编译原理实验二zy.docx
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编译原理实验二zy
实验二 语法分析及语义处理实验
专业：
13计算机一班学号：
20130610040109姓名：
赵宇
一、【实验目的】
加深对语法分析器工作过程的理解；能够采用一种编程语言实现简单的语义分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语义分析,生成中间代码。
二、【实验内容】
1．掌握递归子程序（或过程）的设计方法。
2．掌握用递归子程序法设计语法分析的方法，从而加深对其他方法的理解。
3．掌握目标程序的运行方法，掌握各源程序语句的目标结构。
4．掌握以语法为主导的翻译方法。
5．用递归下降分析法编制语义分析程序。
三、【实验要求】
1.对语法规则有明确的定义；
2.编写的分析程序能够对输入算数表达式进行正确的语义分析；
3.对于遇到的语法、语义错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证语义分析过程；
4.实验报告要求用文法的形式对语义详细说明，说明语义分析程序的工作过程，说明相应翻译动作的实现。
四、【实验步骤】
1.定义语法规则；
2.设置语义过程,插入语义动作；
3.对遇到的语法、语义错误做出错误处理。
五、【算法思想】
1、算术表达式的定义
算术表达式的文法：
〈无符号整数〉∷＝〈数字〉{〈数字〉}
〈标识符〉∷＝〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉}
〈表达式〉∷＝〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉}
〈项〉∷＝〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉}
〈因子〉∷＝〈标志符〉｜〈无符号整数〉
〈加法运算符〉∷＝＋｜－
〈乘法运算符〉∷＝＊｜／
〈字母〉∷＝a|b|…|z
〈数字〉∷＝0|1|…|9
2、构造出相应的文法
E->TE~
E~->+TE~
E~->-TE~
E~->&
T->FT~
T~->*FT~
T~->\FT~
T~->&
F->（E）
F->n
F->z
n表示数字z表示字符
3、设置语义过程。
（1）emit（char*result,char*ag1,char*op,char*ag2）
该函数的功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。
四元式表的结构如下：
struct
{charresult[8];
charag1[8];
charop[8];
charag2[8];
}quad[20];
（2）char*newtemp（）
该函数回送一个新的临时变量名，临时变量名产生的顺序为T1，T2，…
char*newtemp（void）
{char*p;
charm[8];
p=（char*）malloc（8）;
k++;
itoa（k,m,10）;
strcpy（p+1,m）;
p[0]=’t’;
return（p）;
}
4、函数intlrparser（）
在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作：
将输入串翻译成四元式序列。
在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。
5、函数voidscaner（）
扫描表达式进行词法分析
6、函数char*expression_r（void）
对加减法进行语义分析，调用term分析产生表达式计算的第一项eplace，调用term分析产生表达式计算的第二项ep2，调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果，生成四元式送入四元式表。
7、函数char*term（void）
对乘除进行语义分析，调用factor（）分析产生表达式计算的第一项eplace，调用factor分析产生表达式计算的第二项ep2，调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果，生成四元式送入四元式表。
8、函数char*factor（void）
对于赋值语句进行语法分析，并返回对应表达式中三元式的地址。
六、【源程序代码】
#include
#include
#include
#include
struct
{
charresult[12];
charag1[12];
charop[12];
charag2[12];
}quad;
charprog[80],token[12];
charch;
intsyn,p,m=0,n,sum=0,kk;//p是缓冲区prog的指针，m是token的指针
char*rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};
voidscaner（）;
char*factor（void）;
char*term（void）;
char*expression_r（void）;
intyucu（）;
voidemit（char*result,char*ag1,char*op,char*ag2）;
char*newtemp（）;
intstatement（）;
intk=0;
voidemit（char*result,char*ag1,char*op,char*ag2）
{
strcpy（quad.result,result）;
strcpy（quad.ag1,ag1）;
strcpy（quad.op,op）;
strcpy（quad.ag2,ag2）;
cout<}
char*newtemp（）
{
char*p;
charm[12];
p=（char*）malloc（12）;
k++;
itoa（k,m,10）;
strcpy（p+1,m）;
p[0]='t';
return（p）;
}
voidscaner（）
{
for（n=0;n<8;n++）
token[n]=NULL;
ch=prog[p++];
while（ch==''）
{
ch=prog[p];
p++;
}
if（（ch>='a'&&ch<='z'）||（ch>='A'&&ch<='Z'））
{m=0;
while（（ch>='0'&&ch<='9'）||（ch>='a'&&ch<='z'）||（ch>='A'&&ch<='Z'））
{
token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
}
token[m++]='\0';
p--;
syn=10;
for（n=0;n<6;n++）
if（strcmp（token,rwtab[n]）==0）{
syn=n+1;
break;
}
}
elseif（（ch>='0'&&ch<='9'））
{
sum=0;
while（（ch>='0'&&ch<='9'））{
sum=sum*10+ch-'0';
ch=prog[p++];
}
p--;
syn=11;
if（sum>32767）
syn=-1;
}
elseswitch（ch）
{
case'<':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='>'）{
syn=21;
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='='）{
syn=22;
token[m++]=ch;
}
else{
syn=23;
p--;
}
break;
case'>':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）{
syn=24;
token[m++]=ch;
}
else{
syn=20;
p--;
}
break;
case':
':
m=0;token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）{
syn=18;
token[m++]=ch;
}
else{
syn=17;
p--;
}
break;
case'*':
syn=13;token[0]=ch;break;
case'/':
syn=14;token[0]=ch;break;
case'+':
syn=15;token[0]=ch;break;
case'-':
syn=16;token[0]=ch;break;
case'=':
syn=25;token[0]=ch;break;
case';':
syn=26;token[0]=ch;break;
case'（':
syn=27;token[0]=ch;break;
case'）':
syn=28;token[0]=ch;break;
case'#':
syn=0;token[0]=ch;break;
default:
syn=-1;break;
}
}
intlrparser（）
{//cout<<"调用lrparser"<intschain=0;
kk=0;
if（syn==1）{
scaner（）;
schain=yucu（）;
if（syn==6）{
scaner（）;
if（syn==0&&（kk==0））
cout<<"success!
