编译原理实验一词法分析器.docx

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编译原理实验一词法分析器

实验报告

课程名称编译原理

实验名称词法分析器

实验类型设计型

实验地点405机房实验日期2015/12

指导教师

专业软件工程

班级

学号

姓名

成绩

辽宁石油化工大学计算机与通信工程学院

实验报告说明

1、封面内容

（1）课程名称：

实验所属的课程的名称。

（2）实验名称：

要用最简练的语言反映实验的内容。

要求与实验指导书中相一致。

（3）实验类型：

说明是验证型实验、设计型实验、创新型实验还是综合型实验。

2、正文内容

实验报告的正文内容须包括以下内容：

（1）实验目的：

目的要明确，要抓住重点，符合实验指导书中的要求。

（2）实验内容：

说明本实验的主要内容。

（3）实验原理：

简要说明本实验项目所涉及的理论知识。

（4）实验环境：

实验用的软硬件环境（配置）。

（5）实验方案：

对于验证性型实验，写明依据何种原理、操作方法进行实验；对于设计型和综合型实验，写明依据何种原理、操作方法进行实验，并画出硬件组成图、软件流程图、设计思路和设计方法，再配以相应的文字说明；对于创新型实验，除符合设计型和综合型实验要求外，还应注明其创新点、特色。

（6）实验步骤：

写明实验的实施步骤，包括实验过程中的记录、数据。

（7）实验结果与分析：

写明实验的最终结果，并对结果进行分析，做出结论。

（8）实验中遇到的问题及解决方法：

写明实验过程中遇到的问题及所采取的解决方法。

（9）实验总结（在封底上）：

写出对本次实验的心得体会、思考和建议。

一、实验目的

设计，编制，调试一个词法分析程序-识别单词，加深对词法分析原理的理解。

二、实验要求

构造一个自己设计的小语言的词法分析器：

1、这个小语言能说明一些简单的变量

识别诸如begin，end，if，while等保留字；识别非保留字的一般标识符（有下划线、字符、数字，且第一个字符不能是数字）。

识别数字序列（整数和小数）；识别:

=，<=，>=之类的特殊符号以及；，（，）等界符。

2、相关过程（函数）：

Scanner（）词法扫描程序，提取标识符并填入display表中

3、这个小语言有顺序结构的语句

4、这个小语言能表达分支结构的语句

5、这个小语言能够输出结果；

三、算法设计

单词种别码设计：

状态

种别编码

种类

解释

0

初态

1

2

1

关键字

3

2

变量标识符

由字母下划线数字组成，且第一位不能是数字

4

读入了数字

5

3

整数

6

4

小数

7

小数点个数出错，大于1

8

读入了<

9

6

双目运算<>、<=

10

5

单目运算<

11

读入了>

12

6

双目运算>=

13

5

单目运算>

14

5

单目运算+、—、*、/、=、#

用default实现

15

读入了：

16

6

双目运算：

=

17

7

界符（、）、，、；、—、[、]、：

、{、}、‘’

用变量errorflag实现

四、程序源代码

1使用环境：

vc++6.0,win8;

2源代码：

#include

#include

#include

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

#defineMax655

#defineWordMaxNum256//变量最大个数

#defineDigitNum256//常量最大个数

#defineMaxKeyWord32//关键字数量

#defineMaxOptANum8//运算符最大个数

#defineMaxOptBNum4//运算符最大个数

#defineMaxEndNum11//界符最大个数

typedefstructDisplayTable

{

intIndex;//标识符所在表的下标

inttype;//标识符的类型

intline;//标识符所在表的行数

charsymbol[20];//标识符所在表的名称

}Table;

intTableNum=0;//display表的下标

charWord[WordMaxNum][20];//标识符表

charDigit[WordMaxNum][20];//数字表

intWordNum=0;//变量表的下标

intDigNum=0;//常量表的下标

boolerrorFlag=0;//错误标志

constchar*constKeyWord[MaxKeyWord]={"and","array","begin","case","char""constant","do","else","end","false","for","if","input","integer","not","of","or","output","packed","procedure","program","read","real","repeat","set","then","to","type","until","var","while","with","prn"};//关键字

constcharOptA[]={'+','-','*','/','=','#','<','>'};//单目运算

constchar*OptB[]={"<=",">=",":

