编译原理实验一.docx
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编译原理实验一
实验一编译程序的分析与验证
一、实验目的
了解编译程序中LR分析表的作用以及语义加工程序的功能
二、实验内容
（1）验证下述程序的正确性
while（a<=b）do
begin
ifm>=nthena:
=a+1
else
ifj>itheni=i+j
else
whilek=hdox:
=x+2;
m:
=n+m+x+y+n*m+x*y
end#~
三、编译程序理解
输入文件名，取一个字符，程序扫描，词法分析结果打印，变量名表打印，语句分析栈初始化，符号栈初始化，四元式空白初始化，状态栈加工过程及归约顺序，读结果缓冲区中字符到当前字符中，语句分析，四元式分析结果打印，程序运行结束。
具体函数功能介绍：
charch='\0';//可用于存放读出的一个字符
intcount=0;//词法分析结果缓冲区计数器
staticcharspelling[10]={""};//存放是别的字
staticcharline[81]={""};//一行字符缓冲区
char*pline;//line的指针
staticcharntab1[100][10];//变量类型名表
structntab
{
inttc;//真
intfc;//假
}ntab2[200];//用于存放布尔表达式的值
intlabel=0;//指向ntab2的指针
structrwords
{
charsp[10];
intsy;
};//匹配表结构体
structrwordsreswords[10]={{"if",sy_if},
{"do",sy_do},
{"else",sy_else},
{"while",sy_while},
{"then",sy_then},
{"begin",sy_begin},
{"end",sy_end},
{"and",op_and},
{"or",op_or},
{"not",op_not}};//初始化匹配表，用于关键字的匹配
structaa
{
intsy1;//存放变量的类型名
intpos;//存放该变量在自己表中的位置
}buf[1000],//词法分析结果缓冲区
n,//存放二元式当前字符
n1,//表达式当前的字符
E,//非终结符
sstack[100],//算术表达式和布尔表达式的符号栈
ibuf[100],//算术表达式和布尔表达式的缓冲区
stack[1000];//语法分析的符号栈
structaaoth;//四元式中没有填写的空白位置
structfourexp//四元式结构体
{
charop[10];
structaaarg1;
structaaarg2;
intresult;
}fexp[200];
intssp=0;//指向sstack的指针
structaa*pbuf=buf;//词法分析结果缓冲区的指针
intnlength=0;//词法分析中记录单词的长度
intlnum=0;//行数计数源程序
inttt1=0;//变量类型名表的指针
FILE*c源程序文件
/********************************************************/
intnewt=0;//临时变量计数器
intnxq=100;//总是指向下一个要形成的四元式每次执行gen（）
intlr;//用于存放action1中的当前状态
intlr1;//用于存放action2，3中的当前状态
intsp=0;//LR分析表栈顶指针
intstack1[100];//状态栈1
intsp1=0;//状态栈的指针
intnum=0;//算术表达式或布尔表达式的指针
structll
{
intnxq1;//指向下一条四元式的指针
inttc1;//真值链
intfc1;//假值链
}labelmark[10];//记录嵌套中每层布尔表达式e的首地址
intlabeltemp[10];//记录每层else之前四元式的地址
intpointmark=-1,pointtemp=-1;//labelmark的指针，labelmark的指针
intsign=0;//sign=1赋值语句，sign=2while语句，sign=3if语句
构造程序语句的LR分析表
算术表达式的LR分析表
布尔表达式的LR分析表
readline（）//读一行
{
charch1;
pline=line;
ch1=fgetc（c从文件中取一个
while（（ch1!
='\n'）&&（ch1!
