编译原理实验报告记录6逆波兰式的翻译和计算.docx
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编译原理实验报告记录6逆波兰式的翻译和计算
编译原理实验报告记录6逆波兰式的翻译和计算
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实验6逆波兰式的翻译和计算
一、实验目的
通过实验加深对语法指导翻译原理的理解，掌握算符优先分析的方法，将语法分析所识别的表达式变换成中间代码的翻译方法。
二、实验内容
设计一个表示能把普通表达式（中缀式）翻译成后缀式，并计算出结果的程序。
三、实验要求
1、给出文法如下：
G[E]
E->T|E+T;
T->F|T*F;
F->i（E）;
对应的转化为逆波兰式的语义动作如下：
E->E
（1）opE
（2）{E.CODE:
=E
（1）.CODE||E
（2）.CODE||op}
E->（E
（1））{E.CODE:
=E
（1）.CODE}
E->id{E.CODE:
=id}
2、利用实验5中的算符优先分析算法，结合上面给出的语义动作实现逆波兰式的构造；
3、利用栈，计算生成的逆波兰式，步骤如下：
1）中缀表达式，从文本文件读入，每一行存放一个表达式，为了降低难度，表达式采用常数表达式；
2）利用结合语法制导翻译的算符优先分析，构造逆波兰式；
3）利用栈计算出后缀式的结果，并输出；
四、实验环境
PC微机
DOS操作系统或Windows操作系统
TurboC程序集成环境或VisualC++程序集成环境
五、实验步骤
1、了解语法制导翻译的方法，学习后缀式构造的语义动作；
2、结合实验5的算符优先程序，设计程序构造后缀式；
3、利用栈，编程实现后缀式的计算；
4、测试程序运行效果：
从文本文件中读表达式，在屏幕上输出，检查输出结果。
六、测试数据
输入数据：
编辑一个文本文文件expression.txt，在文件中输入如下内容：
1+2;
（1+2）*3;
（10+20）*30+（50+60*70）;
正确结果：
（1）1+2;
输出：
1,2,+3
（2）（1+2）*3;
输出：
1,2,+,3,*9
（3）（10+20）*30+（50+60*70）
输出：
10,20,+30,*50,60,70,*,+,+5150
七、实验报告要求
实验报告应包括以下几个部分：
1、构造逆波兰式的语义动作；
2、结合算符优先分析构造逆波兰式的算法和过程；
3、语法制导翻译的运行方法；
4、程序的测试结果和问题；
5、实验总结。
八、实验内容
源代码：
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#definemax100
charex[max];
intn;
charGetBC（FILE*fp）{//读取文件的字符直至ch不是空白
charch;
do{
ch=fgetc（fp）;
}while（ch==''||ch=='\t'||ch=='\n'）;
returnch;
}
voidacquire（FILE*fp）{
charstr[max];
charstack[max];
charch;
intsum,i,j,t,top=0;
i=0;
/*读取一行表达式*/
GetBC（fp）;
if（feof（fp））
return;
else{
fseek（fp,-1L,1）;
printf（"\n（%d）",n）;
n++;
}
do{
i++;
str[i]=GetBC（fp）;
}while（str[i]!
=';'&&i!
=max）;
sum=i;
t=1;
i=1;
ch=str[i];
i++;
while（ch!
=';'）{
switch（ch）{
case'（':
top++;stack[top]=ch;
break;
case'）':
while（stack[top]!
='（'）{
ex[t]=stack[top];
top--;
t++;
}
top--;
break;
case'+':
case'-':
while（top!
=0&&stack[top]!
