合肥工业大学编译原理实验报告(完整代码版).doc

计算机与信息学院 编译原理 实验报告专 业 班 级 信息安全13-1班 学生姓名及学号 马骏 2013211869 课程教学班号 任 课 教 师 李宏芒 实验指导教师 李宏芒 实验地点 实验楼机房 2015 2016 学年第 二 学期实验1 词法分析设计一、 实验目的 通过本实验的编程实践，使学生了解词法分析的任务，掌握词法分析程序设计的原理和构造方法，使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解，并能正确地、熟练地运用二、 实验要求 1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。 2、将标识符填写的相应符号表须提供给编译程序的以后各阶段使用。 3、根据测试数据进行测试。测试实例应包括以下三个部分: u 全部合法的输入。 u 各种组合的非法输入。 u 由记号组成的句子。 4、词法分析程序设计要求输出形式: 例：输入VC+语言的实例程序： If i=0 then n+; a= 3b %); 输出形式为： 单词 二元序列 类 型 位置（行，列） （单词种别，单词属性） for (1,for ) 关键字 （1，1） i ( 6,i ) 标识符 （1，2） = ( 4，= ) 关系运算符 （1，3） 12 0 ( 5，0 ) 常数 （1，4） then ( 1，then) 关键字 （1，5） n (6,n ) 标识符 （1，6） + Error Error （1，7） ； ( 2, ; ) 分界符 （1，8） a (6,a ) 标识符 （2，1） = (4,= ) 关系运算符 （2，2） 3b Error Error （2，4） % Error Error （2，4） ) ( 2, ) ) 分界符 （2，5） ； ( 2, ; ) 分界符 （2，6） 三、 实验内容用 VC+/VB/JAVA 语言实现对 C 语言子集的源程序进行词法分析。通过输入源程序从左到右对字符串进行扫描和分解，依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值；若遇到错误则显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示 ；同时进行标识符登记符号表的管理。 以下是实现词法分析设计的主要工作： （1）从源程序文件中读入字符。 （2）统计行数和列数用于错误单词的定位。 （3）删除空格类字符，包括回车、制表符空格。 （4）按拼写单词，并用（内码，属性）二元式表示。(属性值token的机内表示) （5）如果发现错误则报告出错 7 （6）根据需要是否填写标识符表供以后各阶段使用。 四、实验步骤1、根据流程图编写出各个模块的源程序代码上机调试。 2、 编制好源程序后，设计若干用例对系统进行全面的上机测试，并通过所设计的词法分析程序；直至能够得到完全满意的结果。 3、书写实验报告 ；实验报告正文的内容： u 功能描述：该程序具有什么功能？ u 程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；函数之间的调用关系图。 u 详细的算法描述（程序总体执行流程图） 。 u 给出软件的测试方法和测试结果。 u 实验总结 （设计的特点、不足、收获与体会）。 五、实验截图先创建salaryfile.txt文件输入If i=0 then n+; a= 3b %);6、 核心代码 #include#include#include#include using namespace std;const char* salaryfile=salaryfile.txt;const int max=40;string idmax=do,end,for,if,printf,scanf,then,while;/关键字表string smax=,;,(,),+,-,*,/,=,;/分界符表 算数运算符表 关系运算符表string kmax;/ 标识符string cimax;/ 常数int fjfpoint=5;/分界符表尾int mathpoint=9;/算数运算符表尾int cipointer=0;/常数表尾int idpointer=0;/关键字表尾int kpointer=0;/标识符表尾int fjf;/0 不是分界符 1是int rowy=1;/识别输入行位置int rowx=1;/识别输入列位置int outkey=0;/打印控制 0为数字后有字母 其他可以void searcht(int i,string m)/根据已识别的首字母识别字符串/coutenter searcht!endl;int x;if(i=0)/首字符是字母识别关键字/cout a word!endl;for(x=0;xmax;x+)if(idx=m)cout(1,idx) 关键字 (rowy,rowx)endl;break;if(x=max)/不是关键字再识别标识符for(x=0;xmax;x+) if(kx=m) cout(6,m) 标识符 (rowy,rowx)endl;break; if(x=max)/标识符表没有时插入标识符cout(6,m) 标识符 (rowy,rowx)endl;kkpointer=m;kpointer+;if(i=1)/识别常数/cout a number!endl;for(x=0;xmax;x+)if(cix=m)cout(5,x)endl;break;if(x=max) cout(5,m) 常数 (rowy,rowx)endl;cicipointer=m;cipointer+;if(i=2)/识别 分界符 算数运算符 关系运算符/cout a signal!endl;for(x=0;xmax;x+)if(sx=m)break;/x-;if(x5&x10)if(outkey=1) cout(3,sx) 算数运算符 (rowy,rowx)9&xmax-1)if(outkey=1) cout(4,sx) 关系运算符 (rowy,rowx)endl; outkey=0;fjf=0;if(x=max)if(outkey=1)coutError Error (rowy,rowx)=48&t64&t96&t123) searcht(0,sn);else searcht(2,sn);void split(string s)/分割字符串/coutsendl;string nowmax;string sn;int nowpointer=0;int i=0;int x;int sign=2;/非法数字标志int diannumber=0;/数中点的个数for(x=0;x64&sx96&sx=48&sx0&sx=46&sign=1)/判断数字后跟字母还是字母后有数字if(i=0)if(sx=48&sx=48&sx0) / coutsn i=iendl; coutsn ; if(sign=0)/数字后有字母的情况 cout Error Error (rowy,rowx)endl; else /字母开头的字符串 / cout true0&(sx-164&sx-196&sx-1=48&sx-10) / coutsn i=iendl; coutsn ; if(sign=0) cout Error Error (rowy,rowx)endl; else / cout true64&sx+196&sx+1=48&sx+1=57)/如果后面是数字或字母sn=s.substr(x-i+1,i); / coutsn运算符 i=iendl;coutsn64&sx-196&sx-1=48&sx-10) sn=s.substr(x-i,i); / coutsn运算符 i=iendl;coutsn ;outkey=1; wordlook(sn0,sn); rowx+; i=0; coutsx (2,sx) 分界符 (rowy,rowx)endl; rowx+;/* if(ll=;) rowy+; rowx=1; */;int main()int x;string instring;/读入一行string sn;/*getline(cin,sn);/ string带空格输入coutsn=48&t64&t96&tnoskipws;if(!inputfile)coutno fileppword)/按照空格分割字符串split(ppword);/*int begin = 0;/去掉字符串的所有空格begin = pp.find( ,begin); /查找空格在str中第一次出现的位置while(begin != -1) /表示字符串中存在空格 pp.replace(begin, 1, ); / 用空串替换str中从begin开始的1个字符 begin = pp.find( ,begin); /查找空格在替换后的str中第一次出现的位置 */coutgood ppTG （2）G-+TG|TG （3）G- （4）T-FS （5）S-*FS|/FS （6）S- （7）F-(E) （8）F-i u 三、实验内容根据某一文法编制调试 LL （ 1 ）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。 u 构造预测分析表，并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分析程序。 u 分析法的功能是利用 LL（1）控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及 LL（1）分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。 四、实验步骤 1、根据流程图编写出各个模块的源程序代码上机调试。 2、 编制好源程序后，设计若干用例对系统进行全面的上机测试，并通过所设计的 LL(1)分析程序；直至能够得到完全满意的结果。 3、书写实验报告 ；实验报告正文的内容： u 写出 LL（1）分析法的思想及写出符合 LL（1）分析法的文法。 u 程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；函数之间的调用关系图。 u 详细的算法描述（程序执行流程图） 。 u 给出软件的测试方法和测试结果。 u 实验总结 （设计的特点、不足、收获与体会）。 五、实验截图6、 核心代码 #include#includeusing namespace std;string pp;/输出字符串string hh=rn;/换行const int max=50;int endfumax;/终止符序号表int endfupointer=8;char endfurealmax=+,-,*,/,(,i,),#;int unendfumax;int unendfupointer=5;char unendfurealmax=E,G,T,S,F;string makemathmax=E-TG,G-+TG,G-TG,G-$,T-FS,S-*FS,S-/FS,S-$,F-(E),F-i;/0 E-TG,1 G-+TG,2 G-TG,3 G-$,4 T-FS,5 S-*FS,6 S-/FS,7 S-$,8 F-(E),9 F-i/$代表空串string behaviormax=初始化,POP;int smarttablemaxmax;/分析表int checkendfu(char fu)/查终结符序号int x;for(x=0;xendfupointer;x+)if(endfurealx=fu)break;if(xendfupointer)return x;else return -1;int checkunendfu(char fu)/查非终结符序号int x;for(x=0;xunendfupointer;x+)if(unendfurealx=fu)break;if(xunendfupointer)return x;else return-1;string checkmakemath(int x)/查产生式表return makemathx;int checksmarttable(int x,int y)/查分析表return smarttablexy;class smartboxpublic:smartbox()box0=#;box1=E;boxpointer=1;void push(char fu)boxpointer+;boxboxpointer=fu;char pop()char a=boxboxpointer;if(a!=#)/coutpop: boxpointer aendl;/stringstream oss;/*pp=pp+pop: ;char buffermax;sprintf(buffer,%d,boxpointer);string s=buffer;pp=pp+ ;pp=pp+s;pp=pp+hh;*/boxpointer-;return a;void check()if(checkendfu(boxboxpointer)!