编译原理课程设计-词法分析器的设计与实现.doc

编译原理课程设计课程设计(论文)任务书 软 件 学 院 学院 软件测试 专业 2 班 一、课程设计(论文)题目 词法分析器的设计与实现 二、课程设计(论文)工作自 2014 年 6 月 16 日起至 2014 年 6 月 21 日止。三、课程设计(论文) 地点: 软 件 学 院 实 训 中 心 四、课程设计(论文)内容要求：1本课程设计的目的进一步培养学生编译器设计的思想，加深对编译原理和应用程序的理解，针对编译过程的重点和难点内容进行编程，独立完成有一定工作量的程序设计任务，同时，强调好的程序设计风格，并综合使用程序设计语言、数据结构和编译原理的知识, 熟悉使用开发工具vc /java/c#/.net 。2课程设计的任务及要求1）课程设计任务：词法分析器的设计词法分析器的实现 扫描器的设计与实现2）创新要求：在到达基本要求后，可进行创新要求。3）课程设计论文编写要求（1）课程设计任务及要求（2）设计思路-工作原理、功能规划（3）详细设计-数据分析、算法思路、功能实现（含程序流程图、主要代码及注释）、界面等。（4）运行调试与分析讨论-给出运行屏幕截图，分析运行结果，有何改进想法等。（5）设计体会与小结-设计遇到的问题及解决办法，通过设计学到了哪些新知识，巩固了哪些知识，有哪些提高。（6）报告按规定排版打印，要求装订平整，否则要求返工；（7）课设报告的装订顺序如下：封面-任务书-中文摘要-目录-正文-附录(代码及相关图片)（8）严禁抄袭，如有发现，按不及格处理。4）课程设计评分标准： （1）学习态度：20分；（2）系统设计：20分；（3）编程调试：20分；（4）回答问题：20分；（5）论文撰写：20分。5）参考文献：（1）张素琴，吕映芝. 编译原理m., 清华大学出版社（2）蒋立源、康慕宁等，编译原理（第2版）m，西安：西北工业大学出版社6）课程设计进度安排1准备阶段（4学时）：选择设计题目、了解设计目的要求、查阅相关资料2程序模块设计分析阶段（4学时）：程序总体设计、详细设计3代码编写调试阶段（8学时）：程序模块代码编写、调试、测试4撰写论文阶段（4学时）：总结课程设计任务和设计内容，撰写课程设计论文学生签名： 2014 年 6 月 21 日课程设计(论文)评审意见（1）学习态度（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （2）系统设计（20分）：优（ ）、良（）、中（）、一般（）、差（）； （3）编程调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）论文撰写（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）； 评阅人： 职称： 副教授 2014 年 6 月 26 日中文摘要词法分析器的工作是低级别的分析：将字符或者字符序列转化成记号.。在谈论词法分析时，使用术语“词法记号”（简称记号）、“模式”和“词法单元”表示特定的含义。在分析时，一是把词法分析器当成语法分析的一部分，另一种是把词法分析器当成编译程序的独立部分。在前一种情况下，词法分析器不断地被语法分析器调用，每调用一次词法分析器将从源程序的字符序列拼出一个单词，并将其token值返回给语法分析器。后一种情况则不同，词法分析器不是被语法分析器不断地调用，而是一次扫描全部单词完成编译器的独立一遍任务。在分析时，一是把词法分析器当成语法分析的一部分，另一种是把词法分析器当成编译程序的独立部分。在前一种情况下，词法分析器不断地被语法分析器调用，每调用一次词法分析器将从源程序的字符序列拼出一个单词，并将其token值返回给语法分析器。后一种情况则不同，词法分析器不是被语法分析器不断地调用，而是一次扫描全部单词完成编译器的独立一遍任务。词法分析器主要特点是不依靠语法，而只依靠词法，即处理一个单词时不依赖于外部单词的信息，因此词法分析器一般都很简单。当然，对某些语言在作词法分析时，在有些情况下不得不往前查看多个字符，有时还要做一些特殊处理，还有一些在词法分析中处理不了的，要留到语法分析中进行处理。本算法主要利用状态转换图生成一个词法分析器，对输入的程序进行词法分析，并将分析得到的单词造表。其中关键字表和界限符表的大小是由高级语言的子集决定的，可以用数组装载；而标识符表和常数表的大小取决于输入的待分析程序中的变量、过程名、常数的个数，所以要用指针组成动态链表来装载。当然为了方便，我们也把它定义成数组处理。目录一、课程设计任务及要求1二、需求分析3三、设计思路4四、详细设计6五、运行调试与分析讨论10六、设计体会与小结12七、参考文献12-第 3 页 -一、课程设计任务及要求1、实验目的设计并且实现一个简单的词法分析程序，由此可以加深对词法分析原理的理解，并能实践到应用中去。2、实验要求 2.1 语言的词法分类（1） 关键字：begin if then while do end所有关键字都是小写。（2） 运算符和界符：:= + * / = = = ; ( ) #（3） 其他单词是标识符（id）和整型常数（num），通过以下正规式定义：id=letter（letter| digit）*num=digit digit *（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。 