河北工业大学编译原理实验报告(精品资料).doc

1、【最新整理，下载后即可编辑】编译原理实验报告组员：韦廷廷(112455)、熊敏(112456)、马昊(113042) 任课老师：吴清【最新整理，下载后即可编辑】一、 任务概述本次实验我们要完成的任务主要是实现一个简单语言 集的词法、语法和语义分析程序，验证实际编译系统的实现方法。 我们组的分工并不是词法分析、语法分析、语义分析每人负责一 个，而是先确定每种分析按照哪一种方法实现，然后每个人写出 自己的想法，按照自己的想法实验，最后总结到一起，有问题大 家一起讨论，共同商量解决的办法。二、系统设计实验采用的实现方法和依据：语言中的各类单词符号及其分类码表单词符号类别编码类别码的 助记符单词值be

2、gin1BEGINend2ENDif3IFthen4THENelse5ELSE标识符6ID字母打头的字母数字串无符号 常数7UCON机内二进制表 示<8LT<=9LE1()EQ<>11NE>12GT>=13GE14IS+15PL16MI*17MU/18DI实验采用的实现方法和依据: 文法:E->T | E+T | E-T T F | T*F | T/F F -> i | (E)SLR分析表状 态ACTIONGOTO()+*/ 1#ETF0S4S51231S6S7AcC2R3R3R3S8S9R33R6R6R6R6R6R64S4S510235R8R8

3、R8R8R8R86S4S51137S4S51238S4S5139S4S51410S15S6S711R1R1R1S8S9R112R2R2R2S8S9R213R4R4R4R4R4R414R5R5R5R5R5R515R7R7R7R7R7R7三、系统实现(包括必要的框图，各上和.C文件说明，所有函数 功能的说明，数据结构、各种表格、变量等的说明，以及函数调 用关系图等)(1)各.h和.c文件说明Cifa.cpp的功能：字符串扫描识别。Table.cpp的功能：存放SLR分析法需要用到的ACTION和GOTO 表。Yufa.cpp的功能：引用Cifa.cpp、Tablc.cpp两个文件进行语法、 语义的

4、分析。(2)函数功能说明词法分析部分函数说明：int lookup (char * token) / /比较是否是关键字int GctChar(char ch) 每调用一次，就把扫描指示器当前所指 示的源程序字符送入字符变量ch,然后把扫描指示器前推一个字 符位置。int HandlcErrcr (void)/报错函数int EXCUTE (int state, int symbol)/状态转换int lookup (char * token) 比较是否是关键字void out(int a,char *tckcn)输出函数void scanncr_example (FILE *fp)/词法分析

5、语法、语义部分函数功能说明：void REP()RT_ERRQRO/报错函数void Accept。”语法成功接受int INDEX(chara) 获取当前字符串对应的索引void yuyi(int n)/语义子程序void INPUT(int a)语法分析程序数据结构、各种表格、变量等的说明Cifa.cpp 中：char *KcyWordTablcNlAX_KEY_NUMBER = nbegin','cndn, nif "then", nelse", KEY_W()RD_END;/数组指针关键字intw,n,p,c,d;w尾数累加器，n小数位数计

6、数器，p指数累加器, c指数符号标记，int Class;标识单词类型Tablc.cpp# dcfine MAXROW 16 行数# define MAXCOL 11 /歹"数int Table MAXROW7 MAXCOLYufa.cpp 中# define NUMBER 9/表达式的个数int StatcMAXState，/状态栈int CURRENTSTATE=O;/标识当前状态int 16714>；m£用=1,3,3,1,3,3,1,3,1;表达式右边的长度intYcs=O;判断是否结束int tag=（）;/判断是否需要调用词法程序四、系统工作过程及运行说明

7、（使用操作指南）程序使用：在工程里创建一个b.txt文件以识别算数运算表 达式五、源程序清单（要求有详细注释）和实例程序运行结果源程序清单： Cifa.cpp #includc<stdio.h> #includc<ctypc.h> #include<stdlib.h> #includc<string.h> #includc<math.h># dcfine DIGIT 1# dcfine POINT 2# dcfine OTHER 3 #dcfine POWER 4# define ID 6# define UCON 7# define

8、 LT 8# define LE 9# define EQ 1()# define NE 11# define GT 12# define GE 13# define IS 14# define PL15/+# define MI 16 /-# define MU 17# define DI 18# dcfinc zuokuohao 19# dcfinc voukuohao 20 J#dcfine jin 21#dcfinc ClassOther 200#definc EndState -1#define MAX_KEY_NUMBER20 /*关键字的数量*/#dcfine KEY_WORD_

