编译技术课程设计实验报告Word文件下载.docx
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25
（
26
）
27
{
28
}
29
30
;
31
>
32
33
<
34
35
==
36
!
37
（2）语法结构定义
程序>
:
:
=main（）<
语句块>
=‘{‘<
语句串>
’}’
=<
语句>
{;
};
赋值语句>
|<
条件语句>
循环语句>
=ID=<
表达式>
=if<
条件>
[else<
]
=do<
while<
关系运算符>
=<
项>
{+<
|-<
因子>
{*<
|/<
=ID|num|（<
num:
=（+|-|ε）数字*（.数字数字*|ε）（e（+|-|ε）数字数字*|ε）
ID:
=字母（字母|d数字）*
字母:
=a|b|c…|z|A|B|C…|Z
数字:
=0|1|2…|9
=|>
|>
=|==|!
实验目的:
1、通过该课程设计,熟练应用编译原理的基本理论和方法
2、学会用C/C++高级程序设计语言设计一个编译器的技术
3、加深对编译原理的分析理论的理解，培养动手实践能力
4、通过设计、编制、调试一个编译器，掌握其设计方法和技术，提高解决实际问题的综合素质
实验要求:
处理用户提交的符合上述文法的源代码序列，生成四元式中间代码或X86平台上的目标代码。
实验步骤:
（1）画出识别上述语言单词的状态转换图
（2）用C/C++语言编写词法分析程序（应考虑能被语法分析程序调用）
（3）预处理，去除注释、多余空格、回车换行符等
（3）设计实现语法分析程序（调用上述词法程序分析单词）
（4）设计构造属性文法及中间代码序列结构
（5）采用语法制导翻译法，完成语义分析程序设计，生成四元式中间代码
（6）或将生成的四元式中间代码转换成X86平台上的目标代码
（7）设计若干用例，上机测试并通过所设计实现的编译器
实验方案设计与实现:
总体设计思想
经过分析，由于存在冲突项目，上述文法的语法分析无法使用LR（0）分析法，但是上述文法却满足LL
（1）文法，故其语法分析可以采用递归下降分析法。
故在实验二语法分析的基础上，每当成功识别一个非终结符，根据属性文法的要求采取相应的语义动作，在此过程中可以生成相应的四元式。
因此本实验的重点在于四元式结构的定义和生成四元式。
详细算法设计
数据结构：
存储已被识别出单词的结构体
四元式定义
四元式链表
辅助功能模块：
分配临时变量
回填
语法分析模块：
识别每一个终结符，并同时根据语义需要生成四元式
流程框图：
识别单词流程图（对应scanner（））
拼数流程图（对于manageNumberWithoutSign（））
递归下降分析法中识别非终结符的伪码：
Word*element（）
如果当前单词是数字或标号
{
生成一个包含上述单词信息的word；
识别下一个单词；
返回上述word的指针；
}
否则如果当前单词是左括号
识别下一个单词;
word=expression（）;
如果当前单词是右括号
{
识别下一个单词；
返回word;
}
否则报错；
否则报错；
返回空指针；
Word*item（）
arg1=element（）;
while当前单词是乘除
arg2=element（）;
获得临时变量
生成新四元式并加入四元式链表中；
arg1=临时变量；
returnarg1;
Word*expression（）
arg1=item（）;
while当前单词是加减
voidcondition（）
arg1=expression（）;
如果当前单词是比较运算符
识别下一个单词
arg2=expression（）;
生成新四元式并加入四元式链表中；
voidassignSentence（）
如果当前单词是标号
{
如果当前单词是浮点数
{
生成新四元式并加入四元式链表中；
voidconditionSentence（）
如果当前单词是if
condition（）;
回填true入口；
添加goto判断为假应执行的语句块的四元式；
//:
=A
sentenceBlock（）;
如果当前单词是else
添加判断为真时避开执行为假时语句块的goto四元式；
//:
=B
回填A；
sentenceBlock（）;
回填B;
else
回填A;
else
error（）;
voidloopSentence（）
如果当前单词是do
识别下一个单词
记录下一个四元式编号；
如果当前单词是while
识别下一个单词
condition（）;
生成goto四元式，并把记录的四元式编号填入
voidsentence（）
assignSentence（）;
否则如果当前单词是if
conditionSentence（）;
否则如果当前单词是do
loopSentence（）;
voidsentenceSeries（）
do
sentence（）;
如果当前单词是；
}while（当前单词不是‘}’）;
voidsentenceBlock（）
如果当前单词是{
sentenceSeries（）;
如果当前单词是}
voidprogram（）
如果当前单词是main
如果当前单词是（
如果当前单词是）
{
识别下一个单词；
sentenceBlock（）;
}
否则报错；
函数相关说明：
intisDigit（charc）判断给定字符是否是数字
intisLetter（charc）判断给定字符是否是字母
intisBlank（charc）判断给定字符是否是空白字符
voidgotoUnblankChar（）读到第一个非空字符
voidgetLabelOrKey（）读出标识符或者变量名
voidreserve（）判断标识符是否是关键字
intisVar（）判断当前单词是否是符号数或者标识符
intisRelationOperator（）判断当前单词是否关系运算符
voidmanageNumberWithoutSign（）拼符号数
voidscanner（）识别单词
voidgetProgram（）从控制台读入源代码
voidgetProgramFromFile（）从文件读入源代码
voidlink（Ptqptq）//向四元式链表尾添加一个四元式
voidprintQuaternion（）//打印四元式
Word*getNewTempVariety（）//返回一个临时变量
Word*getLabel（inti）//返回一个记录回填位置的单词
voiderror（）//错误处理
Word*element（）;
//识别因子
Word*item（）;
//识别项
Word*expression（）;
//识别表达式
voidcondition（）;
//识别条件
voidassignSentence（）;
//识别赋值语句
voidconditionSentence（）;
//识别条件语句
voidloopSentence（）;
//识别循环语句
voidsentence（）;
//识别语句
voidsentenceSeries（）;
//识别语句序列
voidsentenceBlock（）;
//识别语句块
voidprogram（）;
//识别程序
输入与输出（包括出错处理）
源程序通过文件输入，控制台上显示
输出：
语法正确与否，如果正确输出四元式，否则输出错误的地方附近的语句和错误的单词；
程序运行结果：
语法正确时
语法错误时
编译器使用说明：
在VisualC++6.0中运行，输入文件在C盘的program.txt文件下，使用前需要新建该文件并在该文件中输入源程序。
实验心得体会:
