编译原理课设 词法分析自下而上语法分析程序生成中间代码Word文档格式.docx
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涉及词法分析、自下而上语法分析程序的实现：
SLR
（1）分析器的实现以及生成中间代码。
1.4.3、具体要求
根据LR分析算法构造SLR
（1）分析程序，并完成语法分析动作（当需要一个单词时，调用词法分析程序获取），同时完成语义分析生成四元式输出。
要求程序具有通用性，改变文法时只需改变程序的数据初值，无需改变程序主体；
要求完成一条说明语句、一条算数表达式和赋值语句的翻译，生成中间代码。
变量说明语句的文法及相应的语义子程序：
.att表示数据类型属性，fill函数表示将单词id及其类别属性填写符号表。
（0）S→D；
{acc}
（1）D→intid{fill（id，int）；
D.att=int;
}
（2）D→floatid{fill（id,float）;
D.att=float;
（3）D→D
（1），id{fill（id,D
（1）.att）;
D.att=D
（1）.att;
算数表达式和赋值语句的文法及相应的语义子程序。
（1）A→id=E；
{p=lookup（id.name）;
emit（E.PALCE,,p）;
}
（2）E→E
（1）+T{E.PALCE=newtemp（）;
emit（+，E
（1）.PALCE，T.PALCE，E.PALCE）}
（3）E→T{E.PALCE=T.PALCE;
}
（4）T→T
（1）*F{T.PALCE=newtemp（）;
emit（+，T
（1）.PALCE，F.PALCE，T.PALCE）}
（5）T→F{T.PALCE=F.PALCE;
（6）F→（E）{F.PALCE=E.PALCE;
（7）F→id{P=LOOKUP（id.name）;
F.PALCE=P;
（8）F→num{P=LOOKUP（num.value）
F.PALCE=P;
构造其用于SLR
（1）分析的识别活前缀的DFA以及action表和goto表。
然后编程实现。
（关于词法分析部分只需识别出与此文法相关的单词即可（+，*，（，），id，=））。
1.4.4、程序设计提示
（1）分析栈设计时可以用一个栈完成，也可以设计三个栈：
一个符号栈，一个状态栈，一个语义栈，则归约时，则需要在符号栈中退掉n个符号，在状态栈中退掉n个符号（n为产生式符号个数），语义栈中退掉n个符号对应的语义；
（2）终结符表和非终结符表的组织和预测分析程序中相同（将符号对应到一个数字，表示在分析表中对应的下标）。
（3）action表中的错误处理：
简化的错误处理：
当查找action表出现空白时，则当前单词无法移进和规约，可简单的认为当前单词为多余的单词，则抛弃当前单词，读下一单词继续分析。
1.4.5、测试数据
源文件中数据：
intarea，r；
r=1；
area=r*r+r；
程序要求输出二元式序列、符号表、语法分析过程、四元式序列。
1.4.6、程序扩展要求
第2章程序总体设计
第3章程序详细设计与实现
3.1、词法分析
首先定义结构体
typedefstruct//状态栈
{
intdata[max];
inttop;
}seqstack1;
typedefstruct//符号栈
stringdata[max];
inttop;
}seqstack2;
structreserveedword//保留字表结构
stringword;
charvalue;
}reserveedword1[maxsize];
structidentifer//标识符表结构
charidentiname[15];
charidentitype[15];
intaddress;
}identifer1[maxsize];
structconstant//常量表结构
stringconstantname;
stringvalue;
intconstantaddress;
}constant1[maxsize];
词法分析主要函数结构：
voidInitscanner（）//该函数用于用C语言当中常见的关键字初始化保留表
voidIsalpha（chars）//用于判断读入的字符是不是字母
voidIsnumber（chars）//用于判断读入的字符是不是数字
voidIsother（chars）//判断除数字与字母之外的其他字符
voidLexscan（）//用于循环从程序中读入字符并判断应调用那个判断函数字符
voidOutput（inti,intj,charss[15]）//输出二元式
本模块程序的伪代码如下：
打开文件
infile.open（"
input.txt"
ios:
:
in）;
if（!
infile）
{
cerr<
<
"
读取的文件打开失败!
endl;
exit
（1）;
}
初始化保留字表
Initscanner（）;
循环读入从文件当中
Scanner（）
while（ch!
