武汉理工大学编译原理实验报告
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
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。
武汉理工大学-编译原理实验报告-中国好学长系列之小灰灰的爸爸
学生学号实验课成绩武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称《编译原理》开课学院计算机科学与技术学院指导老师姓名何九周学生姓名小灰灰的爸爸学生专业班级中国好学长系列2013 —2014 学年第一学期实验课程名称:编译原理实验项目名称单词的词法分析器的设计实验成绩实验者专业班级组别同组者实验日期年月日第一部分:实验分析与设计(可加页)一、实验内容描述(问题域描述)1.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。
2.实验要求要求:在上机前应认真做好各种准备工作,熟悉机器的操作系统和语言的集成环境,独立完成算法编制和程序代码的编写;上机时应随带有关的高级语言教材或参考书;要学会程序调试与纠错;每次实验后要交实验报告。
3.实验报告的内容(1)实验题目、班级、学号、姓名、完成日期;(2)待分析的某种语言子集的词法描述;(3)词法分析程序的功能;(4)详细的算法描述;(5)程序清单;(6)运行结果(给3组典型输入数据进行测试);(7)收获与体会。
二、实验基本原理与设计(包括实验方案设计,实验手段的确定,试验步骤等,用硬件逻辑或者算法描述)1.待分析的简单语言的词法:(1)关键字:bengin if then while do end所有的关键字都是小写。
(2)运算符和界符::= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) #(3)其他单词是标志符(ID)和整形常数(NUM),通过以下正规式定义:ID=letter(letter|digit)* NUM=digit digit*(4)空格空白、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码单词符号种别码单词符号种别码begin 1 :17if 2 := 18then 3 < 20while 4 <> 21do 5 <= 22end 6 > 23 Letter(letter|digit) 10 >= 24digit digit * 11 = 25 + 13 ; 26- 14 ( 27* 15 ) 28/ 16 # 03.实验源代码如下:#include<stdio.h>#include<string.h>char prog[80],token[6];char ch;int syn,p,m,n,sum;char * rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};main(){p=0;printf("\nplease intput string:");do{ch=getchar();prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;do{scaner();switch(syn){case 11:printf("(%d,%d)\n",syn,sum);break;case -1:printf("input error\n"); break;default:printf("(%d,%s)\n",syn,token);}}while(syn!=0);getch();}scaner(){for(n=0;n<8;n++)token[n]=NULL;m=0;ch=prog[p++];while(ch==' ')ch=prog[p++];if((ch<='z'&&ch>='a')||(ch<='Z'&&ch>='A')){while((ch<='z'&&ch>='a')||(ch<='Z'&&ch>='A')||(ch<='9'&&ch>='0')) {token[m++]=ch;ch=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<='9'&&ch>='0')){sum=0;while((ch<='9'&&ch>='0')){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=21;token[m++]=ch;}elseif(ch=='='){syn=22;token[m++]=ch;}else{syn=20;ch=prog[--p];}break;case '>':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=24;token[m++]=ch;}else{syn=23;ch=prog[--p];}break;case ':':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=18;token[m++]=ch;}else{syn=17;ch=prog[--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=18;token[0]=ch;break;case '<>':syn=21;token[0]=ch;break;case '<=':syn=22;token[0]=ch;break;case '>=':syn=24;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;default:syn=-1;}}三、主要仪器设备及耗材PC机一台,Miscrosoft VisualC++6.0第二部分:实验调试与结果分析(可加页)一、调试过程(包括调试方法描述、实验数据记录,实验现象记录,实验过程发现的问题等)按照要求编写完代码之后,首先检查一下有没有错误语法错误,然后编译连接运行,输入所给文法的源程序字符串,经此法分析之后,程序就会输出如下结果所示的二元组构成的序列:二、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)(1)输入字符串begin x:=9; if x>0 then x:= 2*x+1/3; end #其结果如下图所示(2)输入字符串hello#其输出结果如下图所示:(3)输入字符串if x>2; y=3; end #其结果如下图所示:三.实验小结、建议及体会词法分析是编译的第一个阶段,它的主要任务是从左至右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个单词序列,用以语法分析,执行词法分析的程序成为词法分析程序或扫描程序。
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
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1. 了解编译器的基本原理和工作过程;2. 掌握编译器设计和实现的基本方法和技巧;3. 通过设计和实现一个简单的编译器,加深对编程语言和计算机系统的理解和认识。
二、实验原理编译器是将高级语言程序翻译成机器语言程序的一种软件工具。
它由编译程序、汇编程序、链接程序等几个阶段组成。
本次实验主要涉及到的是编译程序的设计和实现。
编译程序的基本原理是将高级语言程序转换为中间代码,再将中间代码转换为目标代码。
整个过程可以分为词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化几个阶段。
三、实验内容本次实验的设计目标是实现一个简单的四则运算表达式的编译器。
1. 词法分析根据规定的语法规则,编写正则表达式将输入的字符串进行词法分析,将输入的四则运算表达式划分成若干个单词(Token),例如:运算符、操作数等。
2. 语法分析根据定义的语法规则,编写语法分析程序,将词法分析得到的Token序列还原成语法结构,构建抽象语法树(AST)。
3. 语义分析对AST进行遍历,进行语义分析,判断表达式是否符合语法规则,检查语义错误并给出相应的提示。
4. 代码生成根据AST生成目标代码,目标代码可以是汇编代码或者机器码。
四、实验过程和结果1. 首先,根据输入的表达式,进行词法分析。
根据所定义的正则表达式,将输入的字符串划分成Token序列。
例如:输入表达式“2+3”,经过词法分析得到的Token序列为["2", "+", "3"]。
2. 然后,根据语法规则,进行语法分析。
根据输入的Token序列,构建抽象语法树。
3. 接着,对抽象语法树进行语义分析。
检查表达式是否符合语法规则,给出相应的提示。
4. 最后,根据抽象语法树生成目标代码。
根据目标代码的要求,生成汇编代码或者机器码。
五、实验总结通过本次实验,我对编译器的工作原理有了更深入的认识,掌握了编译器设计和实现的基本方法和技巧。
武汉理工大学编译原理实验报告
武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称编译原理开课学院计算机科学与技术学院指导老师姓名饶文碧学生姓名学生专业班级软件zy13022015—2016学年第1 学期实验课程名称:编译原理的问题等)在扫描源程序字符串时,旦识别出关键字、分隔符、标识符、无符号常数中之一即以单词形式,类单词均采用相同的结构,即二元式编码形式输出。
每次调用词法分析程序它均能自动继续扫描下去形成下一个单词,直至整个源程序全部扫描完毕,并形成相应的单词串形式的源程序。
二、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)(1)程序输入:程序输出:(2)程序输入:程序输出:三、实验小结、建议及体会通过这次实验,我加深了对词法分析原理的理解。
对上课学到的抽象知识有了一个实践的练习,对我的学习非常有帮助。
词法分析是编译的第一个阶段,它的主要任务是从左至右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个单词序列,用以语法分析,执行词法分析的程序成为词法分析程序或扫描程序。
本次实验就是要做一个这样的程序。
在之后的编译实验中要以本次实验为基础展开,我会继续努力的!实验课程名称:编译原理第二部分:实验调试与结果分析(可加页)一、调试过程(包括调试方法描述、实验数据记录,实验现象记录,实验过程发现的问题等)编写完代码之后,首先检查一下有没有简单的语法错误登,然后编译连接运行,输入源程序,输入正确则会输出success;否则输出error,并给出适当的提示错误。
二、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)(1)(2)三、实验小结、建议及体会通过这次实验,我加深了对语法分析原理的理解。
语法分析是编译过程的第二个阶段。
语法分析的任务是识别单词符号是否符合给定的语法规则。
语法分析所依据的是语言的语法规则,即描述程序结构的规则。
通过语法分析确定输入串是否构成一个语法上正确的程序。
本次实验基本上实现了语法分析的功能,验证了输入符号串是否是语法正确的。
编译原理实验报告语义分析
