编译原理课程设计C语言编译器.docx
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编译原理课程设计C语言编译器
（
编译原理课程设计报告
课题名称：
C-语言编译器设计
提交文档学生姓名：
李杰
）
提交文档学生学号：
00
同组成员名单：
无
指导教师姓名：
金军
N不
指导教师评阅意见：
.
.
'
提交报告时间：
2010年6月10日
1.课程设计目标
实验建立C-编译器。
只含有scanner和parser部分。
2.分析与设计
（1）实现方法：
.
编程语言为C语言。
编程方法：
scanner部分根据DFA图用switch-case结构实现状态转换；parser部分用递归下降分析方法实现。
（2）扫描器：
C－惯用的词法
1、语言的关键字：
elseifintreturnvoidwhile
2、专用符号：
+-*/<<=>>===!
==;,（）[]{}/**/
3、其他标记是ID和NUM，通过下列正则表达式定义：
ID=letterletter*NUM=digitdigit*letter=a|..|z|A|..|Zdigit=0|..|9
?
4、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
各单词的状态转换图（DFA图如下）词法结构见文件""中。
…
#
（3）分析器：
分析树结构见文件""中。
C－的BNF语法如下：
（4）代码设计说明：
#
程序结构：
语法分析函数parse通过调用词法分析函数getToken实现语法分析。
文件和函数的设计说明：
文件包含相应头文件，及main函数的实现；文件包含符号表和分析数的数据结构及在其它文件中使用的变量；文件和实现与词法分析和语法分析输出相关的函数printToken和printTree，以及分析树节点初始化相关的函数newStmtNode，newExpNode（Expkind）和copyString；文件和实现词法分析，主要函数为getToken；文件和实现语法分析，函数为与文法规则对应的函数。
关键数据结构
3.程序代码实现
文件代码如下：
==NULL）
{strcat（pgm,".tny"）;}
。
source=fopen（pgm,"r"）;
if（source==NULL）
{
fprintf（stderr,"file%snotfound\n",pgm）;
return-1;
}
listing=stdout;
fprintf（listing,"\nC-COMPILATION:
%s\n",pgm）;
~
}
else
{EOF_Flag=TRUE;
returnEOF;
}
}
elsereturnlineBuf[linepos++];
}
<
tr））
{
returnreservedWords[i].tok;
}
}
returnID;
}
】
TokenTypegetToken（void）
{
*/
intgcd（intu,intv）
{
if（v==0）returnu;
elsereturngcd（v,u-u/v*v）;
/*u-u/v*v==umodv*/
】
}
voidmain（void）
{
intx;inty;
x=input（）;y=input（）;
output（gcd（x,y））;
}
-
>=;<=;==;!
=;
错误用例：
/*AprogramtoperformEucild's
Algorithmtocomputegcd.*/
intgcd（intu,intv）
{returk;re9;
!
if（v==0）returnu;
"elsereturngcd（v,u-u/v*v）;
！
/*umodv*/
}
语法分析用例：
正确用例：
（）
/*Aprogramtoperformselectionsortona10
elementarray.*/
intx[10];
-
intminloc（inta[],intlow,inthigh）
{inti;intx;intk;
k=low;
x=a[low];
i=low+1;
while（i{if（a[i]%
{x=a[i];
k=i;}
i=i+1;
}
returnk;
}
voidsort（inta[],intlow,inthigh）
，
{inti;intk;
i=low;
while（i{intt;
k=minloc（a,i,high）;
t=a[k];
a[k]=a[i];
a[i]=t;
、
i=i+1;
}
}
voidmain（void）
{inti;
i=0;
while（i<10）
*
{x[i]=input;
i=i+1;}
sort（x,0,10）;
i=0;
while（i<10）
{output（x[i]）;
i=i+1;}
}
#
错误用例：
/*AprogramtoperformEucild's
Algorithmtocomputegcd.*/
intgcd（intu,intv
{
if（v==0returnu;
elsereturngcd（v,u-u/v*v）;
/*u-u/v*v==umodv*/
~
}
voidmain（void）
{
intx,inty;
x=input（）;y=input（）;
output（gcd（x,y））;
}
、
>=;<=;==;!