9、END "END" /*关键字结束标记*/ char*KeyWordTablc MAX_KEY_N UMBER = "begin",ncndn, ”iF, “then"，"elsen,KEY_WORD_END； 数组指针 char TOKEN 20; char ch;int w,n,p,e,d;/w 尾数累加器，n 小数位数计数器，p指数累加器，。指数符号标记，int Class;标识单词类型int ICON;double FCON;static int CurrcntStatc=();int result;int start=();

10、/指示程序的开始int cnd=0;指示程序的结束int GctChar (void);int EXCUTE (int,int);int HandlcOthcrWord (void)return ClassOthcr;)int HandlcError (void)printf (nError!nn); return (); int lookup (char * token) / 比 较是否是关键字int n=();while(s tremp (KeyWordT able n, KEY_WORD_END) /*strcmp 比较两串是否相同，若相同返 回0*/ if(! s tr c m p (

11、KeyWordT ablcn, token) /*比较token所指向的 关键字和保留字表中哪个关键 字相符*/return n+1; /* 根据单 词分类码表I,设置正确的关键 字类别码，并返回此类别码的 值*/break;) n+;)return 0; /*单词不是关键字, 而是标识符*/)int GctChar (char a)char c=a;if(isdigit(c)d=c-,0,; /字符c与字符 0的ascii码差值，返回类型为一 个整数return DIGIT;if (c=?) return POINT;if (c='E'| |c二二'c') r

12、eturn POWER;if (c='+) return PL;if (c='-*) return MU;return OTHER;)void rcport_error()printf("错误n”)；)void outl (int a,char * token)/输出函数switch (a)casel:printf(" (BEGIN, )n");brcak;case2:printf("(END, )n");break;case3:printf(H(IF, )nH);break;case4:printf("(THEN,

13、)n");brcak;case5:printf("(ELSE, )nM);break;case6:printf(n (ID,%s)nn, token) ;brcak;case8:printf(H (LT,%s)nn,token) ;brca k；case9:printf("(LE,%s)nu,token) ;brca k；casel():printf(n (EQ,%s)nu, token) ;brc ak;case11 :printf(u(NE,%s)nn,token);break;case12:printf(,GT/>()s)nM, token) ;bre

14、 ak;case13:printf("(GE,%s)n",tckcn);brc ak;case14:printf(" (IS,%s)n", token) ;brcak；case15:printf(H (PL,%s)nu, token) ;bre ak;case16:printf(" (MI,%s)nn, token) ;brc ak;case17:printf(',(MU,%s)n,tokcn);br cak;case18:printf(H (DI,%s)n",token) ;brc ak;case 19:printf(n(,

15、 )n");brcak;case 2O:printf(H0, )n");brcak; default: rcport_crror( );brcak; )int out(int a)switch (a)(case 7:return 6;brcak;/ 常 量case 15:rcturn 2;break;/+case 16: re turn 3;break;case 17:return 4;break;case 18:rcturn 5;brcak;case 19:rcturn ();brcak;case 20:rcturn 1 ;break;case 21:rcturn 7;b

16、reak;case 22:rcturn l()();brcak;/判断是否是空格或换行case 26: return 26;brcak;/标 识符dcfault:rcturn()01 ;report_error 0 ;break;)void scanner_cxamplc (FILE*a)/文件扫描器int i, c;ch=fgctc(fp);if(ch=* *| |ch='n')scanncr_cxample (fp);elseif (isalpha (ch) /判断 是否是英文字母(T()KEN0=ch;ch二 fgctc(fp);i二l； while (isalnum (

17、ch)TOKENi=ch; i+; ch=fgctc (fp);)T()KENi=,0,;fscek(fp,-l,l);/*retract*/c=lookup (TOKEN);if (c=()(/printf("算术表达式 不需要n”)；result=out(26); /标识 符) else if(c=l) (start=l;oucl (cj ”)；if (c=2)cnd=l;OUtl(C,"elseif (isdigit(ch) | | ch=,.1)/判断是否是数字或i二()；/T()KENi=ch;if(isdigit(ch)d=ch-U; 字符c与字 符()的asc

18、ii码差值，返回类型为 一个整数EXCUTE(CurrcntState,DIGIT);)if(ch=?)EXCUTE(CurrcntStatc,POINT);if(ch=二'E'| |ch='d)EXCUTE(CurrcntStatc,POWER)；if(ch=,+,)EXCUTE(CurrcntState ,PL);if(ch=')EXCUTE(CurrcntStatc,MU);whilc(CurrentState!=EndState)(TOKEN。尸 ch;i+；ch=fgetc(fp);int c=GetChar(ch);EXCUTE(CurrentSta

