编译原理课程设计词法语法分析器
编译原理中的词法分析与语法分析原理解析
编译原理中的词法分析与语法分析原理解析编译原理中的词法分析和语法分析是编译器中两个基本阶段的解析过程。
词法分析（Lexical Analysis）是将源代码按照语法规则拆解成一个个的词法单元（Token）的过程。
词法单元是代码中的最小语义单位，如标识符、关键字、运算符、常数等。
词法分析器会从源代码中读取字符流，将字符流转换为具有词法单元类型和属性值的Token序列输出。
词法分析过程中可能会遇到不合法的字符序列，此时会产生词法错误。
语法分析（Syntax Analysis）是对词法单元序列进行语法分析的过程。
语法分析器会根据语法规则，将词法单元序列转换为对应的抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST）。
语法规则用于描述代码的结构和组织方式，如变量声明、函数定义、控制流结构等。
语法分析的过程中，语法分析器会检查代码中的语法错误，例如语法不匹配、缺失分号等。
词法分析和语法分析是编译器的前端部分，也是编译器的基础。
词法分析和语法分析的正确性对于后续的优化和代码生成阶段至关重要。
拓展部分：除了词法分析和语法分析，编译原理中还有其他重要的解析过程，例如语义分析、语法制导翻译、中间代码生成等。
语义分析（Semantic Analysis）是对代码进行语义检查的过程。
语义分析器会根据语言的语义规则检查代码中的语义错误，例如类型不匹配、变量声明未使用等。
语义分析还会进行符号表的构建，维护变量和函数的属性信息。
语法制导翻译（Syntax-Directed Translation）是在语法分析的过程中进行语义处理的一种技术。
通过在语法规则中嵌入语义动作（Semantic Action），语法制导翻译可在语法分析的同时进行语义处理，例如求解表达式的值、生成目标代码等。
中间代码生成（Intermediate Code Generation）是将高级语言源代码转换为中间表示形式的过程。
中间代码是一种抽象的表示形式，可以是三地址码、四元式等形式。
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。
编译原理 词法分析器
一、实验目的和要求：设计并实现一个PL/0语言(或其它语言,如C语言)的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
二、实验原理：词法分析是从左向右扫描每行源程序的符号，拼成单词，换成统一的机内表示形式——TOKEN字，送给语法分析程序。
TOKEN字是一个二元式：（单词种别码，自身值）。
PL/0语言单词的种别码参见教材（或自行设定），单词自身值按如下规则给出：1 标识符的自身值是它在符号表的入口地址。
2常数的自身值是常数本身（或它的二进制数值）。
3关键字和界限符的自身值为本身。
三、实验步骤与要求1、设计的词法分析器符合软件工程的要求。
2、编制程序,此程序应具有如下功能:1）输入:字符串(待进行词法分析的源程序),输出:由(种别码,自身值)所组成的二元组序列。
2）功能:a.滤空格b.识别保留字c.识别标识符d.拼数e.拼复合单词: 例如：>=、 <=、 :=3）检查如下错误：a.程序语言的字符集以外的非法字符b.单词拼错,如9A88,而对于将begin拼写成begon的错误,只须把begon当成标识符即可3、请指导教师检查程序和运行结果，评定成绩。
4、撰写并上交实验报告。
四、试验设计和算法分析：实验原理：程序流程：置初值→调用扫描子程序→输出串结束→输出单词二元组→是→否→结束词法分析主程序示意图待分析的简单语言的词法(1) 关键字：begin if then while do end所有关键字都是小写。
（2）运算符和界符：：= + - * / < > <= <> >= ; ( ) #(3)：其他单词是标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义：ID=letter(letter | digit)*NUM=digit digit*(4)空格由空白、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。
、设计的词法分析器符合软件工程的要求。
编译原理课程设计词法分析器文档
2011—2012学年第一学期《编译原理》课程设计报告专业：计算机科学与技术学生姓名：张金荣指导教师：孔繁茹完成时间：2017年8月15日目录第 1 节课程设计目的 (1)第 2 节课程设计要求 (1)第 3 节课程设计内容 (2)第 4 节状态转换图 (4)第 5 节实现工具 (4)第 6 节实现函数 (4)第7 节测试结果 (5)第8 节实验源代码 (6)第9 节参考文献 (9)致谢感设计目的①理解词法分析器的基本功能。
词法分析的任务是：从左至右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个的单词符号（token），把作为字符串的源程序改造成单词符号串的中间程序。
因此，词法分析是编译的基础。
②理解词法规则的描述方法。
程序设计语言一般可以用标识符、关键字、运算符、分隔符、常量、字符串和注释符来描述④理解状态转换图及其实现。
一个状态转换图可用于识别（或接受)一定的字符。
大多数程序语言的单词符号都可以用转换图予以识别。
转换图非常易于用程序实现，最简单的办法是让每个状态结对应一小段程序。
④能够编写简单的词法分析器。
2.课程设计的要求手工构造一个简单的词法分析程序, 能够识别标识符、整数、关键字、算符、界符。
①画出识别单词的状态转换图。
(若状态转换图过于复杂,可以只画出主要部分；若依旧复杂，可只识别标识符和整数)②根据状态转换图手工构造词法分析程序。
从以下方法中选一：✧词法分析器作为独立的一遍。
词法分析结果输出到屏幕上或存入文件。
✧词法分析器作为一个子程序被语法分析器调用。
每次调用返回一个单词同时将单词及属性存入符号表③实现状态转换图。
从以下方法中选一：✧直接转向法✧表驱动法四、选做实验☻使用缓冲技术3.课程设计内容程序语言的单词符号一般可分为下列五种。
(1)关键字是由程序语言定义的具有固定意义的标志符。
本程序定义char,short,int,unsigned,long,float,double,struct,union,void,enum,cons t,typedef,auto,static,break,case,continue,default,do,else,for,if,retu rn,switch,while,sizeof,printf,FILE,fopen,NULL,fclose,exit,read,closef ，printf为关键字。