=;
词法分析结果输出：
正确结果：
C:
\DocumentsandSettings\计算机学院专业实验室\桌面\compiler\Debug>compilersou
C-COMPILATION:
1:
/*AprogramtoperformEucild's
！
2:
Algorithmtocomputegcd.*/
3:
intgcd（intu,intv）
3:
reservedword:
int
3:
ID,name=gcd
3:
（
3:
reservedword:
int
3:
ID,name=u
3:
~
3:
reservedword:
int
3:
ID,name=v
3:
）
4:
{
4:
{
5:
if（v==0）returnu;
5:
reservedword:
if
5:
（
^
5:
ID,name=v
5:
==
5:
NUM,val=0
5:
）
5:
reservedword:
return
5:
ID,name=u
5:
;
6:
elsereturngcd（v,u-u/v*v）;
`
6:
reservedword:
else
6:
reservedword:
return
6:
ID,name=gcd
6:
（
6:
ID,name=v
6:
6:
ID,name=u
6:
-
`
6:
ID,name=u
6:
/
6:
ID,name=v
6:
*
6:
ID,name=v
6:
）
6:
;
7:
/*u-u/v*v==umodv*/
^
8:
9:
}
9:
}
10:
voidmain（void）
10:
reservedword:
void
10:
ID,name=main
10:
（
10:
reservedword:
void
<
10:
）
11:
{
11:
{
12:
intx;inty;
12:
reservedword:
int
12:
ID,name=x
12:
;
12:
reservedword:
int
-
12:
ID,name=y
12:
;
13:
x=input（）;y=input（）;
13:
ID,name=x
13:
=
13:
ID,name=input
13:
（
13:
）
；
13:
;
13:
ID,name=y
13:
=
13:
ID,name=input
13:
（
13:
）
13:
;
14:
output（gcd（x,y））;
）
14:
ID,name=output
14:
（
14:
ID,name=gcd
14:
（
14:
ID,name=x
14:
14:
ID,name=y
14:
）
￥
14:
）
14:
;
15:
}
15:
}
16:
>=;<=;==;!
=;!
16:
>=
16:
;
16:
<=
%
16:
;
16:
==
16:
;
16:
!
=
16:
;
17:
EOF
错误结果：
`
C:
\DocumentsandSettings\计算机学院专业实验室\桌面\compiler\Debug>compilersour
C-COMPILATION:
1:
/*AprogramtoperformEucild's
2:
Algorithmtocomputegcd.*/
3:
intgcd（intu,intv）
【
3:
reservedword:
int
3:
ID,name=gcd
3:
（
3:
reservedword:
int
3:
ID,name=u
3:
3:
reservedword:
int
3:
ID,name=v
!
3:
）
4:
{returk;re9;
4:
{
4:
ERROR:
4:
ID,name=returk
4:
;
4:
ID,name=re
4:
NUM,val=9
。
4:
;
5:
!
if（v==0）returnu;
5:
ERROR:
!