=","<>"};//双目运算符

constcharEnd[]={'（','）',',',';','.','[',']',':

','{','}','"'};//界符

voiderror（charstr[20],intnLine,interrorType）

{

cout<<"\nError:

";

switch（errorType）

{

case1:

cout<<"第"<

\n";

errorFlag=1;

break;

case2:

cout<<"第"<

\n";

errorFlag=1;

break;

case3:

cout<<"第"<

\n";

errorFlag=1;

break;

}

}//error

voidScanner（charch[],intchLen,Tabletable[Max],intnLine）

{

intchIndex=0;

while（chIndex

{

while（ch[chIndex]==''||ch[chIndex]==9）

{chIndex++;}

while（ch[chIndex]==10）//遇到换行符，行数加1

{nLine++;chIndex++;}

if（isalpha（ch[chIndex]））

{

charstr[256];

intstrLen=0;

while（isalpha（ch[chIndex]）||ch[chIndex]=='_'）//是字母、下划线

{

str[strLen++]=ch[chIndex];

chIndex++;

while（isdigit（ch[chIndex]））//不是第一位，可以为数字

{

str[strLen++]=ch[chIndex];

chIndex++;

}

}

str[strLen]=0;//字符串结束符

if（strlen（str）>20）//标识符超过规定长度，报错处理

{

error（str,nLine,1）;

}

else{inti;

for（i=0;i

if（strcmp（str,KeyWord[i]）==0）

{

strcpy（table[TableNum].symbol,str）;

table[TableNum].type=1;

table[TableNum].line=nLine;

table[TableNum].Index=i;

TableNum++;

break;

}

if（i>=MaxKeyWord）

{

table[TableNum].Index=WordNum;

strcpy（Word[WordNum++],str）;

table[TableNum].type=2;//变量标识符

strcpy（table[TableNum].symbol,str）;

table[TableNum].line=nLine;

TableNum++;

}

}

}

elseif（isdigit（ch[chIndex]））

{

intflag=0;

charstr[256];

intstrLen=0;

while（isdigit（ch[chIndex]）||ch[chIndex]=='.'）

{

if（ch[chIndex]=='.'）

flag++;

str[strLen++]=ch[chIndex];

chIndex++;

}

str[strLen]=0;

if（strlen（str）>20）

{

error（str,nLine,3）;

}

if（flag==0）

{

table[TableNum].type=3;//整数

}

if（flag==1）

{

table[TableNum].type=4;//小数

}

if（flag>1）

{

error（str,nLine,2）;

}

table[TableNum].Index=DigNum;

strcpy（Digit[DigNum++],str）;

strcpy（table[TableNum].symbol,str）;

table[TableNum].line=nLine;

TableNum++;

}

/*******************************运算符************************************/

else

{

interrorFlag;//用来区分是不是无法识别的标识符，0为运算符，1为界符

charstr[3];

str[0]=ch[chIndex];

str[1]=ch[chIndex+1];

str[3]=0;

for（inti=0;i

if（strcmp（str,OptB[i]）==0）

{

errorFlag=0;

table[TableNum].type=6;

strcpy（table[TableNum].symbol,str）;

table[TableNum].line=nLine;

table[TableNum].Index=i;

TableNum++;

chIndex=chIndex+2;

break;

}

if（i>=MaxOptBNum）

{

for（intk=0;k

if（OptA[k]==ch[chIndex]）

{

errorFlag=0;

table[TableNum].type=5;

table[TableNum].symbol[0]=ch[chIndex];

table[TableNum].symbol[1]=0;

table[TableNum].line=nLine;

table[TableNum].Index=k;

TableNum++;

chIndex++;

break;

}

/*************************界符*****************************************/

for（intj=0;j

if（End[j]==ch[chIndex]）

{

errorFlag=1;

table[TableNum].line=nLine;

table[TableNum].symbol[0]=ch[chIndex];

table[TableNum].symbol[1]=0;

table[TableNum].Index=j;

table[TableNum].type=7;

TableNum++;

chIndex++;

}

/********************其他无法识别字符*************************************/

if（errorFlag!