编译原理实验报告语义分析实验名称:语义分析实验目的:1.掌握词法分析器生成的词法单元序列的构造;2.学会设计语法分析器,实现对程序的基本语法结构检查,并生成抽象语法树;3.学习语义规约的实现,实现对程序的语义分析和错误检查;4.熟悉语义分析向语法分析的接口。
实验原理:语义分析是编译过程的一个重要环节,它的主要任务是对生成的抽象语法树进行遍历,并验证程序的类型一致性、语义规则的正确性、错误的检查和恢复等。
语义分析的输入是由语法分析生成的抽象语法树,输出是继续优化的抽象语法树或中间代码,以供后续的中间代码生成等工作使用。
实验步骤:1.设计语法分析器,包括语法规则、优先级关系等;2.生成词法单元序列;3.构建语法分析器,进行语法分析,并生成抽象语法树;4.针对不同的语义规约,设计语义动作,实现对程序的语义分析和错误检查;5.完成语义分析器的构建和测试。
实验设备:1.计算机;2. 编程语言:C++/Java/Python等;3. 开发环境:Visual Studio/ Eclipse/PyCharm等。
实验结果:通过对语法分析生成的抽象语法树进行遍历,实现了对程序的语义分析和错误检查。
具体实现包括:1.类型检查:根据语义规约,对程序中的类型进行检查,包括变量的声明及使用、函数的调用、赋值语句的一致性等;2.作用域检查:检查变量的作用域和可见性等;3.错误检查:检测语义错误,如变量未声明、函数重复定义等;4.错误恢复:当检测到错误时,采取适当的错误恢复措施,如跳过错误的部分继续分析、提示错误信息等。
实验心得:本次实验主要学习了语义分析的原理和实现方法,深入了解了编译过程中各个环节的作用和关系。
通过实践操作,加深了对语法分析和语义分析的理解,提高了编程能力和解决问题的能力。
同时,实验过程中也遇到了一些挑战和困难,例如语义规约的设计和实现、错误检查和恢复等,但通过查阅资料和与同学讨论,最终解决了这些问题。
通过本次实验,我对编译原理和语义分析有了更深入的了解,并且对以后的学习和工作有了更好的准备。
武汉理工大学编译原理实验报告
武汉理⼯⼤学编译原理实验报告武汉理⼯⼤学学⽣实验报告书实验课程名称编译原理课程实验开课学院计算机科学与技术学院指导⽼师姓名饶⽂碧学⽣姓名徐强国学⽣专业班级软件 16022018 —2019 学年第1 学期实验课程名称:编译原理依次输⼊关键字,⾃定义标识符 BBBJKJL KJKJ4234,整数 3432,特殊符号和其他符号:. {} []。
⼆、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)输出为:三、实验⼩结、建议及体会通过这次的词法分析实验,我遇到了不少问题。
对于输⼊字符串的直接处理,⾸先是分类情况的不完整(起初忽略了对关键字的判断),造成输出结果与预想有很⼤偏差。
总结下:作为编译的第⼀步,词法分析将⾼级语⾔⼀步步分解,然后转化为⾃⼰的语⾔,这是⼀个严谨有⼗分有趣的过程。
核⼼代码:struct word //存储关键字,特殊符号{int code;char T[max];};word important[5]; //结构体变量存储关键字word num; //结构体变量存储数字word identifier; //结构体变量存储标识符word special_symbol[7]; //结构体变量存储特殊符号int function(word* a, word b, word c, word* d, char* input, int k){char getword[max];int j = 0;if (input[j] == ' ') // 判断空格{k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] == '=' || input[j] == '+' || input[j] == ',' || input[j] == '(' || input[j] == ')') //判断特殊符号{if (input[j] == '*'){getword[j] = input[j];j = j + 1;if (input[j] == '*'){} else { }else{}getword[j] = input[j];cout << '(' << d[3].code << ',' << d[3].T << ')' << endl; j = j - 1;cout << '(' << d[2].code << ',' << d[2].T << ')' << endl; getword[j] = input[j];for (int i = 0; i < 7; i++){if (i == 3)continue;elseif (d[i].T[0] == getword[0]){cout << '(' << d[i].code << ',' << d[i].T << ')' << endl; break;}}}k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] >= '0' && input[j] <= '9') //判断数字{getword[j] = input[j];j = j + 1;while (input[j] >= '0' && input[j] <= '9'){getword[j] = input[j];j = j + 1;}j = j - 1;getword[j + 1] = '\0';cout << "(" << b.code << ',' << getword << ')' << endl;k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] >= 'A' && input[j] <= 'Z' || input[j] >= 'a' && input[j] <= 'z') //判断字符{getword[j] = input[j];j = j + 1;while (input[j] >= 'A' && input[j] <= 'Z' || input[j] >= 'a'&&input[j] <= 'z' || input[j] >= '0' && input[j] <= '9') {getword[j] = input[j];j = j + 1;}j = j - 1;getword[j + 1] = '\0';if (!strncmp(getword, a[0].T, 3))cout << '(' << a[0].code << ',' << a[0].