编译原理课程设计C词法扫描器及语法分析器实现.docx

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词法扫描器及语法分析器实现提交文档学生姓名:

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金军指导教师评阅成绩：

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。

提交报告时间：

201年6月x日1课程设计目标22。

程序结构3程序代码实现93.代码结构9.2。

1gobals。

h3。

2.3prser。

c1.5tes。

pp364测试结果34。

1.1词法分析结果34。

1.语法分析结果414.修改代码后的结果:

4.21修改2.本课程设计我的独创工作46。

总结41课程设计目标课程设计目标学生在学习编译原理课程过程中，结合各章节的构造编译程序的基本理论,要求用或+语言描述及上机调试，实现一个CMinus小编译程序（包括词法分析,语法分析等重要子程序）,使学生将理论与实际应用结合起来，受到软件设计等开发过程的全面训练,从而提高学生软件开发的能力。

要求:

（1）设计词法分析器设计各单词的状态转换图，并为不同的单词设计种别码。

将词法分析器设计成供语法分析器调用的子程序.功能包括：

a.具备预处理功能。

将不翻译的注释等符号先滤掉，只保留要翻译的符号串,即要求设计一个供词法分析调用的预处理子程序；b。

能够拼出语言中的各个单词;c。

返回（种别码，属性值）。

（2）语法分析要求用学习过的自底向上或自顶向下的分析方法等,实现对表达式、各种说明语句、控制语句进行语法分析。

若语法正确，则用语法制导翻译法进行语义翻译；生成并打印出语法树；若语法错误,要求指出出错性质和出错位置（行号）.2分析与设计分析与设计2。

1程序结构程序结构本程序采用C+语言以面向对象的思想编写，程序分为两部分:

词法分析（nnr）和语法分析（Parse）。

扫描程序执行词法分析，并将字符序列收集到tken中，并将每一行的Tkn打印出来。

实现方法:

Scanner:

手工实现Parer:

递归下降系统总图:

sucecodeTokenSytaxre程序流程：

在程序中，词法分析获取所有Tokn,并将获取的Token存储在snner对象的tokering中.然后aser类的语法分析程序就根据okenSting中的Token进行语法分析，生成语法树,最后打印语法树。

同时,这也是程序的流程.扫描器:

C惯用的词法1、语言的关键字:

elsefinteturnvoidwile、专用符号：

/=！

=;,（）/*/3、其他标记是I和NUM，通过下列正则表达式定义：

ID=ltrleterNUM=digd*ettea|。

|z|。

|Zdt=0.。

、空格由空白、换行符和制表符组成。

空格通常被忽略,除了它必须分开ID、NUM关键字。

5。

注释用通常的C语言符号/.*/围起来。

注释可以放在任何空白出现的位置（即注释不能放在标记内）上,且可以超过一行注释不能嵌套.DF图如下：

初始状态设置为STAR,当需要得到下一个toke时，取得此ten的第一个字符，并且按照DFA与对此字符的类型的分析,转换状态。

重复此步骤，直到DNE为止,输出okn类型。

参考课本中所给的TIN扫描程序的FA,的DFA不同之处在于注释以及（=，!

=，,=）的处理:

1.注释部分参考了课本中C风格注释的FA；Otherothr*/*/Orothr2.处理（=,！

=,=，=）时并没有新建状态，而是在状态INASIG中分了种情况,通过一个变量分别处理。

语法分析:

C语法与语义:

1prorecaratin-ls2。

delratiolistelaraonisteclarato|delaron3.dclaratnrdelaraton|fu-decaratio4.var-delatoyespciI;typepcfierDNUM;5。

pe-speifierint|d6.fun-dclartiontype-pfeD（aams）compounstmt（在课后解释中coundstmt前面没有“|”符号）7。

parasaram-lis|vid。

aralitparam-list，paamam9。

aramypespecirID|type-specifierIDpondtmtlocldeclatsstatemet-ist1.lcdclratiocaclaratonsvadclaration|emty12。

statemnlistsateenststatent|empy。

ttmenexprsionstt|compu-tmt|selection-stm|iteraiostmtetrnstmt14。

expresionstexpresio；;5。

sletionttf（exreson）tatment|f（expession）tatemenelsestaement6。

eationstmtil（epression）atement17。

rtrnsttetun；|reurexpesin;8。

exprssinv=exprssion|ipleepeson9。

vrID|IDxession2.simplexsioadditiveexpressionreloaitieepress|aditivexpresion2.relop=|#inlueSDLIB。