19、te,c);)TOKEN 口尸0'fseck(fp,-l,l);/printf(H(UC()N,%g)nn,FC()N); result=out(UC()N);)else switch(ch) / 关系运算符case *<*: ch=fgctc(fp);if(ch=T=)outl(LE/ ”)；else if(ch='>') outl (NE)；elsefscckprintf(n算术表达式不 需要n")；/ out (UCON);break;case *=*: printf("算术表达式 不需要心；/out(EQ, " n);b

20、reak;case *>*: ch=fgctc(fp);if(ch=二'二)(printf("算术表达式不 需要n")；。皿GE,” ”)；elsefseek(fp,-l,l)；printf("算术表达式 不需要W);/out(GT,"");)break;case ':':ch=fgctc(fp);if(ch='=) printf("算术表达式不 需要n")；/out(IS；1 ");break;case r+!:rcsult=out(PL);break;case ':

21、rcsult=out(MI);break;case '*':rcsult=Qut(MU);break;case 7':rcsult=Qut(DI);break;case,(l：result=out(zuokuohao);brcak;casey：result=out(roukuohao);brcak; case ?:rcsult=Qut(jin);brcak;case E()F:brcak;default:rcport_error();break;) return;)int EXCUTE (int state, int symbol)(switch (state)(cas

22、e 0:switch (symbol) case DIGIT: n=();p=();e=l ;w=d;CurrcntState= 1 ;Class=UC()N;break;case POINT: w=();n=();p=();c=1 ;CurrcntStatc= 3;Class=UCON;break;default: Handlc()thcrWord( );Class=Class Other;CurrcntS tate=EndStatc;) break;case 1:switch (symbol)case DIGIT: w=w*l ()+d;brcak;/CurrcntState=lcaseP

23、OINT:CurrcntStatc=2;brcak;casePOWER:CurrcntS tatc=4;brcak;default: FC()N=w;CurrcntState=EndStat e；) break;case 2:switch (symbol) (case DIGIT: n+;w=w* l()+d;brcak;casePOWER:Currents tatc=4;break;default: FCON =w*pow(l (),e*p-n) ;Currcn tStatc=EndState;) break;case 3:switch (symbol) (case DIGIT: n+;w=

24、w*10+d;CurrcntStatc=2; break; default: HandlcError( );CurrcntState=En dStatc;break;case 4:switch (symbol)(case DIGIT:p=p*10+d;CurrentState=6;break;caseMU:;CurrcntState=5;break;casePL:c= 1 ;CurrcntStatc=5;brcak;default: HandlcError( );CurrcntStatc=En dState;|break;case 5:switch (symbol)case DIGIT:p=p

25、* 10+d;CurrentS tate=6;break; default:HandlcError( );CurrcntStatc=En dState;break;case 6:switch (symbol)case DIGIT: p=p*l()+d;brcak;default:FCON=w*pow(l (),e*p-n) ;Currcn tState=EndStatc;) break;return CurrentState;int cifa(FILE *fp)CurrentState=O;/ 初始 0 状态scanner_examplc (fp);return (result);Tablc.

26、cpp#includc<stdio.h>#includc<ct'pc.h>#include < s tdlib. h > #includc<string.h> #includc<math.h># define MAXROW 16 行数# dcfine MAXCOL 11 /列数# define SI 1# dcfinc S2 2# dcfine S3 3# dcfine S4 4# dcfine S5 5# dcfinc S6 6# dcfint S7 7# dcfine S8 8#define S9 9#dcfineSl()

27、 1()#dcfineSll 11#dcfineS12 12#define SI3 13#define SI4 14#define S15 15#dcfinc RI 21#dcfine R2 22#dcfine R3 23#dcfine R4 24#dcfine R5 25#dcfinc R6 26#dcfine R7 27#dcfine R8 28#define acc 10()/SLR分析表,213()表示规约，120表示移近,()报错 int Table MAXROVC7 MAXCOL=S4,(),0,(),0,0,S5,0,Sl,S2,S3,0,0,S6,S7,0,0,0,acc,()

28、,(),(), 0,23,23,23,8,9,0,23,0,0,0, 0,26,26,26,26,26,0,26,(),(),(), 4,0,0,0,0,0,5,0,10,2,3,0,28,28,28,28,28,0,28,(),(),(),4,0,0,0,0,0,5,0,0,11,3,4,0,0,0,0,0,5,0,0,12,3,4,0,0,0,(),(),5,0,0,0,13,4,0,0,0,0,0,5,(),0,0,14,(),15,6,7,0,(),0,0,(),(),(), 0,21,21,21,8,9,0,21,0,0,0, (),22,22,22,8,9,0,22,0,0,0,

29、0,24,24,24,24,24,0,24,(),(),(), 0,25,25,25,25,25,0,25,0,(),(),(),27,27,27,27,27,0,27,(),0,0;Yufa.cpp#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ct'pe.h>#include<string.h>#include<math.h>#includencifa.cpp"#includentablc.cppn# define PL15/+# define MI 16 /-# defi

