编译原理实验指导书资料.docx
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编译原理实验指导书资料
编译原理实验指导书
专业：
计算机各专业
学号：
姓名：
2016年5月
前言
“编译原理”是一门研究设计和构造编译程序原理和方法的课程，是计算机各专业的一门重要专业基础课。
编译原理这门课程蕴含着计算机学科中解决问题的思路、形式化问题和解决问题的方法，对应用软件和系统软件的设计与开发有一定的启发和指导作用。
编译程序构造的原理和技术在软件工程、逆向工程、软件再工程、语言转换及其他领域中都有着广泛的应用。
通过本课程的实验教学，使学生加深对编译系统的结构、工作流程及编译程序各组成部分设计原理的理解，使他们能够掌握和应用常用的编译技术和方法，为今后从事应用软件和系统软件的开发打下一定的理论和实践基础。
编译原理实验指导书围绕着实验教学目标，详细阐述了各实验的原理和步骤。
希望同学们能够充分利用实验条件，认真完成实验，从实验中得到应有的锻炼和培养。
实验要求
为了顺利完成编译原理课程实验，学生应做到：
（1）熟练掌握一种高级程序设计语言。
（2）实验前，认真学习教材以及实验指导书的相关内容，提前做好实验准备。
（3）每次实验先分析后编程，在实验报告中应写明自己的编程思路和设计流程。
（4）实验结束一周后提交实验报告。
实验报告内容应包括：
实验目的、实验内容、设计思路和流程框图，源程序（含注释）清单、测试结果以及实验总结。
（5）遵守机房纪律，服从辅导教师指挥，爱护实验设备。
实验的验收将分为两个部分。
第一部分是上机操作，随机抽查程序运行和即时提问；第二部分是提交书面的实验报告。
此外杜绝抄袭现象，一经发现雷同，双方成绩均以0分计算。
目录
实验一词法分析程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1
实验二递归下降语法分析程序设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
实验1词法分析程序设计
【开发语言及实现平台或实验环境】
C/C++/C#
MicrosoftVisualStudio6.0/MicrosoftVisualStudio.NET2005-2008
【实验目的】
（1）理解词法分析在编译程序中的作用
（2）加深对有穷自动机模型的理解
（3）掌握词法分析程序的实现方法和技术
【实验内容】
对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的词法分析程序。
【实验要求】
（1）待分析的简单语言的词法
1）关键字
beginifthenwhiledoend
2）运算符和界符
:
=+-*/<<=>>=<>=;（）#
3）其他单词是标识符（ID）和整形常数（NUM），通过以下正规式定义：
ID=letter（letter|digit）*
NUM=digitdigit*
4）空格由空白、制表符和换行符组成。
空格一般用来分隔ID、NUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。
（2）各种单词符号对应的种别编码
单词符号
种别码
单词符号
种别码
begin
1
:
17
if
2
:
=
18
then
3
<
20
while
4
<>
21
do
5
<=
22
end
6
>
23
letter（letter|digit）*
10
>=
24
digitdigit*
11
=
25
+
13
;
26
-
14
（
27
*
15
）
28
/
16
#
0
（3）词法分析程序的功能
输入：
所给文法的源程序字符串
输出：
二元组（syn,token或sum）构成的序列。
syn为单词种别码；
token为存放的单词自身字符串；
sum为整形常数。
例如：
对源程序beginx:
=9;ifx>0thenx:
=2*x+1/3;end#经词法分析后输出如下序列：
（1，begin）（10,’x’）（18,:
=）（11,9）（26,;）（2,if）……
【实验步骤】
（1）根据图1.1构建主程序框架
图1.1词法分析主程序示意图
代码提示：
main（）
{
p=0;
printf（“\npleaseinputstring:
\n”）;
do{
输入源程序字符串，送到缓冲区prog[p++]中
}
while（ch!