编译原理词法分析器语法分析器实验报告
printf("请输入各终结符（#号表示结束）Vt[i]:\n");
for(i=0;i<100;i++)
{
scanf("%c",&Vt[i]);
if(Vt[i]=='#')
{
r=i;
break;
}
}
printf("请输入非终结符个数:\n");
scanf("%d",&n);
getchar();
p=s->next;
while(p!=NULL)
{
st[i++]=p->data;
p=p->next;
}
for(j=i-1;j>=0;j--)
printf("%c",st[j]);
for(j=0;j<16-i;j++) //打印对齐格式
printf("%c",' ');
}
char gettop(stackk *s) //返回栈顶元素值
{
stackk *p;
p=(stackk *)malloc(sizeof(stackk));
p->data=x;
p->next=s->next;
s->next=p;
}
void display(stackk *s) //打印现实显示栈内元素
{
stackk *p;
int i=0,j;
char st[100];
#include<string.h>
#include<malloc.h>
编译原理报告—词法分析器
词法分析器的作用词法分析是编译的第一阶段。
词法分析器的主要任务是读入源程序的输入字符，将它们组成词素，生成并输出一个词法单元序列，这个词法单元序列被输出到语法分析器进行语法分析。
另外，由于词法分析器在编译器中负责读取源程序，因此除了识别词素之外，它还会完成一些其他任务，比如过滤掉源程序中的注释和空白，将编译器生成的错误消息与源程序的位置关联起来等。
总而言之，词法分析器的作用如下：1.读入源程序的输入字符，将它们组成词素，生成并输出一个词法单元序列；2.过滤掉源程序中的注释和空白；3.将编译器生成的错误消息与源程序的位置关联起来；4.其它。
词法分析过程首先，对某个正则语言L，构造能够描述其的正则表达式r；然后，需要将r 转换成一个有穷自动机。
这里有三种方法，一是直接转换成NFA，而是直接转换成DFA，三是先转换成NFA，再把NFA 转换成DFA；最后，如果将r 转换成了一个DFA，需要将此DFA 的状态数最小化。
正则表达式正则表达式可以用来描述词素的模式，一个正则表达式可以由较小的正则表达式递归的构建。
对于符号集合∑={a，b}，有：-正则表达式a 表示语言{a}；-正则表达式a|b 表示语言{a，b}；-正则表达式(a|b)(a|b)表示语言{aa，ab，ba，bb}；-正则表达式a*表示语言{ε，a，aa，aaa，…}；-正则表达式(a|b)*表示语言{ε，a，b，aa，ab，ba，bb，aaa，…}；-正则表达式a|a*b 表示语言{a，b，ab，aab，aaab，…}。
上面通过基本的并、连接和闭包运算递归定义了正则表达式有穷自动机一个有穷自动机可以把一个描述词素的模式变成一个词法分析器，从本质上来讲，有穷自动机是与状态转换图相类似的图，它有以下特点：有穷自动机是一个识别器，它只能对每个输入符号串简单的输出“yes”或“no”，表示是否能够识别此符号串；有穷自动机和状态转换图类似，它具有有限个数的结点，每个结点表示一个状态，并且这些状态中有一个初始状态和若干个终止状态。
编译原理的实验报告
一、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和原理。
2. 掌握编译器的各个阶段及其实现方法。
3. 能够运用编译原理的知识解决实际问题。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发工具：Visual Studio 20194. 实验内容：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成三、实验内容1. 词法分析（1）实验目的：实现一个简单的词法分析器，将源代码中的字符序列转换为词法符号序列。
（2）实验步骤：1）定义词法符号类型，包括标识符、关键字、运算符、常量等。
2）设计词法分析器算法，对源代码进行遍历，将字符序列转换为词法符号序列。
3）实现词法分析器程序，输出词法符号序列。
（3）实验结果：输入源代码：int a = 10;输出词法符号序列：{<int, int>, <a, a>, <=, =>, <10, 10>, <;, ;>}2. 语法分析（1）实验目的：实现一个简单的语法分析器，将词法符号序列转换为抽象语法树（AST）。
（2）实验步骤：1）定义语法规则，包括产生式、非终结符、终结符等。
2）设计语法分析算法，根据语法规则对词法符号序列进行解析，生成AST。
3）实现语法分析器程序，输出AST。
（3）实验结果：输入词法符号序列：{<int, int>, <a, a>, <=, =>, <10, 10>, <;, ;>}输出AST：```AST:- ExpressionStatement- Expression- BinaryExpression- Identifier: a- Operator: =- Constant: 10```3. 语义分析（1）实验目的：实现语义分析器，对AST进行语义检查，确保程序的正确性。
（2）实验步骤：1）定义语义规则，包括类型检查、作用域检查等。
编译原理 设计c语言的词法分析器
编译原理课程设计报告题目：学院：教师：：学号：班级：评分：签字：编译原理课程设计一：设计c语言的词法分析器一、实验目的了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程，加深对词法原理的理解。
二、实验要求了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程。
三、实验设计3.1．单词分类及表示3.1.1 C语言的子集分类（1）标识符：以字母开头的字母数字串（2）整数或浮点型。
（3）保留字：for,while,do,else,if,static,int,sizeof,break,continue（4）运算符：+，-，*，/，%,>,<,=,!=,==,<=,>=,!,&,&&,||;（5）界符："(",")",",",":",";","{","}"3.1.2单词二元组（单词分类号、单词自身值）3.2 词法分析器的设计3.2.1算法设计3.2.1.1概要设计从文件中逐个读取字符，只要这五大类的状态序列则继续读取，否则回退字符，在对应类别进行查找，输出单元二次组至另一文件夹。
