编译原理实验报告1

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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。

编译原理实验报告(C语言)

编译原理实验报告(C语言)

编译原理实验报告实验项目1:词法分析程序实验一、实验的目的与任务:编译原理是计算机类专业特别是计算机软件专业的一门重要专业课。

设置该课程的目的在于系统地向学生讲述编译系统的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现方法,使学生通过学习既掌握编译理论和方法方面的基本知识,也具有设计、实现、分析和维护编译程序等方面的初步能力。

编译原理是一门理论性和实践性都比较强的课程。

进行上机实验的目的是使学生通过完成上机实验题目加深对课堂教学内容的理解。

同时培养学生实际动手能力。

编译实验由三个独立实验组成,按照由浅入深进行排列,希望通过本实验使学生更深学习并理解编译的主要过程和相关方法。

词法分析的目的是将输入的源程序进行划分,给出基本符号(token)的序列,并掠过注解和空格等分隔符号。

基本符号是与输入的语言定义的词法所规定的终结符。

本实验要求学生编制一个读单词过程,从输入的源程序中,识别出各个具有独立意义的单词,即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。

并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。

(遇到错误时可显示“Error”,然后跳过错误部分继续进行)二、题目分析1.这里采用C语言编写的源程序作为词法分析程序的输入数据,输入数据保存在“in.txt”记事本中,将分析结果存在“out.txt”记事本中。

词法分析器的源代码使用C语言编写。

2.下面就词法分析程序中的主要变量进行说明:主函数main():打开要分析的C语言源程序,若不能正确打开,则报错。

先从源程序中读入一个字符ch,然后进行如下处理:1、cp消耗掉空格,制表符,换行符后,cp数组复位,开始检测cp;2、数字检测,对照符号表输出,若匹配成功,则返回序号;3、字符串检测, 对照符号表输出,若匹配成功,则返回序号;4、基本保留字检测,对照符号表输出,若匹配成功,则返回序号;5、运算符检测,对照符号表输出,若匹配成功,则返回序号;注意这里碰到‘/’时,要判断后面是否跟着是注释语句。

编译原理实验报告总结

编译原理实验报告总结

编译原理实验报告总结一、实验目的编译原理是计算机科学中的一门重要课程,通过实验可以更深入地理解编译过程的各个阶段,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等。

本次编译原理实验的目的主要有以下几点:1、加深对编译原理理论知识的理解和掌握,将抽象的概念通过实际操作转化为具体的实现。

2、培养实际动手能力和解决问题的能力,通过编写代码实现编译程序的各个模块,提高编程技能和调试能力。

3、熟悉编译程序的开发流程和工具,掌握相关编程语言和开发环境的使用。

4、培养团队合作精神和沟通能力,在实验过程中与小组成员共同探讨、解决问题,提高协作效率。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C++,开发环境为 Visual Studio 2019。

同时,使用了一些辅助工具,如调试工具、代码管理工具等,以提高开发效率和代码质量。

三、实验内容1、词法分析任务:使用正则表达式或有限自动机实现对输入源程序的词法分析,将源程序分解为一个个单词,并识别出单词的类型,如标识符、关键字、常量、运算符等。