=’#’）;
p=0;
do
{
scanner（）;//调用扫描子程序
switch（syn）
{
case11:
输出（数的二元组）；break;
case1:
输出（关键字begin的二元组）；break;
………..
case–1:
输出（错误）;break;
}
}while（syn!
=0）;
}
（2）关键字表置初值
关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（关键字表），当扫描程序识别标识符时，查关键字表。
如能查到匹配的单词，则为关键字，否则为一般标识符。
（3）编写扫描子程序
代码提示：
scanner（）
{
…….
读下一个字符送入ch；
while（ch==’’）读下一个字符;
if（ch是字母或数字）
{
while（（ch是字母或数字））
{
ch=>token;
读下一个字符;
}
token与关键字表进行比较，确定syn的值；
}
else
if（ch是数字）
{
…………..
syn=11;
}
else
swith（ch）//其他字符情况
{
case’<’:
…………
case’>’:
…………
…………………………….
Default:
syn=-1;
}
}
（4）调试程序，验证输出结果。
【思考题】
（1）在编程过程中遇到了哪些问题，你是如何解决的。
（2）源程序若存在注释，如何实现词法分析，在现有程序基础上进行扩充。
【参考文献】
1.胡伦骏、徐兰芳等，编译原理（第2版），电子工业出版社，246，2005.7
2.王雷、刘志成等，编译原理课程设计，机械工业出版社，138，2005.3
实验2递归下降语法分析程序设计
【开发语言及实现平台或实验环境】
C/C++/C#
MicrosoftVisualStudio6.0/MicrosoftVisualStudio.NET2005-2008
【实验目的】
（1）理解语法分析在编译程序中的作用，以及它与词法分析程序的关系
（2）加深对递归下降语法分析原理的理解
（3）掌握递归下降语法分析的实现方法
【实验内容】
编制一个递归下降分析程序，实现对词法分析程序提供的单词序列的语法检查和结构分析。
【实验要求】
（1）待分析的简单语言的词法同实验1
（2）待分析的简单语言的语法
用扩充的BNF表示如下：
1）<程序>：
：
=begin<语句串>end
2）<语句串>：
：
=<语句>{；<语句>}
3）<语句>：
：
=<赋值语句>
4）<赋值语句>:
:
=ID:
=<表达式>
5）<表达式>：
：
=<项>{+<项>|-<项>}
6）<项>:
:
=<因子>{*<因子>|/<因子>}
7）<因子>:
:
=ID|NUM|（<表达式>）
（3）语法分析程序的功能
输入单词串以”#”结束，如果是文法正确的句子，输出成功信息；否则输出错误信息。
例如：
输入begina:
=9;x:
=2*3;b:
=a+xend#
输出success
输入x:
=a+b*cend#
输出error
【实验步骤】
（1）根据图2.1递归下降分析程序示意图构建主程序框架
图2.1递归下降分析程序示意图
（2）编写各语法单位分析函数
1）编写语句串及语句分析函数
代码提示：
yucu（）//语句串分析函数
{
调用statement（）;//语句分析函数
while（syn=26）{
读入下一个单词符号；
调用statement（）;
}
return;
}
statement（）
{
if（syn=10）{
读入下一个单词符号；
if（syn=18）
{
读入下一个单词符号；
调用expression函数；//表达式分析函数
}
else{输出赋值号错误；kk=1//出错标记}
}
else{输出语句号错误；kk=1;}
return;
}
2）编写表达式分析过程
3）编写项分析过程
4）编写因子分析过程
（3）调试程序，验证输出结果
【思考题】
（1）你所编制的程序与实验1程序有何联系，如何应用实验1。
（2）将源程序放置在文本文件中，运用流操作实现对源程序的扫描和分解，编程实现。
【参考文献】
1．胡伦骏、徐兰芳等，编译原理（第2版），电子工业出版社，246，2005.7
2．王雷、刘志成等，编译原理课程设计，机械工业出版社，138，2005.3
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