5:
reservedword:
if
5:
（
5:
ID,name=v
5:
==
5:
NUM,val=0
…
5:
）
5:
reservedword:
return
5:
ID,name=u
5:
;
6:
"elsereturngcd（v,u-u/v*v）;
6:
ERROR:
"
6:
reservedword:
else
6:
reservedword:
return
~
6:
ID,name=gcd
6:
（
6:
ID,name=v
6:
6:
ID,name=u
6:
-
6:
ID,name=u
6:
/
;
6:
ID,name=v
6:
*
6:
ID,name=v
6:
）
6:
;
7:
/*umodv*/
8:
}
8:
}
*
9:
EOF
C:
\DocumentsandSettings\计算机学院专业实验室\桌面\compiler\Debug>
语法分析的结果输出：
正确结果：
C:
\DocumentsandSettings\计算机学院专业实验室\桌面\compiler\Debug>compilersour
"
C-COMPILATION:
Syntaxtree
:
Int
Id:
x
Vark:
10
Int
Id:
minloc
[
Hanshu
Int
Id:
a
Vark:
-1
Int
Id:
low
Int
Id:
high
￥
Hanshuti
Int
Id:
i
Int
Id:
x
Int
Id:
k
Assignto:
k
》
Id:
low
Assignto:
x
Id:
a
Id:
low
Assignto:
i
Op:
+
Id:
low
Const:
1
。
While
Op:
<
Id:
i
Id:
high
Hanshuti
If
Op:
<
Id:
a
（
Id:
i
Id:
x
Hanshuti
Assignto:
x
Id:
a
Id:
i
Assignto:
k
Id:
i
<
Assignto:
i
Op:
+
Id:
i
Const:
1
Return
Id:
k
Void
Id:
sort
（
Hanshu
Int
Id:
a
Vark:
-1
Int
Id:
low
Int
Id:
high
@
Hanshuti
Int
Id:
i
Int
Id:
k
Assignto:
i
Id:
low
While
—
Op:
<
Id:
i
Op:
-
Id:
high
Const:
1
Hanshuti
Int
Id:
t
》
Assignto:
k
Id:
minloc
Id:
a
Id:
i
Id:
high
Assignto:
t
Id:
a
Id:
k
；
Assignto:
a
Id:
a
Id:
i
Assignto:
a
Id:
t
Assignto:
i
Op:
+
Id:
i
》
Const:
1
Void
Id:
main
Hanshu
Void
Hanshuti
Int
Id:
i
，
Assignto:
i
Const:
0
While
Op:
<
Id:
i
Const:
10
Hanshuti
Assignto:
x
'
Id:
input
Assignto:
i
Op:
+
Id:
i
Const:
1
Id:
sort
Id:
x
Const:
0
$
Const:
10
Assignto:
i
Const:
0
While
Op:
<
Id:
i
Const:
10
Hanshuti
】
Id:
output
Id:
x
Id:
i
Assignto:
i
Op:
+
Id:
i
Const:
1
~
错误结果：
MicrosoftWindowsXP[版本版权所有1985-2001MicrosoftCorp.
C:
\DocumentsandSettings\计算机学院专业实验室>cd桌面\compiler\Debug
C:
\DocumentsandSettings\计算机学院专业实验室\桌面\compiler\Debug>compilersour
C-COMPILATION:
>>>Syntaxerroratline4:
unexoectedtoken->
{
>>>Syntaxerroratline5:
unexoectedtoken->
reservedword:
return
、
>>>Syntaxerroratline12:
unexoectedtoken->
reservedword:
int
>>>Syntaxerroratline16:
codeendbefore
Syntaxtree
:
Int
Id:
gcd
Hanshu
Int
Id:
u
Int
Id:
v
Hanshuti
If
Op:
==
Id:
v
Const:
0
Return
Id:
u
Return
Id:
gcd
Id:
v
Op:
-
Id:
u
Op:
*
Op:
/
Id:
u
Id:
v
Id:
v
Void
Id:
main
Hanshu
Void
Hanshuti
Int
Id:
x
Int
Id:
y
Int
Id:
z
Assignto:
x
Id:
input
Assignto:
y
Id:
input
Id:
output
Id:
gcd
Id:
x
Id:
y
C:
\DocumentsandSettings\计算机学院专业实验室\桌面\compiler\Debug>
4.总结
收获:
1、熟悉C语言的结构、指针、文件方面的使用。
2、学会用startUml构造状态图，及用switch-case结构实现状态转换实现词法分析。
3、学会用递归下降方法实现EBNF文法规则，进而实现语法分析。
4、熟悉构造编译器的步骤及程序实现的框架及部分方法。
不足:
1、程序语法实现部分只用了递归下降分析一种方法。
2、此程序框架与教材《编译原理及实践》附录BTiny编译器的程序框架相似。
3、递归下降分析方法手工实现应经验少程序逻辑错误多，调试费时久，不能保证程序的高健壮性。
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