编译原理上机报告

编译原理上机报告组员：班级：一、上机题目：实现一个简单的语言（Core Programming Language，CPL）的编译器（解释器）（或者其他自己想完成的编译器）二、上机目的加深编译原理基础知识的理解：词法分析、语法分析、语法制导翻译等加深相关基础知识的理解：数据结构、操作系统等提高编程能力锻炼独立思考和解决问题的能力三、上机要求1、功能要求接收以CPL编写的程序，对其进行词法分析、语法分析、语法制导翻译等，然后能够正确的执行程序2、验收要求条件：1.完成CPL词法分析器；2.完成CPL语法分析器；3.完成CPL语法制导翻译；方法：1.演示程序的功能；2.解释程序的源代码；四，基本步骤1.分别配置Parser Generator、Visual C++；2.使用Parser Generator创建一个工程number编写l文件mylexer.l；编译mylexer.l，生成mylexer.h与mylexer.c；3.安装Parser Generator、Visual C++；4.使用VC++创建Win32 Console Application工程number配置该项目；加入mylexer.h与mylexer.c，编译工程；执行标识符数字识别器；注意：每次修改l文件后，需要重新编译l文件，再重新编译VC工程五、工具：编译器：Visual C++，EclipseLex与Yacc：Parser Generator（支持C/C++/Java，带实例）或者其他自己擅长的语言和环境六、相关介绍1、Core Programming Language（CPL）数据类型：整型变量（常量），布尔变量（常量）取值范围{…, -2, -1, 0, 1, 2, …}, {true, false}运算表达式：简单的代数运算，布尔运算程序语句：赋值表达式，顺序语句，if-else语句，while语句语言特点：简单、易处理如果加入浮点数及相应的除操作，那么该语言的表达能力相当于C, C++,JAVA 等便于关注语言实现的本质，而不受繁冗细节的干扰基本框架：CPL 程序CPLComplier执行结果词法分析器 语法分析器 语义子程序C/C++/Java 编译器CPL Compiler(1) 手工编写(2)工具生成词法l 文件C/C++编译器CPL C语法y 文件2、词法分析器生成器LexLex 是一个词法分析器生成器，接受正规式表示的词法规则，生成识别正规式所描述语言的源程序，不同版本的Lex 支持不同的高级语言，如C 、C++、Java 等。

利用Lex 构造词法分析器：实质为如何设计正规式和语义动作 Lex 源程序*.l(三段式)： [定义C 声明辅助定义正规式*.l]%%lex.yy.cEXE规则词法规则正规式输入字符序列记号流词法分析器人工编写Lex 转化语义动作(C 代码)[%%用户子程序 C 源程序 ]Lex 源程序*.l(三段式)： [定义 C 声明辅助定义正规式] %% 规则语义动作(C [%%用户子程序C 源程序]mylexer.l 源代码： //声明部分 %{#define ID 0 #define NUMBER 1 %} char [a-zA-Z] digit [0-9] digits {digit}+optional_fraction (.{digits})?optional_exponent (E[+-]?{digits})?%% {char}({char}|{digit})*{ printf("识别标识符%s ：长度为%d\n", yytext, yyleng); return ID;}{digits}{optional_fraction}{optional_exponent} {printf(“识别数字%s ：长度为%d\n", yytext, yyleng);return NUMBER;注意：不同版本的Lex 生成的文件不同lex.yy.c 结构：(1)声明的C 语言部分(2)词法分析表(3)词法分析驱动器(yylex())(4)用户定义子程序//C 声明：记号类别将来在Y acc 中使用下列语句代替：%Token ID NUMBER//辅助定义正规式//词法规则正规式 //语义动作：C 代码} %%int main(void) { printf("词法分析成功，返回记号类别为%d\n", yylex());}实验结果：每次输入一个字符串，输出识别结果注意：将来Y acc 自动调用yylex()返回一个记号3、语法分析器生成器Y accY acc 是一个语法分析器生成器，接受产生式表示的语法规则，生成识别产生式所描述语言的源程序，不同版本的Y acc 支持不同的高级语言，如C 、C++、Java 等。

yytext ，yyleng ：全局变量，用来存放识别出的输入序列，由词法分析器自动填写//C 源程序yylex()：词法分析驱动器，根据语法规则返回记号的类别，如ID 、NUMBER 等。