学了这么长时间的编译原理，总是感觉很多有东西虽然知道是什么原理，却并不清楚具体怎么实现。
这次实验给了一个机会，本想好好做一做实验，做一个实用的编译器。
可惜时间太短了，甚至连目标代码还没有来得及翻译，实验课已经结束。
不过这可以理解，上课和实验的时间比较有限，真正的学习是在课程结束后的实践。
源程序清单：
//编译技术课程设计.cpp:
定义控制台应用程序的入口点。
//作者：
#include"
stdafx.h"
#include<
string.h>
stdlib.h>
//***************************辅助判断小函数**********************
intisDigit（charc）//是否是数字
if（47<
c&
&
c<
58）
return1;
return0;
intisLetter（charc）//是否是字母
if（64<
91||96<
123）
intisBlank（charc）//是否是空白字符
if（c=='
\r'
||c=='
\n'
'
||c=='
\t'
/****************************全局变量和函数*********************///作者：
//一些最大长度限制
#definemaxProgramLength10000//程序最长长度限制
#definemaxWordLength20//单词最长长度限制
#definemaxSignLength3
charprog[maxProgramLength];
//源程序
voidgetProgramFromScreen（）//源程序输入
printf（"
请输入程序:
\n"
）;
intp=0;
charc;
c=getchar（）;
prog[p++]=c;
}while（c!
='
#'
voidgetProgramFromFile（）//源程序输入
FILE*fp;
fp=fopen（"
C:
\\program.txt"
"
r"
//C:
\\Users\\x\\Desktop
if（fp!
=NULL）
c=fgetc（fp）;
while（（c!
='
）&
（c!
=EOF））
prog[p++]=c;
c=fgetc（fp）;
prog[p++]='
fclose（fp）;
printf（"
源码：
\n%s\n"
prog）;
文件打开失败\n"
pressanykeytoexit"
getchar（）;
exit（0）;
/****************************词法分析要求
***********************//作者：
main1
int2
float3
double4
char5
if6
else7
do8
while9
l（l|d）*10
（+|-|ε）dd*（.dd*|ε）（e（+|-|ε）dd*|ε）20
=21
+22
-23
*24
/25
（26
）27
{28
}29
30
31
32
=33
34
=35
==36
=37
*****************************************************************/
//******************************词法分析变量*********************
typedefstructWORDCONTENT//存储词的内容
doublei;
//可能的值
charstring[maxWordLength];
//源字符串
}WordContent;
typedefstructWORD//识别的单词的全部信息
inttype;
//单词的类型
WordContentvalue;
//单词的内容
}Word;
//关键字
#definekeysNunber9
char*key[keysNunber]={"
main"
int"
float"
double"
char"
if"
else"
"
do"
"
while"
Wordword;
//读出的单词
charc;
//当前字符
intp;
//源程序中指针指向的位置
intn;
//单词中指针指向的位置
//******************************词法分析辅助函数******************
intisVar（）//判断是否是变量
if（word.type==10||word.type==20）
intisRelationOperator（）
if（word.type>
31&
word.type<
38）
voidgotoUnblankChar（）//读到第一个非空字符
c=prog[p++];
while（isBlank（c））
c=prog[p++];
voidgetLabelOrKey（）//读出标识符或者变量名
while（isLetter（c）||isDigit（c））
word.value.string[n++]=c;
p--;
word.value.string[n++]='
\0'
voidreserve（）//判断是否是关键字
word.type=10;
for（intk=0;
k<
keysNunber;
k++）
if（strcmp（word.value.string,key[k]）==0）
word.type=k+1;
break;
voidmanageNumberWithoutSign（）
while（isDigit（c））
c=prog[p];
if（c=='
.'
p++;
if（isDigit（prog[p]））
c=prog[p++];
while（isDigit（c））
word.value.string[n++]=c;
c=prog[p++];
p--;
word.type=-1;
word.value.string[n++]='
return;
if（prog[p]=='
e'
word.value.string[n++]=prog[p];
if（prog[p]=='
+'
||prog[p]=='
-'
word.value.string[n++]=prog[p];
p++;
word.type=20;
word.value.i=atof（word.value.string）;
//******************************词法分析**************************
voidscanner（）
n=0;
gotoUnblankChar（）;
if（isDigit（c））
p--;
manageNumberWithoutSign（）;
elseif（isLetter（c））
getLabelOrKey（）;
reserve（）;
switch（c）
case'
if（prog[p++]=='
{
word.type=36;
word.value.string[n++]='
}
else
word.type=21;
p--;
word.value.string[n++]='
break;
if（isDigit（prog[p]）&
!
isVar（））
manageNumberWithoutSign（）;
break;
word.type=22;
word.type=23;
*'
word.type=24;
case'
/'
word.type=25;
（'
word.type=26;
）'
word.type=27;
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