nclude#incldenclueiostreaminclddirect.hsingnmesacest；ifndefAL#efieFAL0#endi#fndfTRUE#defTRE1；endi/保留字的个数#dfineMAXRESRED6ypeenu/bookkeepingtknsDIL,EROR，/eservedwodIF，ESE,NT，RETURN,VO，WILE,/ltiharactokenI,NUM,/speialymbols/RACKTRBACKETLBCE/RBAESIGN，EQ,LT，RT，US,MINUS，IES，OVER,LPAREN，RAR,E，LBRACKT,RBRAT，NEQ，COMM,LRAE,RBRACE，LTEQ,TEQTkenype；extrFE*oce;/源代码文件externILElistn;/listinoutputtextfileexternFILE*coe;/extrntlineno；/语法分析树typedfenumNodeindStmtK,ExpK,eclrtionK,;tpeefenuStmtKindIfK，he,Ai，RetrnK,VoidK,；typeefenmExpKindOp，ConstK,IdK，Aray_exp,FntionexpK，；typdeenmxpypeVoi，Intge；yedeenumcraonKndFuctonK,VarK,AryK,PaaterK;#deieMXCHLRE3pdefstrutreeodsrutteeNodeelartin；strctteNoe*childMAXCHILDREN;srctreeNoe*silin;structtreoe*pars;intli;odeKidnodkd;ionindSmtKindmt;ExKinex;DeclaratiKiddeclaraton;knd;trctMyStructTokenypeop;itv;char*；nse；at;pTypeype;Teede;extrnintEhSourc；exteintTraceScn;eerntTraePare;xteritTcAnaze;xrinraceCode;extrtErro;#endi3.2.2can。

c最主要的过程是GtToke,它消耗输入字符并根据DFA图返回下一个被识别的记号。

这个实现利用了双重嵌套情况分析,以及一个有关状态的大型情况列表,在大列表中是基于当前输入字符的单独列表。

记号本身被定义成gos。

h中的枚举类型。

扫描程序的状态也被定义为一个枚举类型，位于扫描程序之中。

扫描程序使用了三个全局变量,文件变量ource,isting在globals中声明且在mn。

c中被分配和初始化的整型变量ineno。

由gtTon过程完成的额外的簿记如下所述：

表resed和过程reservedlooup完成位于由tToen的主要循环识别的标识符之后的保留字的查找，urrentTokn的值也随之改变。

标志变量save被用作指示是否将第一个字符增加到tokenStrg之上;由于需要包括空白格和非消耗的先行，因此这些东西都是必要的。

到扫描程序的字符输入由gNextCha函数提供,该函数将一个26字符缓冲区内部的lineBuf中的字符取到扫描程序中，如果已经耗尽了这个缓冲区,且假设每一次都获取了一个新的源代码行，那么getextChar就利用ge从source文件更新该缓冲区。

最后由于从INUM和INID到最终状态的转换是非消耗的.可以通过一个gtnxthar的过程在输入缓冲区的反填一个字符来完成这一任务.#includ”globals。

h”#inclue”il.h”ncud”san。

hpedefenumSTAT,IASGN，INCOMMENT，NENDCMENT,INNUM，IID，DNE,LT，IRT，INEQSateType;caroknStrngMTOKNLE；#defineFLEN124staticcharlineBFLEN;sttntlinpos=0;saticintbfsize=0;/geextChar从lineBf获得下一个非空字符,读入新的一行如果lineBf耗尽sachagtextCHar（void）if（!

（iosbufiz））lnno+;f（fges（lineBuf，BUN-1，sorce））if（EchoSourc）fint（litin，%d,%,nen,ineB）;busestrlen（lieBuf）；ieos=0;reuineBulinepo+；lseeturnOF;elereturnineufnpos+;/bckrcksnehaaceriineBufstatcoidungeNexthar（void）linepos-;/查找表的保留字satcstrtchar*sr;TknTpet;reserveWordsAXESERVD”i，IF，”int，T，”ele,EL,rurn”，RETR，voi,VID,”whie,WHIL；/查找一个标识符,看看这是否是一个保留字/使用线性搜索satcTokeTypersevedLookup（char）inti;or（i=0；iMARESERE；+）f（！

strp（s，resrvedWords.st））reurnrserveWrds。

to；retrnI;okenTypegtTo（id）/索引存储为“tkenStrig”intkenStnIe=0；/返回当前onoenTypecurrenoken;/当前状态总是以ART开始tteypestat=TR;/指示存放至toknString的标志intsaveTRUE;whie（s！

DONE）in=getNxtCHr（）;ave=TUE；sich（state）caeSAT:

f（sgt（c））state=INNM；lseif（isalh（）stae=INID;lsef（c=）stat=INASSIGN;esif（c=）|（c）|（c=n））saveFLS;elseif（c=）/遇到”则假定就是注释,进入注释状态stateCOMMEN;saveFLSE；eef（c=）stae=INRT;else（=）stat=INL;eleif（c=!