2.2 各种单词符号对应的种别码 单词符号种别码单词符号种别码begin1:17if2:=18then320while421do5=22end6=24digit digit *11=25*13;26/14(27+15)28-16#0二、需求分析词法分析程序的功能：输入：所给文法的源程序input.txt文本文档。输出：四元组（type，name，rows，cols）构成的output.txt文本文档。其中：type为单词种别码； name为单词名称； rows为所在文件行号；cols为所在文件列号。三、设计思路从源程序中识别出具有特殊意义的单词，词法分析器根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，可以拼出相应的单词符号。3.1 主程序示意图： 关键字表把关键字表预先安排在一张表格中，当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下：char *rwtab6 = “begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”;置初值调用扫描子程序输出单词二元组输入串结束 否 是结束 图3-13.2 扫描子程序首先设置3个变量：token用来存放构成单词符号的字符串；sum用来存放整型单词；syn用来存放单词符号的种别码。扫描子程序主要部分流程如图3-2所示。图 3-2四、详细设计1、变量初始化char prog81,token8,ch,tmp;int syn,p,m,n,sum,rows; /syn：存放单词符号的特征码char *rwtab6=begin,if,then,while,do,end;/关键字void scaner();/词法分析函数2、主函数的设计void main()file *out;file *in;rows=1;/行号if(out=fopen(e:output.txt,wt)=null)/打开或建立一个文本文件，只允许写数据printf(non error buiding d:output.txtn);getch();exit(1);if(in=fopen(e:input.txt,rt)=null)/只读打开一个文本文件，允许读数据printf(nconnt found d:input.txtn);getch();exit(1);/* printf(n please input a string(end with #):n);*/rewind(in);rewind(out);/重新指针开始指向一个流的开头fprintf(out,%-5s%-10s%-5s%5sn,type,name,rows,cols);dop=0; do /*scanf(%c,&ch);*/ if(p=80) printf(non error colunms length more than 80!n);/长度不可以大于80 getch(); exit(1); ch=fgetc(in);/读内容 progp+=ch; while(ch!=eof&ch!=n);/先执行，再判断ch，是就继续，不是就跳出。 progp=#; tmp=ch; p=0; do scaner(); switch(syn) case 11:fprintf(out,%-5d%-10d%-5d%5dn,syn,sum,rows,p); break; case -1:printf(you have input a wrong string,rows cols=(%d,%d)n,rows,p); getch(); exit(0); default:if(syn!=0) fprintf(out,%-5d%-10s%-5d%5dn,syn,token,rows,p); break; while(syn!=0); if(tmp=n) rows+;/换行 while(ch!=eof);/直到是eof为止跳出 fclose(in); fclose(out);3、词法扫描器的设计void scaner() sum=0;/存放整形单词 for(m=0;m8;m+)tokenm+=null; ch=progp+; m=0; while(ch= )|(ch=n)ch=progp+; if(ch=a)|(ch=a) while(ch=a)|(ch=a)|(ch=0)&(ch=9)/标识符（字母加数字）syn=10 tokenm+=ch;/token用来存放构成单词符号的字符串 ch=progp+; p-; syn=10; for(n=0;n=0)&(ch=0)&(ch=9) sum=sum*10+ch-0; ch=progp+; p-;/回退一格。 syn=11; else switch(ch)/其他情况根据ch的值的不同来分情况处理 case :tokenm+=ch; 等等根据ch的不同进行相应的case语句处理。 default: syn=-1; break; tokenm+=0; 五、运行调试与分析讨论1、源程序的结果输入input:输出结果：2、源程序：beginx=$;whilea0