实现方法:采用有限自动机的方法,设计状态转移图,根据输入字符的类型进行状态转移,最终确定单词的类型。

遇到的问题及解决方法:在处理一些边界情况时,如字符串中的转义字符,出现了识别错误。

通过仔细分析正则表达式和有限自动机的规则,对代码进行了相应的修改和完善,解决了问题。

2、语法分析任务:使用自顶向下或自底向上的语法分析方法,对词法分析得到的单词序列进行语法分析,构建语法树。

实现方法:选择了自顶向下的递归下降分析法,根据语法规则编写递归函数,逐个处理单词,构建语法树。

遇到的问题及解决方法:在处理复杂的语法结构时,出现了回溯和左递归的问题,导致分析效率低下。

通过消除左递归和提取公共因子,优化了语法分析算法,提高了分析效率。

3、语义分析任务:在语法分析的基础上,进行语义分析,检查语法正确的程序是否在语义上也是正确的,如类型匹配、变量未定义等。

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

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。

编译原理课程试验报告

编译原理课程试验报告
int id;//指向符号表的元素的下标
}
2.符号表:
数组string[MAX],用于存储符号。
3.符号映射:
map<string, int> SM;
用于判断符号是否在符号表中存在,若存在返回此符号在符号表中的位置下标。
(4)错误处理
1.显示错误行数,状态0发生错误,非法的开始字符
2.显示错误行数,装态5发生错误,浮点数分析时发生错误
编译原理课程实验报告
实验1:词法分析
姓名
院系
软件学院
学号
任课教师
指导教师
实验地点
实验时间
2008-12-1
实验课表现
出勤、表现得分
实验报告
得分
实验总分
操作结果得分
一、实验目的
实验目的:
1.巩固对词法分析的基本功能和原理的认识。通过看书和实践来达到目的。
2.能够应用自动机的知识进行词法分析。通过画出状态转换图达到目的。
3.理解并处理词法分析中的异常和错误。通过编写代码处理达到目的。
二、实验内容
要求:对如下工作进行展开描述
(1)给出语言的词法规则描述
记号
属性
关键字
本身
_
标识符
IDN
指向符号表中与*相关的表项的指针
整常数
INUM
数值
浮点常数
FNUM
数值
字符常数
CH
字符
字符串常数
STR
字符串
单界符
SC
字符(+,-,*,/,=,{,},;)
指导教师评语:
日期:
IDN变量: f
SC单界符: =
FNUM浮点数: -2.01

编译原理实习报告

编译原理实习报告

一、实习背景与目的随着计算机技术的飞速发展,编译原理作为计算机科学的重要基础理论之一,其研究与应用越来越受到重视。

为了更好地理解和掌握编译原理的基本原理和方法,提高自己的编程能力和设计能力,我参加了编译原理的实习课程。

本次实习旨在通过设计和实现一个简单的编译程序,加深对编译原理的理解,掌握编译程序的设计与实现方法,提高自己的编程能力,并培养自己的计算思维。

二、实习内容本次实习主要分为以下几个部分:1. 词法分析:识别源程序中的单词,将其转换为对应的词法单元。

2. 语法分析:根据文法规则,分析源程序的语法结构,生成抽象语法树(AST)。

3. 语义分析:检查AST的语义正确性,进行类型检查等。

4. 中间代码生成:将AST转换为中间代码。

5. 代码优化:对中间代码进行优化,提高程序性能。

6. 目标代码生成:将优化后的中间代码转换为特定平台的目标代码。

三、实习过程1. 词法分析:- 首先,分析源程序的文法规则,确定需要识别的单词种类和对应的正则表达式。

- 然后,设计状态转换图,实现词法分析器。

- 最后,编写测试用例,验证词法分析器的正确性。

2. 语法分析:- 分析文法规则,确定语法结构,设计抽象语法树(AST)。

- 选择合适的语法分析方法,如递归下降分析、LL分析、LR分析等。

- 实现语法分析器,将词法分析器生成的词法单元转换为AST。

3. 语义分析:- 根据AST,检查语义正确性,如类型检查、作用域分析等。

- 实现语义分析器,处理语义错误,并给出错误信息。

4. 中间代码生成:- 根据AST,生成中间代码,如三地址代码、四元式等。

- 实现中间代码生成器,将AST转换为中间代码。

5. 代码优化:- 分析中间代码,找出可优化的部分。

- 实现代码优化器,优化中间代码,提高程序性能。

6. 目标代码生成:- 根据目标平台的指令集,生成目标代码。

- 实现目标代码生成器,将优化后的中间代码转换为目标代码。

四、实习成果通过本次实习,我成功地设计和实现了一个简单的编译程序,实现了词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等功能。

编译原理实验报告——词法分析器(内含源代码)

编译原理实验报告——词法分析器(内含源代码)