）tate=INN;elsetat=D;swic（c）defult:

currenkeEROR;eak;asEOF:

sv=LE；currentTokn=EDFI;beak；cas:

urenTokn=LRCE；break;cs:

crentTn=RCKT；brek；cas，：

rrntToen=OMM;brea；cse+:

urentToken=PUS;beak；se-：

currntToken=IU；break；ae*：

currentToken=TIMES;beak；cae:

curtTen=LBRACE;beak;case:

rrnToken=RBRACE;break;case（:

curntTokenLPAREN;brak;cas）:

urrTken=RPARE；break;cse；：

cretTokenEMI;brek;eak；*=注释改动=*/caseINENDCOMENT：

if（=*&getextCar（）=）/toke是*且下一个tokn是/则结束注释sve=FALSE;state=STAR;/注释不作处理,直到注释结束,lseaveFLS；tt=NNOMMENT;brea；caseIOMMET：

if（c=）/“/”后是则进入注释/ugNethar（）;svFALSE;t=NDCOMMENT;/若是注释开头，转入注释结尾处理lseif（=OF）tate=DON;crrnTo=END；else/“/”后不是*则为除法ugetNextChar（）;sae=FALE；crntTokn=OVER；tae=DONE；beak;=*/赋值改动=*/ceIASIN:

steDONE;i（c=）/下一个仍是等号就为相等currentToke=EQ；lse否则回退,netNtCar（）；save=LSE；curetTken=ASSG；bea；=*/小于等于=*/caseNLT:

tateDONE;if（c=）currntoke=LTEQ;eleugeNxtChar（）;saeFALSE;crenoke=T;brea;=/大于等于=caeNRT:

sate=ONE；if（=）currentToke=RTEQ；esneNexChar（）;ave=FLSE;rntokn=RT;be；/*=不等于=*/aeINNEQ：

statDON；if（c=）curentToken=NQ;elseungetNextCar（）;sv=LE;currentToen=ERROR;brek；cseINUM:

i（!

isdigt（c））ungetNetChar（）;se=FALE;ta=DON;curretToken=NU；brek;aseIN：

（！

isapha（））ungtNextChar（）;save=FALSE;tae=ONE;crrenten=ID;bre；caeDONE:

efalt：

rint（lsting,”SerBug:

state=dn”,tate）;staeDON；enToen=ERROR；break；if（（ave）&（oknSingIndexAXTKENE）oketrnoenStigInx+=（har）c;if（stae=DONE）oentrinoenSingnde=0;if（centokn=）urretTen=reservedLup（toknSig）;if（TraeScan）printf（lstng,d:

lnno）;printToken（curentToken，tkenString）;tuncuentTken；3.23parser.cincludeloals.h”iclude”til。

”#ncudecan.h”#include”prse。

h”staticTkenTpetok；/ldsurnttokensaticTreeNode*stm_sequence（vod）;taticTreNoetatee（oi）;statcTreeNoeif_mt（vid）;stareeNode*whil_tmt（oid）;/自定义函数saicTreNod*reurtmt（vid）；staticTreeNoe*intst（vod）;saiceNoevoid_sm（voi）;stacTreeoe*declaaio（vod）;statirNdeparameter（void）;staticTeeNode*xp（id）;tacTreeNoe*ipleex（oi）;staticTreede*em（od）;ttreeNodeaco（void）;staivoiinFuncion（vo）；staticdsynaxrro（carmessage）prit（istin,”n）；fprif（ist，Sntaxroratlied:

%s,ino,message）；Error=TUE;stativoiath（okenTpexpected）if（toke=expecte）token=token（）；elsesyntxrr（”nepcttoke”）；printToe（tokn,toenStrin）;fprint（litin，”）;TreNoestt_seqece（voi）TreNode*t=statmen（）；TreNoe*p=t；hie（en！

=ENDFILE）&（tke!

=BRACE））reeod*;/h（SEMI）;q=stateet（）；i（tken!

