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。通过设计和实现一个简单的编译器，加深了对编程语言和计算机系统的理解和认识。

在实验过程中，我遇到了一些困难和问题，例如在词法分析和语法分析阶段，需要根据所定义的规则编写相应的正则表达式和语法规则。在语义分析阶段，需要对AST进行遍历，判断

表达式是否符合语法规则，检查语义错误。通过查阅相关资料，我解决了这些问题。

通过本次实验，我不仅学习到了实际编程技术，还提高了问题解决能力和动手能力。这将对我今后的学习和工作具有重要的帮助。

六、参考资料

1. 《编译原理与技术》

2. 《编译原理（第2版）》

3. 《编译原理及实践》

4. 《编译原理教程》

以上所述即为本次编译原理实验的全部内容和结果。