编译技术课程设计报告

编译技术课程设计班级计算机0802学号3080602051姓名龚科指导老师朱玉全二零一一年七月一、目的<<编译技术>>是理论与实践并重的课程，而其实验课要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。

从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。

二、任务及要求基本要求：1．词法分析器产生下述小语言的单词序列这个小语言的所有的单词符号，以及它们的种别编码和内部值如下表：对于这个小语言，有几点重要的限制：首先，所有的关键字（如IF﹑WHILE等）都是“保留字”。

所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。

例如，下面的写法是绝对禁止的：IF（5）=x其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。

也就是说，对于关键字不专设对应的转换图。

但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。

当转换图识别出一个标识符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。

再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。

例如，一个条件语句应写为IF i>0 i= 1;而绝对不要写成IFi>0 i=1;因为对于后者，我们的分析器将无条件地将IFI看成一个标识符。

这个小语言的单词符号的状态转换图，如下图：2．语法分析器能识别由加+ 减- 乘* 除/ 乘方^ 括号（）操作数所组成的算术表达式，其文法如下：E→E+T|E-T|TT→T*F|T/F|FF→P^F|Pp→(E)|i使用的算法可以是：预测分析法；递归下降分析法；算符优先分析法；LR分析法等。

3．中间代码生成器产生上述算术表达式的中间代码（四元式序列）较高要求：1．扩充上述小语言的单词；2．增加语法分析器的功能，能识别条件语句和循环语句等；3．增加中间代码生成器的功能，能产生条件语句和循环语句等的中间代码（四元式序列）4．增加报错功能；5．将中间代码翻译成汇编语言。

三、实现过程说明数据定义清单：#define ACC -2/************种别编码************/#define sy_if 0#define sy_then 1#define sy_else 2#define sy_while 3#define sy_begin 4#define sy_do 5#define sy_end 6#define a 7#define semicolon 8#define e 9#define jinghao 10#define S 11#define L 12#define tempsy 15#define EA18 /*E and*/#define E0 19 /*E or*/#define plus 34#define times 36#define becomes 38#define op_and 39#define op_or 40#define op_not 41#define rop 42#define lparent 48#define rparent 49#define ident 56#define intconst 57#define minus 58#define div 59#define chengfang 60/*********************************/char ch='\0'; /*从字符缓冲区读取当前字符*/int count=0; /*词法分析结果缓冲区计数器*/static char spelling[10]={""}; /*存放识别的字*/static char line[81]={""}; /*一行字符缓冲区，最多80个字符*/char *pline; /*字符缓冲区指针*/static char ntab1[100][10]; /*变量名表，共100项，每项长度10*/struct ntab{int tc; /*真值*/int fc; /*假值*/}ntab2[200]; /*在布尔表达式E中保存有关布尔变量的真、假值*/ int label=0; /*指向ntab2的指针*/struct rwords{ /*存放临时变量的表的定义*/char sp[10];int sy;};/*（保留字表）匹配表的结构，用来与输入缓冲区中的单词进行匹配*//*匹配表初始化，大小为10*/struct rwords reswords[10]={{"if",sy_if},{"do",sy_do},{"else",sy_else},{"while",sy_while},{"then",sy_then},{"begin",sy_begin},{"end",sy_end},{"and",op_and},{"or",op_or},{"not",op_not}};struct aa{int sy1; /*存放名字*/int pos; /*存放名字所对应的地址*/}buf[1000], /*词法分析结果缓冲区*/n, /*读取二元式的当前字符*/n1, /*当前表达式中的字符*/E, /*非终结符*/sstack[100], /*算术或布尔表达式加工处理使用的符号栈*/ibuf[100], /*算术或布尔表达式使用的缓冲区*/stack[1000]; /*语法分析加工处理使用的符号栈*/struct aa oth; /*四元式中空白位置*/struct fourexp{char op[10];struct aa arg1;struct aa arg2;int result;}fexp[200]; /*四元式的结构定义*/int ssp=0; /*指向sstack栈指针*/struct aa *pbuf=buf; /*指向词法分析缓冲区的指针*/int nlength=0; /*词法分析中记录单词的长度*/int lnum=0; /*源程序行数记数，源程序长度*/int tt1=0; /*变量名表指针*/FILE *cfile; /*源程序文件，~为结束符*/int newt=0; /*临时变量计数器*/int nxq=100; /*nxq指向下一个形成的四元式的地址*//*每次执行gen（）时，地址自动增1*/int lr; /*扫描LR分析表1过程中保存的当前状态值*/ int lr1; /*扫描LR分析表2或表3所保存的当前状态值*/ int sp=0; /*查找LR分析表时状态栈的栈顶指针*/int stack1[100]; /*状态栈1的定义*/int sp1=0; /*状态栈1的栈顶指针*/int num=0; /*算术或布尔表达式缓冲区指针*/struct ll{int nxq1; /*记录下一条四元式的地址*/int tc1; /*真值链*/int fc1; /*假值链*/}labelmark[10]; /*记录语句嵌套层次的数组，*//*即记录嵌套中每层的布尔表达式E的首地址*/int labeltemp[10]; /*记录语句嵌套层次的数组，*//*即记录每层else之前的四元式地址*/int pointmark=-1, /*labelmark数组指针*/pointtemp=-1; /*labeltemp数组指针*/int sign=0; /*sign=1，为赋值语句；sign=2，为布尔表达式。