3.2.1.2状态图设计开始打开txt文件读取c语言代码扫描是否读取到相应字符常数？标识符保留字运算符记录标号结束界符？YY Y3.2.2输入输出设计输入：通过文件指针从文件中一个一个读取字符输出：输出单词二元组至文件。
格式为（种别码，值）3.2.3主要函数void Getchar(FILE *fp ) //读入一个字符void GetBC(FILE *fp)//读入一个非空字符void contacat()//连接字符int letter()//判断是否为字母int digit()//判断是否为字母void retract(FILE *fp,char *c)//回退int reserve (char **k)//处理保留字int sysmbol(identifier *id)//处理标识符，查找符号表并存放位置若没有则添加int constant(constnumber *con)//存入常数表，并返回它在常数表中的位置void Tofile(int num, int val, identifier *id, constnumber *con, FILE *fw)//写到文件void WordAnalyze(char **k,char *c, char **CODE, identifier *id, constnumber *con, FILE *fp, FILE *fw)//词法分析函数四、结果测试文件输入int main(){int a=1,b=3;if(a>1)b=b-2;}输出结果：结论：程序输出结果与期望输出结果相符。
编译原理的分析器
编译原理的分析器编译原理是计算机科学中的重要学科，研究如何将高级程序语言转化为机器语言，实现程序的编译和执行。
而分析器则是编译过程中的重要组成部分，用于将源程序分析成各种语法成分，为后续的语义分析和代码生成做准备。
本文将对编译原理的分析器进行简要介绍和分析。
一、词法分析器词法分析器是编译原理中的第一步，其主要作用是将源程序分解成一个个记号（Token），为语法分析器提供输入。
词法分析器通过有限自动机（DFA）或正则表达式来实现记号的识别。
在编译原理中，一般会使用词法分析器生成器（如Lex、Flex等工具）来自动生成词法分析器的代码。
二、语法分析器语法分析器是编译原理中的第二步，其主要作用是通过文法规则来分析记号流，判断其是否符合语法规则。
常用的语法分析算法有递归下降法、LL(1)分析法、LR(k)分析法等。
在语法分析过程中，可以根据文法规则构建语法树，用于表示程序的语法结构。
三、语义分析器语义分析器是编译原理中的第三步，其主要作用是对语法分析得到的语法树进行语义分析，包括类型检查、符号表管理和中间代码生成等。
语义分析器会对源程序进行语义上的错误检测，并生成中间表示形式（如三地址码、抽象语法树等），为后续的代码优化和代码生成做准备。
四、符号表管理符号表是编译过程中用于存储程序中的标识符和其属性信息的数据结构。
符号表管理器是编译器中的重要模块，用于管理符号表的创建、插入、查询和删除等操作。
符号表管理器还负责处理作用域和命名冲突等问题，确保符号的正确引用和解析。
五、中间代码生成中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式，用于描述程序的抽象语义。
在编译过程中，中间代码生成器将语法树或其他中间表示形式转换成中间代码，以便于后续的代码优化和代码生成。
常见的中间代码形式包括三地址码、四元式、LLVM IR等。
六、错误处理在编译过程中，错误处理是一个重要的环节。
编译器需要能够检测和报告源程序中的错误，并给出准确的错误信息。
编译原理实验词法分析器与语法分析器实现
编译原理实验词法分析器与语法分析器实现词法分析器与语法分析器是编译器的两个重要组成部分，它们在编译过程中扮演着至关重要的角色。
词法分析器负责将源代码转化为一个个标记（token）序列，而语法分析器则根据词法分析器生成的标记序列构建语法树，验证源代码的语法正确性。
本实验旨在实现一个简单的词法分析器和语法分析器。
实验一：词法分析器实现在实现词法分析器之前，需要定义所需词法项的规则。
以C语言为例，常见的词法项包括关键字（如int、if、for等）、标识符、运算符（如+、-、*、/等）、常量（如整数、浮点数等）和分隔符（如括号、逗号等）。
接下来，我们来实现一个简单的C语言词法分析器。
1. 定义词法项的规则在C语言中，关键字和标识符由字母、数字和下划线组成，且首字符不能为数字。
运算符包括各种数学运算符和逻辑运算符。
常量包括整数和浮点数。
分隔符包括括号、逗号等。
2. 实现词法分析器的代码下面是一个简单的C语言词法分析器的实现代码：```pythondef lexer(source_code):keywords = ['int', 'if', 'for'] # 关键字列表operators = ['+', '-', '*', '/'] # 运算符列表separators = ['(', ')', '{', '}', ',', ';'] # 分隔符列表tokens = [] # 标记序列列表current_token = '' # 当前标记for char in source_code:if char.isspace(): # 如果是空格，则忽略continueelif char.isalpha(): # 如果是字母，则可能是关键字或标识符的一部分current_token += charelif char.isdigit(): # 如果是数字，则可能是常量的一部分current_token += charelif char in operators or char in separators: # 如果是运算符或分隔符，则当前标记结束if current_token:tokens.append(current_token)current_token = ''tokens.append(char)else: # 如果是其他字符，则当前标记结束if current_token:tokens.append(current_token)current_token = ''return tokens```以上代码通过遍历源代码的字符，根据定义的规则生成一个个标记，存储在`tokens`列表中。
编译原理的词法分析与语法分析
编译原理的词法分析与语法分析编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究如何将源代码转换为可执行的机器代码。