编译原理实验(一)——词法分析器一.实验描述运行环境:vc++2008对某特定语言A ,构造其词法规则。

该语言的单词符号包括:12状态转换图3程序流程:词法分析作成一个子程序,由另一个主程序调用,每次调用返回一个单词对应的二元组,输出标识符表、常数表由主程序来完成。

二.实验目的通过动手实践,使学生对构造编译系统的基本理论、编译程序的基本结构有更为深入的理解和掌握;使学生掌握编译程序设计的基本方法和步骤;能够设计实现编译系统的重要环节。

同时增强编写和调试程序的能力。

三.实验任务编制程序实现要求的功能,并能完成对测试样例程序的分析。

四.实验原理char set[1000],str[500],strtaken[20];//set[]存储代码,strtaken[]存储当前字符char sign[50][10],constant[50][10];//存储标识符和常量定义了一个Analyzer类class Analyzer{public:Analyzer(); //构造函数 ~Analyzer(); //析构函数int IsLetter(char ch); //判断是否是字母,是则返回 1,否则返回 0。

int IsDigit(char ch); //判断是否为数字,是则返回 1,否则返回 0。

void GetChar(char *ch); //将下一个输入字符读到ch中。

void GetBC(char *ch); //检查ch中的字符是否为空白,若是,则调用GetChar直至ch进入一个非空白字符。

void Concat(char *strTaken, char *ch); //将ch中的字符连接到strToken之后。

int Reserve(char *strTaken); //对strTaken中的字符串查找保留字表,若是一个保留字返回它的数码,否则返回0。

void Retract(char *ch) ; //将搜索指针器回调一个字符位置,将ch置为空白字符。

编译原理实验报告1

编译原理实验报告1

编译原理实验报告某某:班级:学号:自评:中实验一词法分析程序实现一、实验目的与要求通过编写和调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中,将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。

二、实验内容根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况,从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中,选取一个适当大小的子集。

例如,可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后,再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。

输入:由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。

输出:把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示,即确定单词串的输出形式。

例如,所输出的每一单词均按形如(CLASS,V ALUE)的二元式编码。

对于变量和常数,CLASS字段为相应的类别码;V ALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号(要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串;常数表登记项中则存放该常数的二进制形式)。

对于关键字和运算符,采用一词一类的编码形式;由于采用一词一类的编码方式,所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码,V ALUE字段则为“空”。

另外,为便于查看由词法分析程序所输出的单词串,要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。

三、实现方法与环境词法分析是编译程序的第一个处理阶段,本次试验用手工的方式(C语言)构造词法分析程序。

根据文法和状态转换图直接编写词法分析程序。

四、基本实验题目1)题目1:试用手工编码方式构造识别以下给定单词的某一语言的词法分析程序。

语言中具有的单词包括五个有代表性的关键字begin、end、if、then、else;标识符;整型常数;六种关系运算符;一个赋值符和四个算术运算符。

参考实现方法简述如下。

单词的分类:构造上述语言中的各类单词符号及其分类码表。

表I 语言中的各类单词符号及其分类码表+ 15 PL- 16 MI* 17 MU/ 18 DI处理过程:在一个程序设计语言中,一般都含有若干类单词符号,为此首先为每类单词建立一X状态转换图,然后将这些状态转换图合并成一X统一的状态图,即得到了一个有限自动机,再进行必要的确定化和状态数最小化处理,最后据此构造词法分析程序。