"<}
else{
if（kk!
=1）
cout<<"缺end!
"<kk=1;
}
}
else
{cout<<"缺begin!
"<return（schain）;
}
intyucu（）
{//cout<<"调用yucu"<intschain=0;
schain=statement（）;
while（syn==26）{
scaner（）;
schain=statement（）;
}
return（schain）;
}
intstatement（）
{//cout<<"调用statement"<char*eplace,*tt;
eplace=（char*）malloc（12）;
tt=（char*）malloc（12）;
intschain=0;
switch（syn）{
case10:
strcpy（tt,token）;
scaner（）;
if（syn==18）{
scaner（）;
strcpy（eplace,expression_r（））;
emit（tt,eplace,"",""）;
schain=0;
}
else{
cout<<"缺少赋值符!
"<kk=1;
}
return（schain）;
break;
}
return（schain）;
}
char*expression_r（void）
{
char*tp,*ep2,*eplace,*tt;
tp=（char*）malloc（12）;
ep2=（char*）malloc（12）;
eplace=（char*）malloc（12）;
tt=（char*）malloc（12）;
strcpy（eplace,term（））;//调用term分析产生表达式的第一项eplace
while（（syn==15）||（syn==16））{
if（syn==15）strcpy（tt,"+"）;
elsestrcpy（tt,"-"）;
scaner（）;
strcpy（ep2,term（））;//调用term分析产生表达式的第二项ep2
strcpy（tp,newtemp（））;//调用newtemp产生临时变量tp存储结果
emit（tp,eplace,tt,ep2）;//生成四元式送入四元式表
strcpy（eplace,tp）;
}
return（eplace）;
}
char*term（void）
{//cout<<"调用term"<char*tp,*ep2,*eplace,*tt;
tp=（char*）malloc（12）;
ep2=（char*）malloc（12）;
eplace=（char*）malloc（12）;
tt=（char*）malloc（12）;
strcpy（eplace,factor（））;
while（（syn==13）||（syn==14））{
if（syn==13）strcpy（tt,"*"）;
elsestrcpy（tt,"/"）;
scaner（）;
strcpy（ep2,factor（））;/调用factor分析产生表达式的第二项ep2
strcpy（tp,newtemp（））;//调用newtemp产生临时变量tp存储结果
emit（tp,eplace,tt,ep2）;//生成四元式送入四元式表
strcpy（eplace,tp）;
}
return（eplace）;
}
char*factor（void）
{
char*fplace;
fplace=（char*）malloc（12）;
strcpy（fplace,""）;
if（syn==10）{
strcpy（fplace,token）;//将标识符token的值赋给fplace
scaner（）;
}
elseif（syn==11）{
itoa（sum,fplace,10）;
scaner（）;
}
elseif（syn==27）{
scaner（）;
fplace=expression_r（）;//调用expression分析返回表达式的值
if（syn==28）
scaner（）;
else{
cout<<"缺）错误!
"<kk=1;
}
}
else{
cout<<"缺（错误!
"<kk=1;
}
return（fplace）;
}
voidmain（）
{
p=0;
cout<<"**********语义分析程序**********"<cout<<"Pleaseinputstring:
"<do{
cin.get（ch）;
prog[p++]=ch;
}
while（ch!
='#'）;
p=0;
scaner（）;
lrparser（）;
}
七、【结果验证】
（a）给定源程序
begina:
=2+3*4;x:
=（a+b）/cend#
输出结果
**********语义分析程序**********
Pleaseinputstring:
begina:
=2+3*4;x:
=（a+b）/cend#
t1=3*4
t2=2+t1
a=t2
t3=a+b
t4=t3/c
x=t4
success!
（b）源程序
begina:
=9;x:
=2*3-1;b:
=（a+x/2end#
输出结果
**********语义分析程序**********
Pleaseinputstring:
begina:
=9;x:
=2*3-1;b:
=（a+x/2end#
a=9
t1=2*3
t2=t1-1
x=t2
t3=x/2
t4=a+t3
缺）错误!
b=t4
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