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[1].T, 2))cout << '(' << a[1].code << "," << a[1].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[2].T, 2))cout << '(' << a[2].code << "," << a[2].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[3].T, 4))cout << '(' << a[3].code << "," << a[3].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[4].T, 3))cout << '(' << a[4].code << "," << a[4].T << ')' << endl;elsecout << '(' << c.code << ',' << getword << ')' << endl;k = k + j + 1; function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] == '\0') //判断是否为结束符return 0;else //出错处理{cout << "第" << k + 1 << "个字符出错" << endl;k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}}第⼆部分:实验调试与结果分析(可加页)⼀、调试过程(包括调试⽅法描述、实验数据记录,实验现象记录,实验过程发现的问题等)算法流程截图:输⼊⼀个正确句⼦:i+i*i# 输⼊⼀个错误句⼦:i*i*(i+#输⼊⼀个⽆#结束的错误句⼦:i*i*i⼆、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)正确结束:错误句⼦:⽆#:三、实验⼩结、建议及体会通过本次实验,我收获了很多,⾸先对 LL(1)⽂法分析的原理和过程理解更进⼀步巩固,算是做到了学以致⽤。
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
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。
华工编译原理实验报告
一、实验目的通过本次实验,加深对编译原理中语法分析部分的理解,掌握递归下降分析法和LR(1)分析法的原理和实现方法,并能够运用所学知识对简单的文法进行语法分析。
二、实验内容本次实验主要分为两个部分:1. 递归下降分析法- 实验要求:针对给定的文法,编写递归下降分析程序,实现对输入的字符串进行语法分析。
- 文法示例:```S -> A BA -> a A | εB -> b B | ε```- 实现过程:- 定义文法的非终结符号、终结符号和开始符号。
- 设计递归下降分析函数,按照文法的产生式进行递归调用。
- 处理输入字符串,调用递归下降分析函数进行语法分析。
2. LR(1)分析法- 实验要求:针对给定的文法,编写LR(1)分析程序,实现对输入的字符串进行语法分析。
- 文法示例:```S -> A BA -> a A | εB -> b B | ε```- 实现过程:- 求解文法的 FIRST 集和 FOLLOW 集。
- 构建LR(1)分析表,包括状态转移函数、接受状态和错误处理函数。
- 设计LR(1)分析程序,根据分析表进行状态转移和语法分析。
三、实验步骤1. 递归下降分析法- 步骤一:定义文法的非终结符号、终结符号和开始符号。
- 步骤二:设计递归下降分析函数,按照文法的产生式进行递归调用。
- 步骤三:编写主函数,读取输入字符串,调用递归下降分析函数进行语法分析。
2. LR(1)分析法- 步骤一:求解文法的 FIRST 集和 FOLLOW 集。
- 步骤二:构建LR(1)分析表,包括状态转移函数、接受状态和错误处理函数。
- 步骤三:设计LR(1)分析程序,根据分析表进行状态转移和语法分析。
四、实验结果1. 递归下降分析法- 对于输入字符串 "aaabbb",程序能够正确分析并输出分析结果。
2. LR(1)分析法- 对于输入字符串 "aaabbb",程序能够正确分析并输出分析结果。
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
《编译原理》课程实验报告《编译原理》课程实验报告《编译原理》课程实验报告题目:词法分析器实验专业:计算机科学与技术班级:1班学号:* * * ***** 姓名:* * * 一、实验目的通过本实验的编程实践,使学生了解词法分析的任务,掌握词法分析程序设计的原理和构造方法,使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解,并能正确地、熟练地运用。