大学编译原理实验报告

大学编译原理实验报告

一、实验名称编译原理实验二、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和原理。

2. 掌握文法分析、词法分析和语法分析的基本方法。

3. 学会使用编译工具,如Lex和Yacc,实现简单的编译器。

三、实验内容本次实验主要分为三个部分:1. 词法分析2. 语法分析3. 编译器构建四、实验步骤1. 词法分析- 使用Lex工具实现词法分析器。

- 定义输入文件格式,包括源代码和标记。

- 编写Lex规则,将源代码转换为标记序列。

- 使用Flex生成词法分析器程序。

2. 语法分析- 使用Yacc工具实现语法分析器。

- 定义语法规则,包括产生式和文法符号。

- 编写Yacc规则,将标记序列转换为语法分析树。

- 使用Bison生成语法分析器程序。

3. 编译器构建- 将词法分析器和语法分析器程序结合,构建简单的编译器。

- 实现编译器的中间代码生成功能。

- 实现编译器的目标代码生成功能。

五、实验结果1. 词法分析- 输入:`int a = 10;`- 输出:`TOKEN: int, TOKEN: a, TOKEN: =, TOKEN: 10, TOKEN: ;`2. 语法分析- 输入:`int a = 10;`- 输出:`Syntax Tree: Program -> Declaration -> Variable Declaration -> Identifier -> a, Token -> int, Token -> =, Token -> 10, Token -> ;`3. 编译器构建- 输入:`int a = 10;`- 输出:`Target Code: int a = 10;`六、实验心得1. 通过本次实验,我深入理解了编译原理的基本概念和原理,包括词法分析、语法分析和编译器构建。

2. 我学会了使用Lex和Yacc等编译工具,实现了简单的编译器。

3. 本次实验让我认识到编译原理在软件开发中的重要性,以及编译器在代码生成和优化方面的作用。

编译原理实验报告小结

编译原理实验报告小结

一、实验背景编译原理是计算机科学的一个重要分支,主要研究如何将高级语言源代码转换为计算机可以执行的机器代码。

本实验旨在通过实践操作,加深对编译原理基本概念和算法的理解,提高编程能力和解决问题的能力。

二、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. 熟悉编译过程中的中间代码生成和代码优化;4. 培养编程能力和团队协作精神。

三、实验内容1. 词法分析词法分析是编译过程的第一步,其主要任务是将源代码中的字符序列转换成一个个有意义的符号(单词)。

本实验中,我们实现了词法分析器,能够识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。

2. 语法分析语法分析是编译过程的核心,其主要任务是将词法分析器生成的单词序列按照一定的语法规则进行组织,形成语法树。

本实验中,我们实现了递归下降解析法,对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。

3. 中间代码生成中间代码生成是编译过程中的一个重要环节,其主要任务是将语法树转换为一种抽象的、与具体机器无关的中间代码。

本实验中,我们实现了三地址代码生成,将语法树转换为三地址代码。

4. 代码优化代码优化是编译过程中的一个关键步骤,其主要任务是在保证程序正确性的前提下,提高程序的性能。

本实验中,我们实现了简单的代码优化,如常数传播、变量替换等。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验,我们成功实现了词法分析、语法分析、中间代码生成和代码优化等功能。

以一个简单的C语言程序为例,我们能够将其转换为三地址代码,并进行简单的优化。

2. 实验分析(1)词法分析:本实验中,我们通过定义状态转换表和动作表,实现了对C语言源代码的词法分析。

实验结果表明,词法分析器能够准确地识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。

(2)语法分析:递归下降解析法是一种较为直观的语法分析方法。

本实验中,我们实现了递归下降解析法,对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。

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、实验目的编译原理是计算机科学中的一门重要课程,通过实验,旨在加深对编译原理相关理论知识的理解,提高实践动手能力和问题解决能力。

具体目标包括:1、熟悉编译程序的基本结构和工作流程。

2、掌握词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成等主要阶段的实现方法。

3、培养运用编程语言实现编译算法的能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为_____,开发工具为_____,操作系统为_____。