=RBRACE）f（q！

=ULL）if（t=NUL）=q；sep-sbi=;p=q;returnt;TeNodetatemet（void）reeodeNLL;wich（token）caseIF:

t=f_tmt（）;brea；caseWLE:

wilestt（）；bre;caeID:

/若为D不直接进行赋值，进入exp（）至act（）,将赋值加入至fator（）=ex（）;break;caeETRN：

t=retur_smt（）；break;caseNT:

t=it_stmt（）;beak；aseOID：

toid_tmt（）；br;caseSEMI:

matc（EMI）;bak；dault:

ntaxr（”unexpectetoken）;printTok（oen,okeSting）;toen=getTokn（）;brea；rturnt;Treee*decaatin（vid）reeNodt=newDclaatioNode（tken）;if（t!

=L）/名称tokeneto（）;/ID赋给attr。

namet-attr。

ame=coyStrin（tokntrng）；oke=getToen（）;/oken是”（”则为函数声明if（toke=LPREN）tkidecaationFunctionK；mah（LPRN）;TreNoe*paramets=paraeer（）；/函数参数匹配if（araes!

=NLL）t-child0=parames；atch（PRN）;mat（LRCE）;/匹配函数体TeeNd*bod=sttseuen（）;if（body=NUL）sntxErr（errorbody!

）；elsetchid1=bod;mtch（RBRAE）；/toen后不是（则是变量声明else/普通变量类型tin。

dcraio=VK;/进入数组类型if（token=LBRCKET）match（LRKT）;kid.eclaration=AK;tat。

z=aoi（toknString）；token=getoken（）;mah（RRKT）;match（SMI）;rturn;TreeNode*aramer（id）TeeNodet=NUL；if（tken=OI）mtch（OID）；/结束elsei（toenRBAE）reurnt；/有参数eletnewDecaatinNo（toke）;toknetokn（）;tatr。

name=opySring（tokStri）;toe=etToen（）;/数组if（ten=LACET）tnd.clarin=AryK;match（LBRACET）;tttr.ize0;math（RRACKET）;IDelset-kind。

earationarK；f（oke=CMA）c（）;bngprametr（）；reurnt;TeeNodeif_stmt（void）TreNoet=newSmtNode（f）;match（I）；（t!

=NUL）matc（LAEN）;tchildex（）;mtch（RPREN）；f（t!

NULL）/如果带大括号if（token=BRACE）mtch（LBRACE）;whie（toke!

=RAC）thildstaemen（）;matc（BACE）；/无括号eset-ci1staeent（）;i（tok=ELSE）match（ELSE）;f（t！

=NLL）/如果带大括号if（tken=LRACE）atch（LBRAE）；whie（toke!

RBRACE）tchild=statent（）；match（RBRACE）；/无括号etchil2=taten（）；rert;reeNode*hsm（v）Teede*t=ewSttNoe（WhileK）;atch（WHIL）；Treoe=NUL;mtch（LPAREN）;while（tken!

=RPREN）（t-cild=NUL）p=exp（）；hild0=p;elep=p-chi0；pep（）;match（RPREN）；/hile函数大括号可有可无/如果有括号if（tken=LBRACE）match（LBRAC）;wile（oken!

=RBACE）thild1atment（）；atch（RRACE）；/无lst-child1=satemnt（）;f（token=SEMI）math（SEMI）;retrnt；TeeNode*rtunt（void）TreNodtwSmtNoe（Ren）;tattr。

ameopyStig（kentring）;atc（TUR）;f（tke！

=SEMI）t-hild0=exp（）;ach（SEMI）；ert;reeNdeinttmt（vid）TeNde*t=newDeaaonode（INT）；match（INT）;tatr。

neopStrn（tokStrng）；mat（ID）;/函数if（token=AREN）mac（LPAREN）;tkd.eclratin=FunctinK；if（toke=VOD）ath（VID）;lse/函数参数匹配inFucion（）;match（RREN）；/函数体mth（LBRCE）;wle（tken！

=RRAE）stament（）;mac（RBRACE）;数组ese（token=LBRAKET）tindex=ArrapK;ch（BRAK）;t-ild0=exp（）;mah（BACKET）；/变量if（oken=EMI）tkindelarainVar；mach（SEMI）;retrnt；/voi函数reNod*vo_stm（void）Tede=neDclaratiooe（VOI）;ac（ID）；-atr.namecopyrin（knSrng）;math（ID）；math（LPEN）;i（token=VOID）at（VOID）;linFcon（）；match（RPAN）；match（LBRA）;while（tn！

ACE）stteent（）；mtch（RRACE）;returnt;/函数参数匹配vidinFnio（void）mtc（INT）;at（I）；if（oken=L