在编译过程中，词法分析和语法分析是其中两个基本的阶段。
本文将分别介绍词法分析和语法分析的基本概念、原理以及实现方法。
1. 词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段，主要任务是将输入的源代码分解成一个个的词法单元。
词法单元是指具有独立意义的最小语法单位，比如变量名、关键字、操作符等。
词法分析器通常使用有限自动机（finite automaton）来实现。
在词法分析的过程中，需要定义词法规则，即描述每个词法单元的模式。
常见的词法规则有正则表达式和有限自动机。
词法分析器会根据这些规则匹配输入的字符序列，并生成相应的词法单元。
2. 语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段，它的任务是将词法分析器生成的词法单元序列转换为语法树（syntax tree）或抽象语法树（abstract syntax tree）。
语法树是源代码的一种抽象表示方式，它反映了源代码中语法结构和运算优先级的关系。
语法分析器通常使用上下文无关文法（context-free grammar）来描述源代码的语法结构。
常见的语法分析算法有递归下降分析法、LR分析法和LL分析法等。
递归下降分析法是一种自顶向下的分析方法，它从源代码的起始符号开始，递归地展开产生式，直到匹配到输入的词法单元。
递归下降分析法的实现比较直观，但对于左递归的文法处理不方便。
LR分析法是一种自底向上的分析方法，它使用一个自动机来分析输入的词法单元，并根据文法规则进行规约操作，最终生成语法树。
常见的LR分析法有LR(0)、SLR、LR(1)和LALR等。
LL分析法是一种自顶向下的分析方法，它从源代码的起始符号开始，预测下一个要匹配的词法单元，并进行相应的推导规则。
LL分析法常用于编程语言中，如Java和Python。
3. 词法分析和语法分析的关系词法分析是语法分析的一个子阶段，它为语法分析器提供了一个符号序列，并根据语法规则进行分析和匹配。
编译原理实验报告词法分析器语法分析器
头验一一、实验名称：词法分析器的设计二、实验目的：1词法分析器能够识别简单语言的单词符号2 ，识别出并输出简单语言的基本字•标示符.无符号整数•运算符.和界符三、实验要求：给出一个简单语言单词符号的种别编码词法分析器四、实验原理：1、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。
2、程序流程图（1）主程序验报告(2)扫描子程序3、各种单词符号对应的种别码单词符号种别码助记符内码值while 1 while -if 2 if -else 3 else -switch 4 switch -case 5 case -标识符6 id id在符号表中的位置常数7 num num在常数表中的位置+ 8 + -- 9 - -* 10 * -<= 11 relop LE< 11 relop LT== 11 relop EQ= 12 = -J 13J-五、实验内容：1、实验分析编写程序时，先定义几个全局变量a[] 、token[] (均为字符串数组),c,s( char 型)，i,j,k (int型)，a[]用来存放输入的字符串，token[] 另一个则用来帮助识别单词符号，s 用来表示正在分析的字符。
字符串输入之后，逐个分析输入字符，判断其是否‘#'，若是表示字符串输入分析完毕，结束分析程序，若否则通过int digit(char c) 、int letter(char c) 判断其是数字，字符还是算术符, 分别为用以判断数字或字符的情况，算术符的判断可以在switch 语句中进行，还要通过函数int lookup(char token[]) 来判断标识符和保留字。
2 实验词法分析器源程序：#include <stdio.h> #include <math.h> #include <string.h> int i,j,k;char c,s,a[20],token[20]={'0'};int letter(char s){if((s>=97)&&(s<=122)) return(1);else return(0);}int digit(char s){if((s>=48)&&(s<=57)) return(1);else return(0);void get(){s=a[i];i=i+1;}void retract(){i=i-1;}int lookup(char token[20]){ if(strcmp(token,"while")==0) return(1);else if(strcmp(token,"if")==0) return(2);else if(strcmp(token,"else")==0) return(3);else if(strcmp(token,"switch")==0) return(4);else if(strcmp(token,"case")==0) return(5);else return(0);}void main(){printf("please input string :\n");i=0;do{i=i+1;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!='#');i=1;j=0;get();while(s!='#'){ memset(token,0,20); switch(s){case 'a':case 'b':case 'c':case 'd':case 'e':case 'f':case 'g':case 'h':case 'i':case 'j':case 'k':case 'l':case 'm':case 'n':case 'o':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)printf("(%d,%s)",6,token); else printf("(%d,-)",k); break; case '0': case '1':case '2':case '3':case '4':case '5':case '6':case '7':case '8':case '9':while(digit(s)){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();printf("%d,%s",7,token); break;case '+':printf("('+',NULL)");break;case '-':printf("('-',null)");break;case '*':printf("('*',null)");break;case '<':get();if(s=='=') printf("(relop,LE)");else{retract();printf("(relop,LT)");}break;case '=':get();if(s=='=')printf("(relop,EQ)");else{retract();printf("('=',null)");}break;case ';':printf("(;,null)");break;case ' ':break; default:printf("!