实验1-3-《编译原理》词法分析程序设计方案

实验1－3 《编译原理》S语言词法分析程序设计方案

一、实验目的

了解词法分析程序的两种设计方法之一:根据状态转换图直接编程的方式;

二、实验内容

ﻩ1．根据状态转换图直接编程

编写一个词法分析程序，它从左到右逐个字符的对源程序进行扫描,产生一个个的单词的二元式，形成二元式(记号）流文件输出。在此,词法分析程序作为单独的一遍，如下图所示。

具体任务有:

（1)组织源程序的输入

(２)拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出,得到单词流文件

（3）删除注释、空格和无用符号

（4)发现并定位词法错误,需要输出错误的位置在源程序中的第几行。将错误信息输出到屏幕上。

（5）对于普通标识符和常量,分别建立标识符表和常量表(使用线性表存储），当遇到一个标识符或常量时,查找标识符表或常量表,若存在，则返回位置，否则返回０并且填写符号表或常量表。

标识符表结构:变量名，类型（整型、实型、字符型),分配的数据区地址

注：词法分析阶段只填写变量名,其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。

常量表结构：常量名，常量值

三、实验要求

1.能对任何S语言源程序进行分析

ﻩ在运行词法分析程序时,应该用问答形式输入要被分析的S源语言程序的文件名,然后对该程序完成词法分析任务。

2．能检查并处理某些词法分析错误

词法分析程序能给出的错误信息包括：总的出错个数，每个错误所在的行号,错误的编号及错误信息。

本实验要求处理以下两种错误（编号分别为1,2)：

1:非法字符:单词表中不存在的字符处理为非法字符,处理方式是删除该字符，给出错误信息,“某某字符非法”。

２:源程序文件结束而注释未结束。注释格式为:/* …… */

四、保留字和特殊符号表

单词的构词规则:

字母=[A-Za-z]

数字=[0-９]

标识符=(字母｜＿)（字母|数字）*

数字=数字（数字)＊(.数字+| )

四、Ｓ语言表达式和语句说明

ﻩ1.算术表达式：+、－、*、/、%

ﻩ2．关系运算符：>、>＝、<、<＝、==、！＝

3.赋值运算符:=,＋=、-＝、＊=、／=、％=

ﻩ4．变量说明:类型标识符变量名表;

5.类型标识符:int char flｏaｔ

ﻩ6．If语句：iｆ表达式tｈen 语句[ｅlsｅ语句] ﻩ７.For语句：for(表达式１;表达式２；表达式３) 语句

ﻩ8.Whilｅ语句：whｉle表达式ｄo 语句

9.S语言程序：由函数构成,函数不能嵌套定义。

函数格式为：

返回值函数名（参数)

{

数据说明

语句

}

五、程序参考结构说明

ﻩ1.Ｉnｉtｓcａｎneｒ函数：程序初始化：输入并打开源程序文件和目标程序文件，初始化保留字表

2．Scａnneｒ函数：若文件未结束，反复调用lexscan函数识别单词。

3.Lexｓcan函数:根据读入的单词的第一个字符确定调用不同的单词识别函数

４．Ｉsalphａ函数：识别保留字和标识符

5．Isnumber函数：识别整数，如有精力，可加入识别实数部分工功能

6.Ｉsａnotatｉoｎ函数：处理除号/和注释

７．Isothｅr函数识别其他特殊字符

8．Outｐuｔ函数:输出单词的二元式到目标文件,输出格式(单词助记符,单词内码值）,如(ｉnｔ，-)(rlｏp，>）……

9．Eｒror函数：输出错误信息到屏幕

10.除此之外,还可以设置查符号表,填写符号表等函数，学生可自行设计。

实验中，可以将某些类型的单词识别过程利用DFA算法实现,ＤFＡ算法参考如下: DFA(S=S0,MOVE[］[]，F[],ALPＨABＥT[],ALLS[])

/*S为状态，初值为DFA的初态,MOＶE［][］为状态转换矩阵,F[］为终态集,ALPHＡBET ［] 为字母表,其中的字母顺序与MＯVE[][]中列标题的字母顺序一致。ALLS[]为状态集*／

｛

Cｈａr Wordｂｕffer[10]=“”／/单词缓冲区置空

Ｎｅｘｔｃhaｒ=gｅtchar();//读字符

i＝0;

while(neｘtcｈar！=NUＬL)//NULL代表此类单词

{ ｉf （ｎextchaｒ！∈ALPHABEＴ[]) {ERＲOR（“非法字符”)，return(“非法字符”)；} S=MOVE[S][neｘtchar］//下一状态

if(S=ＮULL）retuｒn(“不接受”）；／／下一状态为空,不能识别,单词错误

ｗｏrdｂuｆfeｒ[i]=nexｔchar ；//保存单词符号

ｉ++;

nexｔcｈａr＝gｅtcｈar(）；

}

Ｗordbufｆer[ｉ］=‘\０’；

If（Ｓ∈F）return(wordｂｕｆｆｅr); //接受

Eｌｓe returｎ(“不接受”);

}

六、实验过程说明

1.每人单独完成。

2．完成后，由老师验收,并给出成绩。

３.实验完成后，写出实验报告（要求交打印稿)。报告内容要求如下:

七、测试源程序示例:

／/ａa．c

void ａa（）

{

fｌoat raｔe,circle;

rate=３;

cirｃle=3．14*raｔｅ*ratｅ;

}

输出结果:

（1）输出结果文件:

（void,-）(id, 0) （(，-) (),－) ({,- )( flｏaｔ,-）（id，１)……