暂编为一类对应一个编码)五.算法设计#include <iostream>#include <fstream>#include <sstream>#include <string>#include <vector>#include <algorithm>using namespace std;bool isLetter(char ch){if ((ch>='A' && ch<='Z') || (ch>='a' && ch<='z')) return true;else return false;}bool isDigit(char ch){if (ch>='0' && ch<='9') return true;else return false;}bool isP(char ch){if(ch=='+'||ch=='*'||ch=='-'||ch=='/') return true;//ch==':'||ch==','||ch=='='||ch==';'||ch=='('||ch==')'else return false;}bool isJ(char ch){if(ch==','||ch==';'||ch=='.'||ch=='('||ch==')'||ch=='['||ch==']'||ch=='='||ch==':'||ch=='<'||ch=='>'||ch=='{'||ch=='} '||ch=='#') return true;//else return false;}bool isBlank(char ch){if(ch==' '||ch=='\t') return true;else return false;}int main(){string src,ste,s;char ch0,ch,ch1[2];char ktt[48][20]={"and","begin","const","div","do","else","end","function","if","integer","not","or","procedure","program","read","real","then","type","var","while","write","标识符","无符号数",",",";",":",".","(",")","[","]","..","++","--","+","-","*","/","=","<",">","<>","<=",">=",":=","{","}","#"};int pos=0;FILE *fp;ch0=fgetc(fp);while(ch0!=EOF){//if(ch0!='\t'){src+=ch0;}src+=ch0;ch0=fgetc(fp);}src+='#';cout<<src<<endl;ch=src[pos++];ste=" ";for(int j=0;j<47;j++){cout<<j<<ktt[j]<<endl;} cout<<"词法分析:\n";while(ch!='#'){char str[20];if(ch!='\n'){if(isDigit(ch)){ int i=0;while(isDigit(ch)||ch=='.'){str[i++]=ch;//i++;ch=src[pos++];}str[i]='\0';ste=ste+"|"+"22";cout<<str;}else if(isLetter(ch)) {int i=0,j;while(isLetter(ch)||isDigit(ch)) {str[i++]=ch;//i++;ch=src[pos++];}str[i]='\0';for(j=0;j<21;j++){int t=strcmp(str,ktt[j]);if(t==0) {stringstream ss;ste+="|";ss<<ste;ss<<j;ss>>ste;break;}}if(j==21){ste=ste+"|"+"21";} // cout<<" ";cout<<str;continue;}else if(isP(ch)){int i=0,j;str[i++]=ch;for(j=34;j<38;j++){int t=strcmp(str,ktt[j]); if(t==0) { stringstream ss;ste+="|";ss<<ste;ss<<j; ss>>ste;break;}}cout<<str;ch=src[pos++]; continue;}else if(isJ(ch)){int i=0,j;while(isJ(ch)){str[i++]=ch;ch=src[pos++];}str[i]='\0';for(j=23;j<47;j++){int t=strcmp(str,ktt[j]); if(t==0) { stringstream ss;ste+="|";ss<<ste;ss<<j;break;}}cout<<str;continue;}else if(isBlank(ch)){cout<<ch;ch=src[pos++];continue;}}else{cout<<ste<<endl;ste=" ";}ch=src[pos++];}return 0;}六.上机实现情况及运行结果(包括中间和最终结果)七.小结在这次次实验中,我学会了如何设计词法分析程序,因而对编译原理有了更为深刻的了解。
试验中在对输入进行分析,分离出保留字时出现了问题,但通过寻求同学的帮助,很快加以解决了,加强了我对团队精神的认识!另外,让我对C语言的运用更为熟练,运用更为合理。
八.参考文献[1] 吴中福,马有志,田进等.基于Web的远程教育管理及其实现[J].计算机应用,1998,18(8):6-8[2] 谢新观.远程教育概论[M].第三版.北京:中央广播电视大学出版社,2001.49-53[3] 瞿秋白.现代文明的问题与社会主义[A].罗荣渠.从西化到现代化[C],北京:北京大学出版社,1990.121-133。