三、实验内容(一)词法分析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单词符号。

使用正则表达式和有限自动机的理论,设计并实现了词法分析器。

首先,定义了单词的类别,如标识符、关键字、运算符、常量等。

然后,根据不同单词类别的特征,编写了相应的正则表达式模式。

在实现过程中,通过对输入的源程序进行逐字符扫描,利用正则表达式匹配来识别单词,并将其分类存储。

(二)语法分析语法分析是编译过程的核心部分,其目的是确定输入的单词序列是否符合给定的语法规则。

采用了自顶向下的递归下降分析法和自底向上的算符优先分析法。

对于递归下降分析法,根据语法规则编写了相应的递归函数。

每个函数处理一种语法结构,通过递归调用实现对整个语法的分析。

算符优先分析法则通过定义算符的优先级和结合性,构建算符优先关系表,然后依据表进行语法分析。

(三)语义分析语义分析阶段主要检查语法正确的句子是否具有实际的意义,并进行类型检查、语义计算等操作。

在实现中,通过构建符号表来记录变量的信息,包括名称、类型、作用域等。

同时,在语法分析的过程中,根据语义规则进行相应的检查和计算。

(四)中间代码生成中间代码生成是将源程序转换为一种便于优化和目标代码生成的中间表示形式。

选择了三地址码作为中间代码。

在生成中间代码时,根据语法分析和语义分析的结果,按照一定的规则将源程序转换为三地址码的形式。

四、实验步骤1、需求分析仔细研究实验要求,明确各个阶段的任务和目标,确定所需的数据结构和算法。

编译原理教程实验报告

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

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

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。

编译原理实验报告 词法分析

编译原理实验报告 词法分析

编译原理实验一·词法分析一、实验目的通过动手实践,使学生对构造编译系统的基本理论、编译程序的基本结构有更为深入的理解和掌握;使学生掌握编译程序设计的基本方法和步骤;能够设计实现编译系统的重要环节。

同时增强编写和调试程序的能力。

二、实验内容及要求对某特定语言A ,构造其词法规则。

该语言的单词符号包括:保留字(见左下表)、标识符(字母大小写不敏感)、整型常数、界符及运算符(见右下表) 。

功能要求如下所示:·按单词符号出现的顺序,返回二元组序列,并输出。

·出现的标识符存放在标识符表,整型常数存放在常数表,并输出这两个表格。

·如果出现词法错误,报出:错误类型,位置(行,列)。

·处理段注释(/* */),行注释(//)。

·有段注释时仍可以正确指出词法错误位置(行,列)。

三、实验过程1、词法形式化描述使用正则文法进行描述,则可以得到如下的正规式:其中ID表示标识符,NUM表示整型常量,RES表示保留字,DEL表示界符,OPR表示运算符。

A→(ID | NUM | RES | DEL | OPR) *ID→letter(letter | didit)*NUM→digit digit*letter→a | …| z | A | …| Zdigit→0 | …| 9RES→program | begin | end | var | int | and | or | not | if | then | else | while | doDEL→( | ) | . | ; | ,OPR→+ | * | := | > | < | = | >= | <= | <>如果关键字、标识符和常数之间没有确定的算符或界符作间隔,则至少用一个空格作间隔。

空格由空白、制表符和换行符组成。

2、单词种别定义;3、状态转换图;语言A的词法分析的状态转换图如下所示:空格符,制表符或回车符字母或数字4、运行环境介绍;本次实验采用win-tc进行代码的编写和编译及运行程序的运行环境为windows5、关键算法的流程图及文字解释;程序中用到的函数列表:变量ch储存当前最新读进的字符的地址strToken存放当前字符串voidmain() //主函数struct binary *lexicalAnalyze(); //词法分析的主函数,返回一个二元组的指针void GetBC(); //检查ch指向的字符是否为空格、制表或回车符,如果是则调用GetChar()直至不是上述字符void GetChar(); //ch前移一个地址单元int ConCat(); //将ch指向的字符连接到strToken之后int isLetter(); //判断ch指向的字符是否字母int isDigit(); //判断ch指向的字符是否数字int insertId(); //向标识符表中插入当前strToken的字符串int insertConst(); //将strToken的常数插入常数表中int Reserved(); //检测当前strToken中的字符串是否保留字,若是,则返回编码,否则返回0int isId(); //检测当前strToken中的字符串是否在标识符表中已存在,若是,则返回其编号,否则返回0int isConst(); //检测当前strToken中的字符串是否在常数表中已存在,若是,则返回其编号,否则返回0void errProc(int errType); //出错处理过程,errType是错误类型,将错误信息加入错误表中main()函数的流程图如下:lexicalAnalyze()函数的流程图如下所示:Reserved()、isId()和isConst()函数均采用了对链表的遍历算法,errProc()函数通过识别不同的错误编号,向错误链表中添加相应的错误信息。