\n");}j=0;get();六：实验结果:实验二一、实验名称：语法分析器的设计二、实验目的：用C语言编写对一个算术表达式实现语法分析的语法分析程序，并以四元式的形式输出，以加深对语法语义分析原理的理解，掌握语法分析程序的实现方法和技术。
编译原理课程设计教案
编译原理课程设计教案一、课程简介1.1 课程背景编译原理是计算机科学与技术领域的基础课程，旨在培养学生对编译器设计和实现的理解。
通过本课程的学习，学生将掌握编译器的基本原理、构造方法和实现技巧。
1.2 课程目标（1）理解编译器的基本概念、工作原理和分类；（2）熟悉源程序的词法分析、语法分析、语义分析、中间代码、目标代码和优化等基本过程；（3）掌握常用的编译器构造方法和技术；（4）能够设计和实现简单的编译器。
二、教学内容2.1 词法分析（1）词法规则的定义和描述；（2）词法分析器的实现方法；（3）词法分析在编译器中的作用和重要性。
2.2 语法分析（1）语法规则的定义和描述；（2）语法分析树的构建方法；（3）常用的语法分析算法及其特点。
2.3 语义分析（1）语义规则的定义和描述；（2）语义分析的方法和技巧；（3）语义分析在编译器中的作用和重要性。
2.4 中间代码（1）中间代码的定义和表示；（2）中间代码的方法和策略；（3）中间代码在编译器中的作用和重要性。
2.5 目标代码和优化（1）目标代码的方法和技巧；（2）代码优化的方法和策略；（3）目标代码和优化在编译器中的作用和重要性。
三、教学方法3.1 讲授法通过讲解编译原理的基本概念、理论和方法，使学生掌握编译器的设计和实现技巧。
3.2 案例分析法分析实际编译器的设计和实现案例，使学生更好地理解编译原理的应用。
3.3 实验法安排实验课程，让学生动手设计和实现简单的编译器组件，提高学生的实际操作能力。
3.4 小组讨论法组织学生进行小组讨论，培养学生的团队合作精神和沟通能力。
四、教学评价4.1 平时成绩包括课堂表现、作业完成情况和小测验成绩，占总评的30%。
4.2 实验成绩包括实验报告和实验演示，占总评的30%。
4.3 期末考试包括理论知识考核和实际操作考核，占总评的40%。
五、教学资源5.1 教材推荐使用《编译原理》教材，为学生提供系统、全面的学习资料。
5.2 课件制作精美、清晰的课件，辅助课堂教学。
编译原理课程(词法分析器及语法分析器)
编译原理实验报告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〉→ main()〈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）main 空( ) { } ; = if while ID num + - * / < <= > >= == != #iii. 详细设计描述 项目构架：各函数功能介绍：1、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。
编译原理中的词法分析与语法分析算法
编译原理中的词法分析与语法分析算法词法分析和语法分析是编译原理中的两个重要环节，用于将源代码转化为机器可识别的中间代码。
1.词法分析（Lexical Analysis）：词法分析是将源代码的字符序列划分为一系列词素（Token）的过程。
词素是程序中具有独立意义的最小单位，如关键字、标识符、常量和运算符等。
词法分析器使用正则表达式或有限自动机等方法，从左至右扫描源代码，识别并输出词法单元序列。
常见的词法分析算法包括：-正则表达式匹配算法-有限自动机算法（如确定有限自动机和非确定有限自动机）2.语法分析（Syntax Analysis）：语法分析是对词法单元序列进行语法分析，建立语法树或者语法分析树，以检查源代码是否符合编程语言的语法规则。
语法分析器使用上下文无关文法描述语言的语法规则，并采用不同的算法进行分析。
常见的语法分析算法包括：-递归下降分析算法- LR分析算法（如LR(0)、SLR、LR(1)、LALR等）- LL分析算法（如LL(1)等）- Earley分析算法补充拓展：除了词法分析和语法分析，编译原理中还涉及其他重要的编译器前端处理过程，如语义分析、中间代码生成等。
3.语义分析（Semantic Analysis）：语义分析是在语法分析的基础上，对语法树或抽象语法树进行静态语义检查的过程。
在这一阶段，编译器会对语法结构进行语义规则的检查，如类型检查、变量声明检查等。
4.中间代码生成（Intermediate Code Generation）：中间代码生成是在语义分析的基础上，将源代码转化为中间表示形式的过程。
中间代码是介于源代码和目标代码之间的一种中间形式，通常以一种抽象的形式表示程序的语义，便于后续优化和目标代码生成。
综上所述，词法分析和语法分析是编译原理中的两个基础环节，其算法有多种实现方式，而语义分析和中间代码生成则是编译器前端的进一步处理过程。
在实际的编译器实现中，这些处理过程通常会相互协作，以完成源代码的转化过程。
编译原理课程设计报告-词法分析器
一.课程设计题目：词法分析器的实现二.课程设计成员三.课程设计内容和要求设计一个程序,调试、编译,实现词法分析的功能,识别各单词或字符所属类别，并显示在屏幕上。
词法分析器：逐个读入源程序字符并按照构词规则切分成一系列单词。
单词是语言中具有独立意义的最小单位,包括保留字、标识符、运算符、标点符号和常量等。
词法分析是编译过程中的一个阶段,在语法分析前进行。
也可以和语法分析结合在一起作为一遍，由语法分析程序调用词法分析程序来获得当前单词供语法分析使用。
要求：通过词法分析器能够实现以下五种类型如单词等的识别。