=EOF））//把字符缓冲区填满
{
*pline=ch1;
pline++;
ch1=fgetc（cfile）;
}
*pline='\0';//结尾终结符
pline=line;//字符缓冲区指针重新回到字符缓冲区的第一个字符位置
}
/**********************从缓冲区读取一个字符*********************/
readch（）//读一个
{
if（ch=='\0'）//读到尾姐再来一行，行数加一
{
readline（）;
lnum++;
}
ch=*pline;//从行缓冲区读取一个字符
pline++;//字符缓冲区指针后移
}
/***********************标识符和关键字的识别********************/
find（charspel[]）//在变量表中查询
{
intss1=0;//是否查到的变量的标志（1为查到，0为没查到）
intii=0;//记录查到变量表第几条
while（（ss1==0）&&（ii{
if（!
strcmp（spel,ntab1[ii]））
ss1=1;
ii++;
}
if（ss1==1）//查到了
returnii-1;//返回在表量表的地址（-1的原因是上面的ii++最后多加了一次）
elsereturn-1;//没查到，返回-1
}
identifier（）//关键字或变量或常量查询
{
intiii=0,j,k;//iii关键字表中的指针位置
intss=0;//关键字是否匹配到的标识
k=0;//存放的识别的字的指针（spelling[k]）
do//将取出的字符放入识别的字spelling数组中
{
spelling[k]=ch;
k++;
readch（）;//取一个字符
}while（（（ch>='a'）&&（ch<='z'））||（（ch>='0'）&&（ch<='9'）））;//数字或小写字母
pline--;//取字时多加的一个，-1可使*pline指向字符缓冲区行尾
spelling[k]='\0';
while（（ss==0）&&（iii<10））
{
if（!
strcmp（spelling,reswords[iii].sp））//在关键字表中查询
ss=1;//查到标志置1
iii++;
}
/*关键字匹配*/
if（ss==1）//在关键字表中查到
{
buf[count].sy1=reswords[iii-1].sy;//关键字名字放入结果缓冲区
}
else//没查到
{
buf[count].sy1=ident;//将变量名置入结果缓冲区
j=find（spelling）;//变量表查询，查到就把变量在变量表的地址赋给j
if（j==-1）//没查到就新建一个变量
{
buf[count].pos=tt1;//将其在变量表中的地址放入结果缓冲区中的地址栏
strcpy（ntab1[tt1],spelling）;//将识别的变量名放入变量名表
tt1++;
nlength++;//变量名表长加一
}
elsebuf[count].pos=j;//查到后，将变量名表中变量的地址放入结果缓冲区该变量的地址栏中
}
count++;//指向结果缓冲区下一位置
for（k=0;k<10;k++）spelling[k]='';//以识别的临时字符清空
}
/**********************数字识别*************************/
number（）
{
intivalue=0;
intdigit;
do
{
digit=ch-'0';//取出的字符转换为数字
ivalue=ivalue*10+digit;//数字地址从10后开始记录
readch（）;//取一个字符
}while（（ch>='0'）&&（ch<='9'））;
buf[count].sy1=intconst;//常量名存入结果缓冲区
buf[count].pos=ivalue;//该常量地址存入结果缓冲区
count++;//向结果缓冲区下一位置
pline--;//指向行缓冲区尾字符
}
scan（）//扫描主程序
readnu（）//读取当前结果缓冲区的二元式存入structaan中，pbuf指向结果缓冲区中下一位置的指针
newtemp（）//返回目前临时变量数
gen（charop1[],structaaarg11,structaaarg22,intresult1）//op1算符，arg11操作数1，arg22操作数2，result1结果
merg（intp1,intp2）//将链首“指针”分别为p1和p2的两条链合并为一条，并返回新链的链首“指针”（此处的“指针”实际上是四元式的序号，应为整型值）
backpatch（intp,intt）//用四元式序号t回填以p为首的链，将链中每个四元式的Result域改写为t的值。
change1（intchan）//action1的符号查找排序（i,+,*,（,）,#,E,-，/）
change2（intchan）//action2的符号查找排序
lrparse1（intnum）//算数表达式语义分析
lrparse2（intnum）//布尔表达式的分析
test（intvalue）//测试字符是否为表达式中的值（不包括":
"）
lrparse（）//程序语句分析
disp1（）//打印词法分析结果
disp2（）//打印四元式分析结果
disp3（）//打印变量表名
main（）//主函数
四、A语言程序分析与验证
五、源码（带注释）
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#defineACC-2
/**************************************/
#definesy_if0
#definesy_then1
#definesy_else2
#definesy_while3
#definesy_begin4
#definesy_do5
#definesy_e
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