编译原理实验报告(一)

编译原理实验报告(一)

编译原理实验报告(一)一、实验题目:简单词法分析器的设计二、实验目的:熟悉并实现一个简单的扫描器三、实验内容:1.设计扫描器的自动机;2.设计翻译、生成Token的算法;3.编写代码并上机调试运行通过。

要求:输入——源程序文件;输出——(1)相应的Token序列;(2)关键字、界符表,符号表,常数表。

四、扫描器设计:自动机:关键字表和界符表单词编码program 3procedure 4④-begin 5end 6while 7do 8+ 9* 10⑧-:11:= 12⑨-= 13,14;15五、概要设计:(1)各模块概要设计1.判断当前读入的字符是字母还是数字int IsLetter(char ch) //判断ch是否为字母 { if (ch是A~Z或a~z) return 1;else return 0;}int IsDigit(char ch) //判断ch是否为数字{ if (ch是0~9) return 1;else return 0;}2.将读入的字符连接成单词或数while (IsLetter(ch)||IsDigit(ch)){ Concat(); //将ch中的字符拼接到strToken中ch=GetChar();}3.查表判断当前的独立串是关键字、标示符还是常数4.求出当前的独立串的code 和value(2)程序说明:1、关键字表、界符表和常数表中初始化后都有元素,即都不是空表。

而符号表则是空的。

它用来存放用户自己定义的变量名,按输入的被识别串中的顺序依次标识其value的值的1,2,3,……,n。

2、value=-1用来标识它是一个关键字;value=1用来标识它是一个界符常数的code值一定为2六、程序源代码及注释:#include "stdio.h"#include "string.h"#define N 15struct TokenType{ int code,value; };char*keywords[]={"program","procedure","begin","end","while","do","+","*",":",":=","=",",",";","(",")",}; //关键字表、界符表char ID[10][10]; //符号表int m;int Cons[10]; //常数表int n;void print(struct TokenTykpe token) //输出Token{ printf("( %d %d)\n",token.code,token.value);}void ProcError(){ printf("Error! You haven't defined it!");}int IsLetter(char ch) //判断ch是否为字母¸{ if (ch>='A' && ch<='Z' || ch>='a' && ch<='z')return 1; else return 0;}int IsDigit(char ch) //判断ch是否为数字{ if (ch>='0' && ch<='9') return 1;else return 0;}int Reserve(char *strToken) //用strToken中的单词去查关键字表。

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03091337 李璐 03091339 宗婷婷一、上机题目:实现一个简单语言(CPL)的编译器(解释器)二、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。

三、试验目的1.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2.加深相关基础知识的理解:数据结构、操作系统等3.提高编程能力4.锻炼独立思考和解决问题的能力四、题目说明1.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}2、运算表达式:简单的代数运算,布尔运算3、程序语句:赋值表达式,顺序语句,if-else语句,while语句五、环境配置1.安装Parser Generator、Visual C++;2.分别配置Parser Generator、Visual C++;3.使用Parser Generator创建一个工程编写l文件mylexer.l;编译mylexer.l,生成mylexer.h与mylexer.c;4.使用VC++创建Win32 Console Application工程并配置该项目;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工程六、设计思路及过程设计流程:词法分析LEX的此法分析部分主要利用有限状态机进行单词的识别,在分析该部分之前,首先应该对YACC的预定义文法进行解释。