='
#'
）
在该函数中判断应该调用的判断函数
Lexscan（）
{
infile.get（ch）;
if（（（ch>
A'
）&
&
（ch<
Z'
））||（（ch>
a'
z'
）））
Isalpha（ch）{Output}；
elseif（（ch>
0'
9'
））
Isnumber（ch）{Output}；
else
Isother（ch）{Output}；
关闭文件
infile.close（）;
词法分析器中从源文件读出一个单词，判断其类型是关键字、标识符还是普通符号，根据其类型为结构体各项赋值，并将其传给语法分析函数。
3.2、语法分析
由于说明语句与算术表达式和赋值语句所使用的是不同的文法，所以两者的ACTION表和GOTO表也不一样，本次课设采用二维数组存放ACTION表和GOTO表信息，其中移进用大于0的数表示，归约用小于0的数表示，成功用100表示（acc）,其他处用0表示，查表时遇到相应的数进行相应的操作。
其中，归约部分需要根据其产生式的信息进行，所以程序中有如下定义：
stringv1[8]={"
int"
"
float"
;
id"
#"
D"
S"
};
//存放说明文法当中的字符
stringv2[13]={"
="
num"
+"
*"
（"
）"
F"
A"
E"
T"
//存放算本文法当中的字符
根据状态转换图（DFA）构造SLR
（1）分析表：
其中说明文法和算术文法分别构造，同时在每个表当中既有action表又有goto表
intanalysis_table1[10][8]={3,4,0,0,0,0,2,1,
0,0,0,0,0,100,0,0,
0,0,5,6,0,0,0,0,
0,0,0,0,7,0,0,0,
0,0,0,0,8,0,0,0,
0,0,0,0,0,-1,0,0,
0,0,0,0,9,0,0,0,
0,0,-2,-2,0,0,0,0,
0,0,-3,-3,0,0,0,0,
0,0,-4,-4,0,0,0,0};
intanalysis_table2[17][13]={0,2,0,0,0,0,0,0,0,0,1,0,0,
100,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,9,0,8,0,0,0,7,0,6,0,4,5,
0,0,0,0,10,11,0,0,0,0,0,0,0,
0,0,0,0,-3,-3,12,0,-3,0,0,0,0,
0,0,0,0,-5,-5,-5,0,-5,0,0,0,0,
0,9,0,8,0,0,0,7,0,6,0,13,5,
0,0,0,0,-8,-8,-8,0,-8,0,0,0,0,
0,0,0,0,-7,-7,-7,0,-7,0,0,0,0,
-1,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
0,9,0,8,0,0,0,7,0,6,0,0,14,
0,9,0,8,0,0,0,7,0,15,0,0,0,
0,0,0,0,0,11,0,0,16,0,0,0,0,
0,0,0,0,-2,-2,12,0,-2,0,0,0,0,
0,0,0,0,-4,-4,-4,0,-4,0,0,0,0,
0,0,0,0,-6,-6,-6,0,-6,0,0,0,0};
语法分析当中各个函数说明及伪代码：
voidaction1（inti,strings）//通过词法分析传过来的值判断移进动作三个栈（状态栈,符号栈,语义栈）应该读入哪些值。
voidaction2（inti,strings）//同action1只是表示算术文法
intaddress（stringm[],inti,stringx）//获得在分析表中的列下标
voidgoto1（inti,strings）//通过判断栈中的元素，来判断用那个产生式来进行规约
voidgoto2（inti,strings）//同goto1
voidslr1（）//对说明文法进行语法分析
voidslr1（）//对算术文法进行语法分析
伪代码如下：
先判断是说明文法还是算术文法
If（说明文法）
Slr1（）
push_seq1（s1,0）;
push_seq2（s2,"
）;
push_seq2（s3,"
_"
while
（1）
{
j=address（v1,8,get1）;
top_seq1（s1,top）;
j=analysis_table1[top][j];
if（j<
0）
if（j==-1）
用S->
D;
归约
elseif（j==-2）
用D->
intid归约
elseif（j==-3）
floatid归约"
elseif（j==-4）
D,id归约"
elseif（j>
action1（top,get1）;
else
Slr2（）
push_seq1（s1,0）;
push_seq2（s3,"
while
（1）