=0&&errorFlag!

=1）//开头的不是字母、数字、运算符、界符

{

charstr[256];

intstrLen=-1;

str[strLen++]=ch[chIndex];

chIndex++;

while（*ch!

=''||*ch!

=9||ch[chIndex]!

=10）//

{

str[strLen++]=ch[chIndex];

chIndex++;

}

str[strLen]=0;

table[TableNum].type=8;

strcpy（table[TableNum].symbol,str）;

table[TableNum].line=nLine;

table[TableNum].Index=-2;

TableNum++;

}

}

}

}

}

voidTrans（doublex,intp）//把十进制小数转为16进制

{

inti=0;//控制保留的有效位数

while（i

{

if（x==0）//如果小数部分是0

break;//则退出循环

else

{

intk=int（x*16）;//取整数部分

x=x*16-int（k）;//得到小数部分

if（k<=9）

cout<

else

cout<

};

i++;

};

};

intmain（）

{

ifstreamin;

ofstreamout,outVar,outCon;

charin_file_name[26],out_file_name[26];//读入文件和写入文件的名称

charch[Max];//存放输入代码的缓冲区

intnLine=1;//初始化行数

Table*table=newTable[Max];

intchoice;

cout<<"请输入读入方式：

1：

从文件中读，2：

从键盘读（输入结束标志位#）：

\n";

cin>>choice;

switch（choice）

{

inti;

/****************************从文件读取***************************/

case1:

cout<<"Entertheinputfilename:

\n";

cin>>in_file_name;

in.open（in_file_name）;

if（in.fail（））//打开display表读文件失败

{

cout<<"Inputputfileopeningfailed.\n";

exit

（1）;

}

cout<<"Entertheoutputfilename:

\n";

cin>>out_file_name;

out.open（out_file_name）;

outVar.open（"变量表.txt"）;

outCon.open（"常量表.txt"）;

if（out.fail（））//打开display表写文件失败

{

cout<<"Outputfileopeningfailed.\n";

exit

（1）;

}

if（outVar.fail（））//打开变量表写文件失败

{

cout<<"VarOutputfileopeningfailed.\n";

exit

（1）;

}

if（outCon.fail（））//打开常量表写文件失败

{

cout<<"ConstOutputfileopeningfailed.\n";

exit

（1）;

}

in.getline（ch,Max,'#'）;

Scanner（ch,strlen（ch）,table,nLine）;//调用扫描函数

if（errorFlag==1）//出错处理

return0;

/*******************************把结果打印到各个表中***********************/

out<<"类型"<<""<<"下标"<

for（i=0;i

out<<"（0x"<

outCon<<"下标"<<""<<"常量值"<

for（i=0;i

{

if（table[i].type==3）

{

longnum1;

num1=atoi（table[i].symbol）;

outCon<<"（0x"<

}

if（table[i].type==4）

{

doublenum2;

num2=atof（table[i].symbol）;

outCon<<"（0x"<

}

}

outVar<<"类型"<<""<<"变量名称"<

for（i=0;i

outVar<<"（0x"<

in.close（）;//关闭文件

out.close（）;

outVar.close（）;

outCon.close（）;

break;

/***********************************从键盘输入****************************/

case2:

cin.getline（ch,Max,'#'）;

Scanner（ch,strlen（ch）,table,nLine）;//调用扫描函数

if（errorFlag==1）

return0;

cout<<"\nDisplay表：

\n";

cout<<"类型"<<""<<"下标"<

for（i=0;i

cout<<"（0x"<

cout<<"\n常量表：

\n"<<"下标"<<""<<"常量值"<

for（i=0;i

{

if（table[i].type==3）

{

longnum1;

num1=atoi（table[i].symbol）;

cout<<"（0x"<

}

if（table[i].typ