在YACC中用%union扩充了yystype的内容,使其可以处理char型,int型,node型,其中Node即为定义的树形结点,其定义如下:typedef enum { TYPE_CONTENT, TYPE_INDEX, TYPE_OP } NodeEnum;/* 操作符 */typedef struct {int name; /* 操作符名称 */int num; /* 操作元个数 */struct NodeTag * node[1]; /* 操作元地址可扩展 */} OpNode;typedef struct NodeTag {NodeEnum type; /* 树结点类型 *//* Union 必须是最后一个成员 */union {int content; /* 内容 */int index; /* 索引 */OpNode op; /* 操作符对象 */};} Node;extern int Var[26];结点可以是三种类型(CONTENT,INDEX,OP)。

结点如果是操作符对象(OpNode)的话,结点可继续递归结点。

操作符结点包括了名称,个数和子结点三个要素,其中子结点可以为多个。

在YACC定义的文法中将<iValue>与INTEGER,<sIndex>与VARIABLE绑定,表示对lex返回的值自动进行类型转换。

YACC的语法分析和语义制导在YACC中首先定义了与函数相关的文法和与运算相关的文法,其中函数定义的文法中可以处理if-else,if,while,print,x=exp;类型,在与运算相关的文法中可以处理+,-,*,/,>,<,>=,<=,!==,&&,||运算。

在语义制导翻译部分主要目的是在内存建立一颗语法树来实现刚才所说的函数。

扩展了set_index,set_value两个赋值语句,其操作实质是在内存空间分配index和value的两种树结点。

opr这个扩展函数很重要,而且使用了动态参数,主要考虑操作符的操作元个数是可变的,这个也与头文件“struct NodeTag * node[1];”的定义思想一致。