=-1)char a;/coutboxboxpointercheckendfu(boxboxpointer) ;/char buffermax;/sprintf(buffer/pp=pp+boxboxpointer;/pp=pp+checkendfu(boxboxpointer);/pp=pp+ ;a=pop();/coutout astr;int x,y;for(x=0;xmax;x+) /初始化分析表 99为错误代号for(y=0;yenter; /enter=i+i*i#;enter=str;/enter=(i)#;int count=0;/步骤 char buffer1max; sprintf(buffer1,%d,count); string s1=buffer1;pp=pp+s1+ ; /分析栈for(int qq1=0;qq1=mark.boxpointer;qq1+)pp=pp+mark.boxqq1; for(qq1=0;qq110-mark.boxpointer;qq1+)pp=pp+ ;/剩余输入栈string jiequ1=enter.substr(0,enter.length();pp=pp+jiequ1;for(int t1=0;t120;t1+)pp=pp+ ; pp=pp+ 初始化+hh;for(x=0;xenter.length();) /步骤 count+;char buffermax; sprintf(buffer,%d,count); string s=buffer;pp=pp+s+ ; /分析栈for(int qq=0;qq=mark.boxpointer;qq+)pp=pp+mark.boxqq; for(qq=0;qq10-mark.boxpointer;qq+)pp=pp+ ;/剩余输入栈string jiequ=enter.substr(x,enter.length()-x);pp=pp+jiequ;for(int t=0;tx+10;t+)pp=pp+ ;enterfu=enterx;/coutenterfu: enterfuendl;mark.check();fu=mark.pop();/coutfu: fuendl;if(fu=#)/&enterfu=#)/coutsucessed! over!endl;pp=pp+sucessed! over!+hh;break;unendfunumber=checkunendfu(fu);endfunumber=checkendfu(enterfu);/coutunendfunumberendl;/coutendfunumberendl;if(smarttableunendfunumberendfunumber=99)pp=pp+error!;break;readyin=makemathsmarttableunendfunumberendfunumber;pp=pp+readyin;for(int ddd=0;ddd2;y-)pp=pp+readyiny;pp=pp+)+hh;/coutreadyin: readyin2;y-)/coutreadyiny ;if(readyiny!=$) mark.push(readyiny); if(firsttime=0) if(checkendfu(readyiny)!=-1) / coutnow x: x ; /步骤 count+;char buffermax; sprintf(buffer,%d,count); string s=buffer;pp=pp+s+ ; /分析栈for(int qq=0;qq=mark.boxpointer;qq+)pp=pp+mark.boxqq; for(qq=0;qq10-mark.boxpointer;qq+)pp=pp+ ;/剩余输入栈string jiequ=enter.substr(x,enter.length()-x);pp=pp+jiequ;for(int t=0;tx+10;t+)pp=pp+ ; pp=pp+ GETNEXT(I)+hh; x+;/ coutnext x: x endl;firsttime=1; mark.check();/coutendl;/pp=pp+hh;cout E+T （2）E-T （3）T- T*F （4）T-F （5）F- (E) （6）F- i 四、实验步骤1、根据流程图编写出各个模块的源程序代码上机调试。 2、编制好源程序后，设计若干用例对系统进行全面的上机测试，并通过所设计的 LR(1)语法分析程序；直至能够得到完全满意的结果。 3、书写实验报告 ；实验报告正文的内容： u 描述 LR(1)语法分析程序的设计思想。 u 程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；函数之间的调用关系图。 u 详细的算法描述（程序执行流程图） 。 u 给出软件的测试方法和测试结果。 五、实验截图6、 核心代码#include#includeusing namespace std;int count=1;string pp;/输出字符串string hh=rn;/换行const int max=100;char endfurealmax=i,+,*,(,),#,E,T,F;int endfupointer=8;string creatwordmax=E-E+T,E-T,T-T*F,T-F,F-(E),F-i;/（0）E- E+T（1）E-T （2）T- T*F （3）T-F （4）F- (E) （5）F- i /注意rj时j应对应数组下标int checkendfu(char fu)/查终结符序号int x;for(x=0;x=endfupointer;x+)if(endfurealx=fu)break;if(x=endfupointer)return x;else return -1;class actiongo/原子动作public:actiongo() / couteroor! wrong action or goto createndl; actype=4; action(int i,int j) actype=i; number=j;/ couti jendl; int actype;/0=s 1=r 2=acc 3=goto表 4=wrong int number;actiongo smarttablemaxmax;class stylebox/状态栈public:stylebox()box0=0;boxpointer=0;void push(int style)boxpointer+;boxboxpointer=style;int pop()int a=boxboxpointer;boxpointer-;/coutpop nowendl;return a;int boxmax;int boxpointer;class readybox/已归约栈public:readybox()box0=#;boxpointer=0;void push(char fu)boxpointer+;boxboxpointer=fu;char pop()char a=boxboxpointer;boxpointer-;return a;char boxmax;int boxpointer;int program(stylebox&style,readybox&ready,char fu,int icount,string ptr,int control)/返回是否需要移进信号if(control=1)/ char bermax; sprintf(ber,%d,count); string st=ber;pp=pp+st+ ; co