实验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

1．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。

词法分析程序二元式文件源程序

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

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

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单词代码．

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

1．算术表达式:+、-、*、/、%

2．关系运算符：>、>=、<、<=、==、！=

3．赋值运算符：=，+=、-=、*=、/=、%=

4．变量说明：类型标识符变量名表；

5．类型标识符：int char float

6．If语句：if 表达式then 语句 [else 语句]

7．For语句：for（表达式1；表达式2；表达式3）语句 8．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

主函数

Scanner close

Initscanner

Lexscan

Isalpha Isnumber Isanotation Isother

1．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；

代表此类单词//NULL）=NULL！nextchar（while

{ 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：