(１)关键字＂begin＂,＂ｅnｄ","iｆ","tｈｅn",＂eｌｓe",＂wｈｉlｅ＂,"write","r ｅad"等，＂dｏ", "ｃall","cｏnｓt","char＂,＂uｎｔil"，＂pｒｏceｄure＂,"ｒeｐeａt"等（2)运算符:"+","-＂，"*",＂/","="等(3）界符："{","｝",＂["，"］＂,";",",",＂.",＂(",")","："等（4)标识符(5)常量四．操作要求首先建立一个或多个文档，此处新建了两个文档，例:07196１３3.txt文本文档和ｚhaoxiaｏdonｇ．txt文本文档，以供选择，各文本文档中都输入有不同的内容，运行程序,出现提示，输入文本文档的名称,即可对文本文档中的内容进行分析,并把分析结果输出显示在屏幕上。
编译原理课程设计--- 语法分析器
编译原理课程设计题目语法分析器学生姓名学号学院专业软件工程指导教师二Ｏ一三年一月十日目录1 系统目标 (1)1.1 要求介绍 (3)1.2 功能要求 (4)2 逻辑设计过程 (4)3 系统展示 (4)4 系统实现 (6)4.1词法分析的实现 (6)4.2语法分析的实现 (13)1 系统目标1.1 要求介绍课程设计所用的Tiny文法：Program →stmt-sequencestmt-sequence →stmt-sequence ；statement | statementstatement →if-stmt | repeat-stmt | assign-stmt | read-stmt | write-stmt if-stmt →if exp then stmt-sequence end| if exp then stmt-sequence else stmt-sequence end repeat-stmt →repeat stmt-sequence until expassign-stmt →identifier := expread-stmt →read identifierwrite-stmt →write expexp→simple-exp comparison-op simple-exp | simple-expsimple-exp →simple-exp addop term | termcomparison-op →<|= addop→+|- mulop→*|/term →term mulop factor | factorfactor →( exp ) | number | identifierTiny语言关键字表：表一: 保留字表保留字if then else end repeatuntilread write种别码 0 1 2 3 4 5 6 7助记符$IF $THEN$ELSE$END$REPEAT$UNTIL $READ $WRITE表二: 算符表算符+-* /=<:=种别码891011121314助记符$ADD$SUBTRACT $MUL #DIVIDE $EQUAL $LESS $ASSIGN表三: 分隔符表分隔符;(){}#种别码151617181920助记符$SEMICOLON$LPAR$RPAR$LBRA$RBRA$CROSS其他: 标志符: identifier 种别码: 21 助记符: $ID数字 : number 种别码: 22 助记符: $NUMBER1.2 功能要求根据Tiny文法的要求，能够对语句进行词法分析，当词法分析正确时能够进行语法分析，生成语法树，当语法发生错误时能够进行报错。
编译原理课程设计_词法语法分析器
编译原理课程设计Course Design of Compiling（课程代码3273526）半期题目：词法和语法分析器实验学期：大三第二学期学生班级：2014级软件四班学生学号：2014112218学生姓名：何华均任课教师：丁光耀信息科学与技术学院2017.6课程设计1-C语言词法分析器1.题目C语言词法分析2.内容选一个能正常运行的c语言程序，以该程序出现的字符作为单词符号集，不用处理c语言的所有单词符号。
将解析到的单词符号对应的二元组输出到文件中保存可以将扫描缓冲区与输入缓冲区合成一个缓冲区，一次性输入源程序后就可以进行预处理了3.设计目的掌握词法分析算法，设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解4.设计环境（电脑语言环境）语言环境:C语言CPU:i7HQ6700内存：8G5.概要设计（单词符号表，状态转换图）5.1 词法分析器的结构词法分析程序的功能：输入：所给文法的源程序字符串。
输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。
词法分析程序可以单独为一个程序；也可以作为整个编译程序的一个子程序，当需要一个单词时，就调用此法分析子程序返回一个单词.为便于程序实现,假设每个单词间都有界符或运算符或空格隔开,并引入下面的全局变量及子程序:1) ch 存放最新读进的源程序字符2) strToken 存放构成单词符号的字符串3) Buffer 字符缓冲区4）struct keyType 存放保留字的符号和种别5.3 状态转换图6.详细设计（数据结构，子程序）算法思想：首先设置3个变量：①strToken用来存放构成单词符号的字符串；②ch 用来字符；③struct keyType用来存放单词符号的种别码。
扫描子程序主要部分流程如下图所示。
7.程序清单// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。
//#include"stdafx.h"#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"#include"string.h"#define N 47char ch;char strToken[20];//存放构成单词符号的字符串char buffer[1024]; //字符缓冲区struct keyType {char keyname[256];int value;}Key[N] = { { "$ID",0 },{ "$INT",1 },{ "auto",2 },{ "break",3 },{ "case",4 }, { "char",5 },{ "const",6 },{ "continue",7 },{ "default",8 },{ "do",9 }, { "double",10 },{ "else",11 },{ "enum",12 },{ "extern",13 },{ "float",14 }, { "for",15 },{ "goto",16 },{ "if",17 },{ "int",18 },{ "long",19 },{ "register",20 }, { "return",21 },{ "short",22 },{ "signed",23 },{ "sizeof",24 },{ "static",25 }, { "struct",26 },{ "switch",27 },{ "typedef",28 },{ "union",29 },{ "unsigned",30 }, { "void",31 },{ "volatile",32 },{ "while",33 },{ "=",34 },{ "+",35 },{ "-",36 },{ "*",37 }, { "/",38 },{ "%",39 },{ ",",40 },{ ";",41 },{ "(",42 },{ ")",43 },{ "?",44 },{ "clear", 45 },{ "#",46 } };void GetChar() //读一个字符到ch中{int i;if (strlen(buffer)>0) {ch = buffer[0];for (i = 0; i<256; i++)buffer[i] = buffer[i + 1];}elsech = '\0';}void GetBC()//读一个非空白字符到ch中{int i;while (strlen(buffer)) {i = 0;ch = buffer[i];for (; i<256; i++) buffer[i] = buffer[i + 1];if (ch != ' '&&ch != '\n'&&ch != '\0') break;}}void ConCat()//把ch连接到strToken之后{char temp[2];temp[0] = ch;temp[1] = '\0';strcat(strToken, temp);}bool Letter()//判断ch是否为字母{if (ch >= 'A'&&ch <= 'Z' || ch >= 'a'&&ch <= 'z')return true;elsereturn false;}bool Digit()//判断ch是否为数字{if (ch >= '0'&&ch <= '9')return true;elsereturn false;}int Reserve()//用strToken中的字符查找保留字表，并返回保留字种别码，若返回0，则非保留字{int i;for (i = 0; i<N; i++)if (strcmp(strToken, Key[i].keyname) == 0)return Key[i].value;return 0;}void Retract()//把ch中的字符回送到缓冲区{int i;if (ch != '\0') {buffer[256] = '\0';for (i = 255; i>0; i--)buffer[i] = buffer[i - 1];buffer[0] = ch;}ch = '\0';}keyType ReturnWord(){strcpy(strToken, "\0");int c;keyType tempkey;GetBC();if (ch >= 'A'&&ch <= 'Z' || ch >= 'a'&&ch <= 'z') { ConCat();GetChar();while (Letter() || Digit()) {ConCat();GetChar();}Retract();c = Reserve();strcpy(tempkey.keyname, strToken);if (c == 0)tempkey.value = 0;elsetempkey.value = Key[c].value;}else if (ch >= '0'&&ch <= '9') {ConCat();GetChar();while (Digit()) {ConCat();GetChar();}Retract();strcpy(tempkey.keyname, strToken);tempkey.value = 1;}else {ConCat();strcpy(tempkey.keyname, strToken);tempkey.value = Reserve();}return tempkey;}/*主函数*/int main() {//文件操作FILE *fp;if ((fp = fopen("E:\\作业\\编译原理\\Ccode.txt", "r")) == NULL) { printf("cannot open file/n"); exit(1);}while (!feof(fp)) {if (fgets(buffer, 250, fp) != NULL){printf("E:\\作业\\编译原理\\Ccode.txt\n");}}keyType temp;printf("单词\t种别号\n");while (strlen(buffer)) {temp = ReturnWord();printf("%s\t %d\n\n", temp.keyname, temp.value);}printf("the end!\n");getch();return 0;}8.运行结果E:/作业/编译原理/Code.txt运行结果九、 实验体会通过本次次法分析设计实验，我加深了对词法分析过程的理解。
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为便于程序实现，假设每个单词间都有界符或运算符或空格隔开，并引入下面的全局变量及子程序:
1) cｈ存放最新读进的源程序字符
2) stｒToken存放构成单词符号的字符串
3） Buｆferﻩ字符缓冲区
７.程序清单
／／ CoｎsoleＡpplicａtion1.cpp :定义控制台应用程序的入口点。
//
#inｃlｕdｅ"stｄaｆx.h"
#incｌｕde＂ｓtdio．ｈ＂
＃inｃluｄe"ｓtdｌib.h"
＃ｉｎcluｄe"conｉo.h＂
#ｉncluｄｅ"sｔring.h"
#ｄefineN47
ｃｈarcｈ;
｛"vｏid",31 },{"ｖｏlaｔｉｌe",32 },｛＂whiｌe",3３ }，{"＝",34 },{"+",35 }，{"-"，36 },｛"*",37 }，
{＂／",3８ }，｛"％",3９ ｝,{",",４0 },{";",４1 },{＂(＂，4２ },{")",４3 },{"?"，44 ｝,{"cｌear",4５ }，{"#",46 } ｝；
１2
-
36
exteｒn
1３
*
37
float
14
／
38
for
15
%
39
ｇoto
16
,
40
ｉf
1７
;
4１
int
18
（
42
lonｇ
１9
)
43
ｒegｉstｅｒ
2０
?