='（'）{
ex[t]=stack[top];
top--;
t++;
}
top++;
stack[top]=ch;
break;
case'*':
case'/':
while（stack[top]=='*'||stack[top]=='/'）{
ex[t]=stack[top];
top--;
t++;
}
top++;
stack[top]=ch;
break;
case'':
break;
default:
while（ch>='0'&&ch<='9'）{
ex[t]=ch;
t++;
/*ex[]中存放逆波兰式*/
ch=str[i];
i++;
/*str[]中存放中缀表达式*/
}
i--;
ex[t]=',';
t++;
break;
}
ch=str[i];
i++;
}
/*当中缀表达式扫描完毕，检查ω栈是否为空，若不空则一一退栈*/
while（top!
=0）{
ex[t]=stack[top];
t++;
top--;
}
ex[t]=';';
for（j=1;jprintf（"%c",str[j]）;
printf（"\n输出：
"）;
for（j=1;jprintf（"%c",ex[j]）;
}
voidgetValue（）{
floatstack[max],d;
charch;
intt=1,top=0;
ch=ex[t];
t++;
while（ch!
=';'）{
switch（ch）{
case'+':
stack[top-1]=stack[top-1]+stack[top];
top--;
break;
case'-':
stack[top-1]=stack[top-1]-stack[top];
top--;
break;
case'*':
stack[top-1]=stack[top-1]*stack[top];
top--;
break;
case'/':
if（stack[top]!
=0）
stack[top-1]=stack[top-1]/stack[top];
else{
printf（"除零错误\n"）;
break;
/*异常退出*/
}
top--;
break;
/*将数字字符转化为对应的数值*/
default:
d=0;
while（ch>='0'&&ch<='9'）{
d=10*d+ch-'0';
ch=ex[t];
t++;
}
top++;
stack[top]=d;
}
ch=ex[t];
t++;
}
printf（"\t%g\n",stack[top]）;
}
voidmain（）{
FILE*fp;
errno_terr;
if（（err=fopen_s（&fp,"C:
\\Users\\Administrator\\Desktop\\expression.txt","r"））!
=NULL）{//以只读方式打开文件，失败则退出程序
printf（"filecannotopen!
"）;
exit（0）;
}
n=1;
printf（"逆波兰式的翻译和计算结果如下：
\n"）;
while
（1）{
acquire（fp）;
if（feof（fp））break;
getValue（）;
}
fclose（fp）;
fp=NULL;
}
实验结果：
问题：
这次实验较之之前不同，在设计算法与数据结构上花的时间较少，因为之前在数据结构课程里做过使用堆栈完成表达式的计算，也学过中缀式和后缀式，所以代码编得较快，但是其中的算法其实是较复杂的，调试时显得更复杂而编程时我用的是VS，在调试开始时，断点是不能增加的，这样影响了调试的进度，其实之前做实验就注意到了，只是没有特别在意，但这个实验的算法较复杂，断点设得较多，这让我想到使用JAVA，也许使用java开发会更容易，调试的问题也可以解决，主要是使用现在对于C++的熟练程度远不如Java,如果能充分使用类和对象的特点，各种算法的实现将更加有条理，更易读易修改。
实验总结：
这是最后一个实验了，较之之前的实验难一些，但有着之前的实验作基础，加上理论课的知识，又使用堆栈这个极佳的数据结构，算法也是之前数据结构课程里接触过的，所以只要认真仔细，之后做好调试，也可以做得很快。
经过这次实验再加上实验五的算符优先程序，对于算符优先文法的了解更深刻了，能感觉到对于表达式，使用算符优先文法是非常合适的，句型里不存在两个非终结符相邻，两个非终结符之间至少含有一个终结符，这个算符优先文法的特点是最主要的。
九、思考题
1、语法制导翻译的工作方式？
答：
对文法中的每个产生式都附加一个语义动作或语义子程序，语法分析程序除执行相应的语法分析动作外，还要执行相应的语义动作或调用相应的语义子程序。
2、为什么编译程序要设计生成中间代码方式？
答：
有三点；
1.编译程序结构在逻辑上更为简单明确，前端——中间代码——后端；
2.便于编译系统的建立和编译系统的移植，使编译程序改变目标机更容易。
3.使目标代码的优化比较容易实现。
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