*/ /**************程序语句LR分析表*********************/static int action[19][13]=/*0*/ {{2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,-1,-1},/*1*/ {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,ACC,-1,-1},/*2*/ {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,6,-1,-1,-1},/*3*/ {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,7,-1,-1,-1},/*4*/ {2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,8},/*5*/ {-1,-1,104,-1,-1,-1,104,-1,104,-1,104,-1,-1,},/*6*/ {-1,10,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*7*/ {-1,-1,-1,-1,-1,11,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*8*/ {-1,-1,-1,-1,-1,-1,12,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*9*/ {-1,-1,-1,-1,-1,-1,105,-1,13,-1,-1,-1,-1},/*10*/ {2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,14,-1},/*11*/ {2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,15,-1},/*12*/ {-1,-1,103,-1,-1,-1,103,-1,103,-1,103,-1,-1},/*13*/ {2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,16},/*14*/ {-1,-1,17,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*15*/ {-1,-1,102,-1,-1,-1,102,-1,102,-1,102,-1,-1},/*16*/ {-1,-1,-1,-1,-1,-1,106,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*17*/ {2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,18,-1},/*18*/ {-1,-1,101,-1,-1,-1,101,-1,101,-1,101,-1,-1}};/**************算术表示式的LR分析表************************/ static int action1[16][10]=/*0*/ {{12,-1,-1,-1,-1,-1,14,-1,-1,1},/*1*/ {-1,2,3,4,5,6,-1,-1,ACC,-1},/*2*/ {12,-1,-1,-1,-1,-1,13,-1,-1,7},/*3*/ {12,-1,-1,-1,-1,-1,13,-1,-1,8},/*4*/ {12,-1,-1,-1,-1,-1,13,-1,-1,9},/*5*/ {12,-1,-1,-1,-1,-1,13,-1,-1,10},/*6*/ {12,-1,-1,-1,-1,-1,13,-1,-1,11},/*7*/ {-1,101,101,4,5,6,-1,101,101,-1},/*8*/ {-1,102,102,4,5,6,-1,102,102,-1},/*9*/ {-1,103,103,103,103,6,-1,103,103,-1},/*10*/ {-1,104,104,104,104,6,-1,104,104,-1},/*11*/ {-1,105,105,105,105,105,-1,105,105,-1},/*12*/ {-1,107,107,107,107,107,-1,107,107,-1},/*13*/ {12,-1,-1,-1,-1,-1,13,-1,-1,-14},/*14*/ {-1,2,3,4,5,6,-1,15,-1,-1},/*15*/ {-1,106,106,106,106,106,-1,106,106,-1}};/*************布尔表示式的LR分析表********************/ static int action2[16][11]=/*0*/ {{1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,13,7,8},/*1*/ {-1,2,-1,101,-1,101,101,101,-1,-1,-1},/*2*/ {3,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*3*/ {-1,-1,-1,102,-1,102,102,102,-1,-1,-1},/*4*/ {1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,11,7,8},/*5*/ {1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,6,7,8},/*6*/ {-1,-1,-1,104,-1,9,10,104,-1,-1,-1},/*7*/ {1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,14,7,8},/*8*/ {1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,15,7,8},/*9*/ {105,-1,105,-1,105,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*10*/ {107,-1,107,-1,107,-1,-1,-1,-1,-1,-1},/*11*/ {-1,-1,-1,12,-1,9,10,-1,-1,-1,-1},/*12*/ {-1,-1,-1,103,-1,103,103,103,-1,-1,-1},/*13*/ {-1,-1,-1,-1,-1,9,10,ACC,-1,-1,-1},/*14*/ {-1,-1,-1,106,-1,9,10,106,-1,-1,-1},/*15*/ {-1,-1,-1,108,-1,9,10,108,-1,-1,-1}};函数清单：void main(); /*主程序*/void readline(); /* 从文件读一行到缓冲区*/void readch(); /* 从缓冲区读取一个字符*/int find(char spel[]); /* 标识符和关键字的识别*/void identifier(); /* 字符串的识别*/void number(); /* 数字的识别*/void scan(); /* 扫描主函数*/void readnu(); /* 读取二元式的一个字符*/int newtemp(); /* 中间变量的生成*/int gen(char op1[],struct aa arg11,struct aa arg22,int result1); /* 生成四元式*/ int merg(int p1,int p2); /* 布尔表示式的匹配*/void lrparse1(int num); /* 赋值语句的分析*/int lrparse2(int num); /* 布尔表达式的分析*/int test(int value); /* 测试字符是否为表达式中的值（不包括";"）*/int lrparse(); /* 程序语句处理*/void disp1(); /* 显示词法分析结果*/void disp2(); /* 四元式分析结果*/void disp3(); /* 变量名表显示*/主要函数流程图：主函数：词法分析扫描函数scan：词法分析标识符及关键字识别函数identifier：赋值语句的语法分析函数lrparse1:布尔表达式的语法分析函数lrparse2：对应文法：注：老师给出的赋值语句文法为：E→E+T|E-T|TT→T*F|T/F|FF→P^F|Pp→(E)|i我将此文法给些为：(0)S->E;(1)E->E+E;(2)E->E-E;(3)E->E*E;(4)E->E/E;(5)E->E^E;(6)E->(E);(7)E->i；并计算其SLR分析表:四、源程序清单// ht.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。