编译原理实验报告附源程序.docVIP

一．实验目的 2 二．实验内容 2 1.词法分析 2 1.1 基本内容 3 1.2 格式 3 1.3 编译对象 3 1.4 实现步骤 3 2. 语法分析 5 2.1 主要内容 5 2.2 格式 5 2.3 实现方法 5 2.4 实现步骤 6 2.5 错误处理 7 3.语义分析 8 3.1 主要内容 8 3.2 格式 8 3.3 实现步骤 8 三. 实验结果 10 1.词法分析 10 2.语法分析 11 3.语义分析 12 四．实验体会 14 五. 参考文献 14 六. 附录 14 一．实验目的 通过动手实现一个简单的C语言子集的编译器更好的了解编译原理的理论并加强实际应用能力。实验流程图如下： 二．实验内容 1.词法分析 基本内容 包括单词识别；出错处理；符号表管理。 格式 输入：源程序文件（由实验指导老师给出）。 输出：单词序列文件，符号表文件，错误文件。 编译对象 包含如下基本内容 1） 变量说明语句 2） 赋值语句 3） 条件转移语句 4） 表达式（算术表达式和逻辑表达式） 5） 循环语句 6） 过程调用语句 实现步骤 本次实验所用的语言为标准C，以下同。本功能实现的主函数为getToken函数。通过从文件中读取字符到缓冲区中并由C语言字符的状态转换图流程判断返回一个字符（Token）。分析出来的Token主要分为关键字，专用符号，标记符号。 本实验实现的C语言的基本词法如下： 关键字: els if int return void while 专用符号: + - * / = = == != = ; , ( ) [ ] { } /* */ 其它标记: id num ID = letter letter* NUM = digit digit* letter = a|b|...|z|A|B|...|Z| ditit= 0|1|...|9 通过在C语言中定义一个枚举类型来识别这些符号： 程序清单1.1 typedef enum /* book-keeping tokens */ {ENDFILE,ERROR, /* reserved words */ IF,ELSE,WHILE,RETURN,VOID,INT, /* multicharacter tokens */ ID,NUM, /* special symbols */ ASSIGN,EQ,LT,GT,PLUS,MINUS,TIMES,OVER,LB,RB,LH,RH,SEMI,LE,GE,LZ,RZ,NOTEQUEL,NOT,COMMA } TokenType; 对照如下表： 标识 符号 ASSIGN = EQ == LT GT PULS + MINUS - TIMES * OVER \ LB ( RB ) LH { RH } SEMI ; LE = GE = LZ [ RZ ] NOTEQUAL != NOT ! COMMA , 表格 1 分析词法的状态转换图如下： 图表 1 在C语言中具体实现是通过CASE语句来查找下一个状态转换图的开始状态。用两个变量state和start分别保存当前状态转换图的当前状态和起始状态。 我使用一个枚举类型来定义程序分析过程中的状态： 程序清单1.2 typedef enum { START,INEQUAL,INCOMMENT,INNUM,INID,INLE,INGE,INNOTEQUEL,DONE } StateType; 通过它来标识状态并控制程序运行的跳转方向，直到遇到终结状态并返回一个字符做为运行结果。 特别的，如果程序运行到一个未知的状态（即不与任何当前已知状态匹配）时，便意味着被分析的程序出现了词法错误。另外。当返回的字符类型为ID时。我们需要一个进一步的操作来判断其是否为保留关键字。通过查找比较一个存储了所有关键字列表的结构体数组可以较容易的实现该功能。 由于关键字数量不会很大。我们只需要顺序查找比较即可。 程序清单1.3 /* lookup table of reserved words */ static struct { char* str; TokenType tok; } reservedWords[MAXRESERVED] = {{if,IF},{else,ELSE}, {while,WHILE},{return,RETURN},{void,VOID}, {int,INT}}; /* lookup an identifier to see if it is a reserved word */ /*