j=address（v2,13,get1）;
j=analysis_table2[top][j];
if（j>
action2（top,get1）;
elseif（j<
if（j==-1）
用A->
id=E;
归约"
用E->
E+T归约"
T归约"
elseif（j==-4）
用T->
T*F归约"
elseif（j==-5）
F归约"
elseif（j==-6）
用F->
（E）归约"
elseif（j==-7）
id归约"
elseif（j==-8）
num归约"
}
3.3、语义分析
一个程序经过词法分析，语法分析之后，表明该院程序在书写上是正确的，但是未对程序的内部逻辑语义进行分析，接下来是进行语义分析。
语义分析当中各个函数说明：
voidprint（strings[]）//打印四元式
str1,stringstr2,stringstr3,stringstr4）//产生四元式
stringnewtemp（）//产生一个新的临时变量
3.4、程序实现结果图
图3-4语义分析结果图
图3-5二元式
图3-6符号表
图3-7四元式
附录
#include<
iostream>
fstream>
usingnamespacestd;
#definemaxsize50
#definemax30
ifstreaminfile;
charch;
intm,n,kk=0,addr=0,t=1;
stringget1;
stringin[maxsize];
stringins[maxsize];
strings[4];
intcount=0;
stringE="
E1="
T="
T1="
F="
stringword;
charidentiname[15];
charidentitype[15];
intaddress;
stringvalue;
intconstantaddress;
voidInitscanner（）;
voidLexscan（）;
voidIsalpha（char）;
voidIsnumber（char）;
voidIsother（char）;
voidOutput（int,int,char*）;
voidScanner（）;
voidchange（charc[],stringstr）
intlen=str.length（）;
for（intnum=0;
num<
len;
num++）
c[num]=str[num];
c[len]='
\0'
seqstack1*init_seqstack1（）
seqstack1*s;
s=newseqstack1;
if（!
s）
cout<
空间不足！
returnNULL;
else
s->
top=-1;
returns;
intempty_seq1（seqstack1*s）
if（s->
top==-1）
return1;
return0;
intpush_seq1（seqstack1*s,intx）
top==max-1）
else
s->
top++;
data[s->
top]=x;
intpop_seq1（seqstack1*s,int*x）
if（empty_seq1（s））
*x=s->
top];
top--;
voidtop_seq1（seqstack1*s,int&
e）
占空!
e=s->
seqstack2*init_seqstack2（）
seqstack2*s;
s=newseqstack2;
intempty_seq2（seqstack2*s）
intpush_seq2（seqstack2*s,stringx）
intpop_seq2（seqstack2*s,string*x）
if（empty_seq2（s））
voidout_seq1（seqstack1*s）
for（inti=0;
i<
=s->
top;
i++）
printf（"
%d"
s->
data[i]）;
voidout_seq2（seqstack2*s）
charch[15];
change（ch,s->
%s"
ch）;
seqstack1*s1=init_seqstack1（）;
seqstack2*s2=init_seqstack2（）;
seqstack2*s3=init_seqstack2（）;
voidpop（intn）
intm;
strings;
n;
pop_seq1（s1,&
m）;
pop_seq2（s2,&
s）;
pop_seq2（s3,&
intscreamp（chara[15],stringb）
inti=0,j=0;
while（a[i]!
b[i]!
if（a[i]==b[i]）
i++;
j++;
return0;
if（a[i]==b[i]）
intscreamp1（stringa,stringb）
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