opr主要在内存空间中分配操作符相关的树结点。

Set_index,set_value,opr从概念上是完全一致的,目的就是在内存中构造一颗可以递归的语法树。

程序代码mylexer.l文件如下:%{#include <stdlib.h>#include "node.h"#include "myparser.h"void yyerror(char *);%}%%"/*"([^\*]|(\*)*[^\*/])*(\*)*"*/" ;"while" {return WHILE;}"if" {return IF;}"else" {return ELSE;}"print" {return PRINT;}"false" {yylval.iValue = 0;return INTEGER;}"true" {yylval.iValue = 1;return INTEGER;}[a-z] {yylval.sIndex = *yytext - 'a';return VARIABLE;}[0-9]+ {yylval.iValue = atoi(yytext);return INTEGER;}[-()<>=+*/%;{}.] {return *yytext;}">=" {return GE;}"<=" {return LE;}"==" {return EQ;}"!=" {return NE;}"<>" {return NE;}"&&" {return AND;}"||" {return OR;}"!" {return NOT;}[ \t\n]+ ; /* 去除空格,回车*/. printf("unknow symbol:[%s]\n",yytext);%%int yywrap(void){return 1;}myparser.y文件如下:%{#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <stdarg.h>#include "node.h"/* 属性操作类型*/Node *opr(int name, int num, ...);Node *set_index(int value);Node *set_content(int value);void freeNode(Node *p);int exeNode(Node *p);int yylexeNode(void);void yyerror(char *s);int Var[26]; /* 变量数组*/%}%union {int iValue; /* 变量值*/char sIndex; /* 变量数组索引*/Node *nPtr; /* 结点地址*/}%token <iValue> VARIABLE%token <sIndex> INTEGER%token WHILE IF PRINT%nonassoc IFX%nonassoc ELSE%left AND OR GE LE EQ NE '>' '<'%right NOT%left '+' '-'%left '*' '/' '%'%nonassoc UMINUS%type <nPtr> stmt expr stmt_list%%program:function { exit(0); };function:function stmt { exeNode($2); freeNode($2); }| /* NULL */;stmt:';' { $$ = opr(';', 2, NULL, NULL); }| expr ';' { $$ = $1; }| PRINT expr ';' { $$ = opr(PRINT, 1, $2); }| VARIABLE '=' expr ';' { $$ = opr('=', 2, set_index($1), $3); }| WHILE '(' expr ')' stmt { $$ = opr(WHILE, 2, $3, $5); }| IF '(' expr ')' stmt %prec IFX { $$ = opr(IF, 2, $3, $5); }| IF '(' expr ')' stmt ELSE stmt %prec ELSE { $$ = opr(IF, 3, $3, $5, $7); }| '{' stmt_list '}' { $$ = $2; };stmt_list:stmt { $$ = $1; }| stmt_list stmt { $$ = opr(';', 2, $2, $1); };expr:INTEGER { $$ = set_content($1); }| VARIABLE { $$ = set_index($1); }| expr '+' expr { $$ = opr('+', 2, $1, $3); }| expr '-' expr { $$ = opr('-', 2, $1, $3); }| expr '*' expr { $$ = opr('*', 2, $1, $3); }| expr '/' expr { $$ = opr('/', 2, $1, $3); }| expr '%' expr { $$ = opr('%', 2, $1, $3); }| expr '<' expr { $$ = opr('<', 2, $1, $3); }| expr '>' expr { $$ = opr('>', 2, $1, $3); }| expr GE expr { $$ = opr(GE, 2, $1, $3); }| expr LE expr { $$ = opr(LE, 2, $1, $3); }| expr NE expr { $$ = opr(NE, 2, $1, $3); }| expr EQ expr { $$ = opr(EQ, 2, $1, $3); }| expr AND expr { $$ = opr(AND, 2, $1, $3); }| expr OR expr { $$ = opr(OR, 2, $1, $3); }| NOT expr { $$ = opr(NOT, 1, $2); }| '-' expr %prec UMINUS { $$ = opr(UMINUS, 1, $2); }| '(' expr ')' { $$ = $2; };%%#define SIZE_OF_NODE ((char *)&p->content - (char *)p)Node *set_content(int value){Node *p;size_t sizeNode;/* 分配结点空间*/sizeNode = SIZE_OF_NODE + sizeof(int);if ((p = malloc(sizeNode)) == NULL)yyerror("out of memory");/* 复制内容*/p->type = TYPE_CONTENT;p->content = value;return p;}Node *set_index(int value){Node *p;size_t sizeNode;/* 分配结点空间*/sizeNode = SIZE_OF_NODE + sizeof(int);if ((p = malloc(sizeNode)) == NULL)yyerror("out of memory");/* 复制内容*/p->type = TYPE_INDEX;p->index = value;return p;}Node *opr(int name, int num, ...){va_list valist;Node *p;size_t sizeNode;int i;/* 分配结点空间*/sizeNode = SIZE_OF_NODE + sizeof(OpNode) + (num - 1) * sizeof(Node*);if ((p = malloc(sizeNode)) == NULL)yyerror("out of memory");/* 复制内容*/p->type = TYPE_OP;p-> = name;p->op.num = num;va_start(valist, num);for (i = 0; i < num; i++)p->op.node[i] = va_arg(valist, Node*);va_end(valist);return p;}void freeNode(Node *p){int i;if (!p) return;if (p->type == TYPE_OP){for (i = 0; i < p->op.num; i++)freeNode(p->op.node[i]);}free (p);}void yyerror(char *s){fprintf(stdout, "%s\n", s);}int main(void){yyparse();return 0;}定义结点如下:union tagYYSTYPE {int iValue; /* 变量值*/char sIndex; /* 变量数组索引*/Node *nPtr; /* 结点地址*/};extern YYSTYPE YYNEAR yylval;在本程序中,还有自定义的头文件node.h如下:typedef enum { TYPE_CONTENT, TYPE_INDEX, TYPE_OP } NodeEnum;/* 操作符*/typedef struct {int name; /* 操作符名称*/int num; /* 操作元个数*/struct NodeTag * node[1]; /* 操作元地址可扩展*/ } OpNode;typedef struct NodeTag {NodeEnum type; /* 树结点类型*//* Union 必须是最后一个成员*/union {int content; /* 内容*/int index; /* 索引*/OpNode op; /* 操作符对象*/ };} Node;extern int Var[26];七、运行结果及测试程序。

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