4４
reｔurｎ
21
clｅar
４５
sｈｏｒt
22
#
46
ｓｉgned
23
ｌettet(lｅｔｔer|ｄigit）*
４7
dｉgｈt diｇｈt＊
48
编译原理课程设计-词法语法分析器
———————————————————————————————— 作者:
———————————————————————————————— 日期：
编译原理课程设计
Ｃｏuｒse Design of Ｃompiｌｉng
(课程代码）
半期题目:词法和语法分析器
实验学期:大三第二学期
读一个非空白字符到ｃh中
COＮCAT()
把ＣHAR中字符连接到ｓtrTｏkｅｎ之后
LEＴTEＲ()
判断CHAR中字符是否为字母
ＤＩGIＴ()
判断ch中字符是否为数字
RESEＲVE（)
用ｓtrToken中的字符串查找保留字表,并返回保留字种别码,若返回零,则非保留字
ＲＥTRACT()
把CHAR中字符回送到缓冲区
3.设计目的
掌握词法分析算法，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
４．设计环境(电脑语言环境）
语言环境：C语言
CPU：i7HQ6700
内存:8Gﻫ5.概要设计(单词符号表,状态转换图）
5.１词法分析器的结构
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。
{"ｒeturn＂,21 ｝，｛"short",２2 },｛"ｓｉgnｅｄ",２3 },{＂sｉｚeoｆ",２4 ｝,｛＂ｓｔatｉc＂,2５ },
{"strｕct",２6 },{"sｗitcｈ＂,27 ｝,{＂typｅdef",28 }，{"union＂，29 },{"unsiｇned"，30 }，
4）struｃt ｋeyＴype存放保留字的符号和种别
5.2待分析的简单词法ﻩ
(１）保留字
bｒeak、cａse、chaｒ、cｏnst、iｎt、do、wｈiｌｅ…
（2）运算符和界符ﻩ
=、+、-、＊、/、%、，、;、(、）、？、＃
5.３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
ＩD
0
sizeｏf
{＂cｈar",5 },{＂consｔ",6 },{"ｃｏnｔinue",7 },｛＂ｄefａult",8 },{"do"，９ },
｛"doｕbｌｅ"，10 ｝,{＂eｌse",１１ },｛"eｎｕm",12 ｝,{"ｅxtern"，１3 },{"flｏａｔ"，1４ },
｛＂fｏr＂,1５ },{"gotｏ",１6 },{"if",１7 },｛＂int",18 }，{＂long",1９ },{"rｅgister",2０ },
{
ﻩinti;
ﻩwhile(ｓtｒlｅｎ(buｆｆｅｒ）) {
charstrTｏｋen[２0];/／存放构成单词符号的字符串
cｈａｒbuffer[10２4];ﻩ//字符缓冲区
ｓtructkeyTyｐe{
charkeyｎａme［2５6];
iｎtvalue;
｝Kｅy[N］ = ｛ {"$ＩD＂，0 },{"$INT",1 },{"auｔo",2 },{"breａｋ",3 },{＂case"，4 },
vｏｉｄGetＣhaｒ(）//读一个字符到cｈ中
{
inｔi;
ﻩｉf(stｒlen(bufｆer)>0) ｛
ｃh = bufｆer[０];
ﻩﻩfor(i = 0; i<２5６; i++)
ﻩﻩｂuｆｆeｒ[i] = ｂｕffer[i + １]；
}
eｌsｅ
ﻩｃh ='\0'；
｝
voiｄＧｅtBC（)
／/读一个非空白字符到ｃh中
2４
IＮT
１
ｓtatｉｃ
2５
autｏ
2
sｔｒｕcｔ
26
breａｋ
3
ｓwitｃh
２7
caｓe
4
typｅdeｆ
28
chaｒ
5
union
29
cｏｎsｔ
6
unsigned
3０
cｏntinue
7
ｖoiｄ
31
ｄefault
8
volatile
３２
ｄo
9
whilｅ
33
ｄouble
10
=
34
eｌnum
学生班级： 2014级软件四班
学生学号: ２0１41１２2１8
学生姓名:何华均
任课教师:丁光耀
信息科学与技术学院
2017．6
课程设计１-C语言词法分析器
ﻫ1．题目
C语言词法分析
２.内容
选一个能正常运行的c语言程序,以该程序出现的字符作为单词符号集,不用处理c语言的所有单词符号。ﻫ将解析到的单词符号对应的二元组输出到文件中保存ﻫ可以将扫描缓冲区与输入缓冲区合成一个缓冲区，一次性输入源程序后就可以进行预处理了
5.3状态转换图
ﻫ
6．详细设计(数据结构，子程序)
算法思想:
首先设置３个变量:①strToken用来存放构成单词符号的字符串;②ch用来字符;③stｒuct keyType用来存放单词符号的种别码。扫描子程序主要部分流程如下图所示。
子程序结构：
子程序名
功能
ＧＥTＣHＡR()
读一个字符到 ch中
ＧETBC(）