二、实验内容及要求用VC++/VB/JAVA语言实现对C语言子集的源程序进行词法分析。
通过输入源程序从左到右对字符串进行扫描和分解,依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值;若遇到错误则显示“Error”,然后跳过错误部分继续显示;同时进行标识符登记符号表的管理。
以下是实现词法分析设计的主要工作:(1)从源程序文件中读入字符。
(2)统计行数和列数用于错误单词的定位。
(3)删除空格类字符,包括回车、制表符空格。
(4)按拼写单词,并用(内码,属性)二元式表示。
(属性值——token的机内表示) (5)如果发现错误则报告出错(6)根据需要是否填写标识符表供以后各阶段使用。
单词的基本分类:u 关键字:由程序语言定义的具有固定意义的标识符。
也称为保留字例如if、for、while、printf ;单词种别码为1。
u 标识符:用以表示各种名字,如变量名、数组名、函数名;u 常数:任何数值常数。
如125, 1,0.5,3.1416;u 运算符:+、-、*、/;u 关系运算符:、=、= 、、=、;u 分界符:;、,、(、)、[、];三、实验程序设计说明1.实验方案设计1、主程序设计考虑:u 程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。
在具体实现时,将各类单词设计成结构和长度均相同的形式,较短的关键字后面补空。
k数组------关键字表,每个数组元素存放一个关键字(事先构造好关键字表)。
s 数组------存放分界符表(可事先构造好分界符表)。
为了简单起见,分界符、算术运算符和关系运算符都放在s表中(编程时,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。
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武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称编译原理课程实验开课学院计算机科学与技术学院指导老师姓名饶文碧学生姓名徐强国学生专业班级软件 16022018 —2019 学年第1 学期实验课程名称:编译原理依次输入关键字,自定义标识符 BBBJKJL KJKJ4234,整数 3432,特殊符号和其他符号:. {} []。
二、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)输出为:三、实验小结、建议及体会通过这次的词法分析实验,我遇到了不少问题。
对于输入字符串的直接处理,首先是分类情况的不完整(起初忽略了对关键字的判断),造成输出结果与预想有很大偏差。
总结下:作为编译的第一步,词法分析将高级语言一步步分解,然后转化为自己的语言,这是一个严谨有十分有趣的过程。
核心代码:struct word //存储关键字,特殊符号{int code;char T[max];};word important[5]; //结构体变量存储关键字word num; //结构体变量存储数字word identifier; //结构体变量存储标识符word special_symbol[7]; //结构体变量存储特殊符号int function(word* a, word b, word c, word* d, char* input, int k){char getword[max];int j = 0;if (input[j] == ' ') // 判断空格{k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] == '=' || input[j] == '+' || input[j] == ',' || input[j] == '(' || input[j] == ')') //判断特殊符号{if (input[j] == '*'){getword[j] = input[j];j = j + 1;if (input[j] == '*'){} else { }else{}getword[j] = input[j];cout << '(' << d[3].code << ',' << d[3].T << ')' << endl;j = j - 1;cout << '(' << d[2].code << ',' << d[2].T << ')' << endl;getword[j] = input[j];for (int i = 0; i < 7; i++){if (i == 3)continue;elseif (d[i].T[0] == getword[0]){cout << '(' << d[i].code << ',' << d[i].T << ')' << endl;break;}}}k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] >= '0' && input[j] <= '9') //判断数字{getword[j] = input[j];j = j + 1;while (input[j] >= '0' && input[j] <= '9'){getword[j] = input[j];j = j + 1;}j = j - 1;getword[j + 1] = '\0';cout << "(" << b.code << ',' << getword << ')' << endl;k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] >= 'A' && input[j] <= 'Z' || input[j] >= 'a' && input[j] <= 'z') //判断字符{getword[j] = input[j];j = j + 1;while (input[j] >= 'A' && input[j] <= 'Z' || input[j] >= 'a'&&input[j] <= 'z' || input[j] >= '0' && input[j] <= '9'){getword[j] = input[j];j = j + 1;}j = j - 1;getword[j + 1] = '\0';if (!strncmp(getword, a[0].T, 3))cout << '(' << a[0].code << ',' << a[0].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[1].T, 2))cout << '(' << a[1].code << "," << a[1].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[2].T, 2))cout << '(' << a[2].code << "," << a[2].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[3].T, 4))cout << '(' << a[3].code << "," << a[3].T << ')' << endl;else if (!strncmp(getword, a[4].T, 3))cout << '(' << a[4].code << "," << a[4].T << ')' << endl;elsecout << '(' << c.code << ',' << getword << ')' << endl;k = k + j + 1; function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}else if (input[j] == '\0') //判断是否为结束符return 0;else //出错处理{cout << "第" << k + 1 << "个字符出错" << endl;k = k + j + 1;function(a, b, c, d, input + j + 1, k);}}第二部分:实验调试与结果分析(可加页)一、调试过程(包括调试方法描述、实验数据记录,实验现象记录,实验过程发现的问题等)算法流程截图:输入一个正确句子:i+i*i# 输入一个错误句子:i*i*(i+#输入一个无#结束的错误句子:i*i*i二、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)正确结束:错误句子:无#:三、实验小结、建议及体会通过本次实验,我收获了很多,首先对 LL(1)文法分析的原理和过程理解更进一步巩固,算是做到了学以致用。
在做实验的过程中,我发现自己经常忽略对于细节的处理,从而经常导致我要修改一些隐藏的低级错误才能正确运行程序,如中英文问题还有误删中括号等。
在今后的学习中,我会注意改正不足,稳步向前。
核心代码:E(); //从首个推导式E 开始if ((a[_advance] == '#'))_export << "The senetence is right,success!\n";else_export << "No the signal of #,fail\n";void E() //功能识别函数{_export << "E->TE'\n";T();E1();}void E1(){if (a[_advance] == '+'){}else } _export << "E'->+TE\n"; //输出使用E'规则_advance++; //如果是“+”,读取下一字符T(); //调用右部非终结符规则E1();_export << "E'->ε\n";void T(){_export << "T->FT'\n";F();T1();}void T1(){if (a[_advance] == '*'){}else } _export << "T'->*FT'\n"; _advance++;F();T1();_export << "T'->ε\n";void F(){if (a[_advance] == 'i'){_export << "F->i\n";_advance++;}else if (a[_advance] == '('){_advance++;E();if (a[_advance] == ')'){}else{} } _export << "F->(E)\n";_advance++;_export << "\n()nis not matching,error!"; exit(0);else{_export << "\n() is not matching,error!\n";exit(0);}}第二部分:实验调试与结果分析(可加页)一、调试过程(包括调试方法描述、实验数据记录,实验现象记录,实验过程发现的问题等)算法流程:输入为一个标准的算术表达式,输出为四元式,按行区分,如输入:Y=a+b*(c-d*e/f+g*(h-i*x))二、实验结果及分析(包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等)通过栈和优先级的判断可以很好地实现翻译表达式,产生四元式。