语法分析器输入记号流人工编写Y acc 转化利用Y acc 构造语法分析器：实质为如何设计产生式和语义动作 Y acc 源程序*.y(三段式)： [定义C 声明*.y符号定义]%%y.*EXE规则 语法规则产生式语义动作(C 代码)[%%用户子程序 C 源程序 ]Y acc 源程序*.y(三段式)： [定义 C 声明符号定义] %% 规则 语法规则产生式语义动作(C 代码[%%用户子程序C 源程序]实例2：算术运算表达式识别器—仅使用Y acc 基本步骤：1、使用Parser Generator 创建一个工程calc 编写y 文件myparser.y ；注意：不同版本的Y acc 生成的文件不同y.tab.c 结构：(1)声明的C 语言部分(2)语法分析表(3)语法分析驱动器(yyparser())(4)用户定义子程序编译myparser.y ，生成myparser.h 与myparser.c ； 2、使用VC++创建Win32 Console Application 工程calc 配置该项目；加入myparser.h 与myparser.c ，编译工程； 执行算术运算表达式识别器；注意：每次修改y 文件后，需要重新编译y 文件，再重新编译VC 工程 myparser.y 源代码： %{ #include <ctype.h>%}%token NUMBER // 无优先级与结合性 %left '+', '-'// 低优先级与左结合%left '*', '/' // 高优先级与左结合 %%expr : expr '+' expr { printf("识别加法!\n"); } | expr '-' expr { printf("识别减法!\n"); } | expr '*' expr { printf("识别乘法!\n"); } | expr '/' expr { printf("识别除法!\n"); } | '(' expr ')' { printf("识别括号!\n"); }| NUMBER{ printf("识别数字!\n"); };%%int main(void){ return yyparse();}int yylex(void){ int c; while ((c = getchar()) == ' ');//过滤空格 if (isdigit(c)) {//判断是否是数字 ungetc(c, stdin); scanf("%d", &yylval);return NUMBER;}if (c == '\n') return 0;//回车返回0，代表词法分析器读取完毕 return c;}执行结果：每次输入一个算术运算表达式，出分析结果//C 声明//符号定义%token,%left 说明对应 实例1中的define//语法规则产生式//语义动作*//C 源程序yyparse()：yacc 自动生成的语法分析驱动器，根据语法规则进行自下而上分析（调用yylex 进行词法分析），同时执行语义动作。

yylex()：用户自定义的词法分析驱动器。

yylval ：全局变量，用来存放识别出的输入序列。

注意：Y acc 自动调用yylex()返回一个记号实例3：算术运算表达式识别器—同时使用Lex 与Y acc 基本步骤：使用Parser Generator 创建一个工程calc2 编写l 文件mylexer.l; 编写y 文件myparser.y ；编译mylexer.l ，生成mylexer.h 与mylexer.c ； 编译myparser.y ，生成myparser.h 与myparser.c ； 使用VC++创建Win32 Console Application 工程calc2 配置该项目；加入mylexer.h 与mylexer.c ，myparser.h 与myparser.c ，编译工程；执行算术运算表达式识别器；注意：每次修改l 、y 文件后，需要重新编译l 、y 文件，再重新编译VC 工程 mylexer.l 主要源代码： digit [0-9]digits {digit}+optional_fraction ("."{digits})? optional_exponent (E[+-]?{digits})? %%[]+ ; //过滤空格{digits}{optional_fraction}{optional_exponent} { return NUMBER; } "+" { return '+'; } "-" { return '-'; } "*" { return '*'; } "/" { return '/'; } "(" { return '('; }")" { return ')'; }"\n" { return 0; //回车返回0，代表词法分析器读取完毕} mylexer.y 主要源代码：%token NUMBER // 无优先级与结合性 %left "+", "-" // 低优先级与左结合%left "*", "/" // 高优先级与左结合 %%expr : expr "+" expr { printf("识别加法!\n"); } | expr "-" expr { printf("识别减法!\n"); } | expr "*" expr { printf("识别乘法!\n"); } | expr "/" expr { printf("识别除法!\n"); } | "(" expr ")" { printf("识别括号!\n"); } | NUMBER{ printf("识别数字!\n"); };%%int main(void){ return yyparse(); }//符号定义%token,%left 说明对应执行结果：每次输入一个算术运算表达式，输出分析结果注意：Y acc自动调用Lex返回一个记号七、实验总结扛天身运盛，畏死意气折。