30、ne MU 17# define DI 18# define acc 10()# define MAXStatc 20# dcfine NUMBER 9表达式 的个数# define MAXTEMP 10 最多 临时变量的个数int StatcMAXState;状态栈 int i=();int CURRENTSTATE=();/ 标 识当前状态intLENGTH NUMBER = 1,3,3,1, 3,3,1,3,1;表达式右边的长度 int length;int index;/ 索弓| intYcs=0;判断是否结束 int sg=0;/判断是否需要调用 词法程序/extern char *

31、 cifaQ;double cl,t4,f7;/整形char cl220,t4220,f722();/ 字 符型int TEMPMAXTEMP;int temp=();int biaoshifu=();FILE * fp;void REP()RT_ERR()ROYcs=l;long fl=ftell(fp);char ch=fgctc(fp); fseek(fp,-l,l);printf("语法错误，第%d个字符 %。处/工1小)； )void AcccptQYcs=l;/printf("语法分析成功 W)；)int INDEX(char a)/ 获取当 前字符串对应的索引

32、 int i;switch (a)case fE!:i=8;rcmrn(i);brcak;case 'T:i=9;rctuni(i);brcak;case 'F:i=10;rcturn(i);brcak; default:REP()RT_ERR()RQ ;rcturn(O); break;)void Gcn(int a,double il .double i2,int t)输出四元式 switch (a)casePL:printf("(+,%g,%g,%d)n,il 42,t)；break;caseMI:printf(n(-,%g,%g,%d)n",il,i

33、2 ，t)；break;caseMU:printf("(*,%g,%g,%d)n",il,i 2,t);break;caseDI:printf(,(/,%g,%g,%d)n,il ,i2 ，t)；break;dcfault:break;|)void yuyi(int n)/语义子程序switch (n)case 1:tcmp+;/产生临时 变量，Gen (PL,el, t4,temp);cl 二temp;break;case 2:tcmp+;产生临时 变量，TEMP tempGen(MI,el ,t4,temp);cl=tcmp;break;|case 3:cl=t4;br

34、eak;case 4:tcmp+;Gen(MU,t4,f7,temp);t4=temp;break;case 5:tcmp+;Gen(DI,t4,f7,temp);t4=temp; break;)case 6:t4=f7;break;)case 7:f7=el;break;)case 8:f7=FCQN;break;)default :printf(ncrrornn); break;)void Gen2(int a,char *il,char*i2,intt)输出四元式switch (a)casePL:printf(n(H-,%s,%s,%d)n",&ilbreak;case

35、MI:printf(n(-,%s,%s,%d)nn,&il,break;caseMU:printf("(*,%s,%s,%d)n”,&ilbreak;caseDI:printf(n(/,%s,%s,%d)n",&il,break;default:brcak;)void fuzhi(char *a,char *b)/将 数组b赋值给数组a()void yuyi2(int n)/语义子程序switch (n)case 1:(变量tcmp+;/产生临时Gcn2(PL,el 2,t42,tcmp);cl20=temp; break;case 2:( tcmp

36、+;/产生临时 变量，TEMPtcmpGen2(MI,el 2,t42,temp); cl20=temp; break;)case 3: /el2=t42; strcpy(el2,t42); break;)case 4: tcmp+;Gcn2 (NIU, t42,f72, temp); t420 = temp;break;)case 5: tcmp+;Gen2(DI,t42>f72,tcmp);t420=temp; break;case 6:/t42 = f72;strcpy(t42,f72); break;case 7:/f72=el2;strcpy(f72,c12); break;c

37、ase 8:/f72二TOKEN。;strcpy(f72,TOKEN); break;default :printf("crrorn"); break;)void INPUT(int a)indcx=a;int index2=0;if(TablcCURRENTSTATE index !=acc)if(Tabic CURRENTSTATE index尸=()/报错REP()RT_ERR()RQ;) elseif(Tabic CURRENTSTATE index V2O)移近i+；Statci=TablcCURRENTSTAT E index;CURRENTSTATE=Stat

38、e。;)sc/规约tag=l;lcngth=LENGTHTablcCU RRENTSTATE index-20;i=i-lcngth;/指针回 退switch (Table CURRENTSTATEindex-20) ease 1:case 2:case 3:index2=8;brcak; case 4:case 5:ease 6:index2=9;brcak; ease 7:case8:index2=l();break;default :REP()RT_ERR()RQ； break;)if (biaoshifu!=l) 不 是标识符yuyi(TablcCURRENTSTAT Eindex-20);/规约调用语义 子程序) elseyuyi2(TablcCURRENTSTA TE index-20);/规约调用语义 子程序CURRENTSTATE=State i; i+；St