编译原理词法分析器语法分析器实验报告

1、编译技术 班 级 网络 0802 学 号 3080610052姓 名 叶晨舟指导老师 朱 玉 全 2011年 7 月 4 日一、目的编译技术是理论与实践并重的课程，而其实验课要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。二、任务及要求基本要求：1 词法分析器 产生下述小语言的单词序列这个小语言的所有的单词符号，以及它们的种别编码和内部值如下表： 单词符号种别编码助记符内码值DIMIFDOSTOPEND标识符常数（整）=

2、+*，（）1234567891011121314$DIM$IF$DO$STOP$END$ID$INT$ASSIGN$PLUS$STAR$POWER$COMMA$LPAR$RPAR-内部字符串标准二进形式-对于这个小语言，有几点重要的限制：首先，所有的关键字（如IFWHILE等）都是“保留字”。所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。例如，下面的写法是绝对禁止的： IF（5）=x 其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。也就是说，对于关键字不专设对应的转换图。但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。当转换图识别出一个标识

3、符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。例如，一个条件语句应写为 IF i>0 i= 1;而绝对不要写成 IFi>0 i=1;因为对于后者，我们的分析器将无条件地将IFI看成一个标识符。这个小语言的单词符号的状态转换图，如下图： 2 语法分析器 能识别由加+ 减- 乘* 除/ 乘方 括号（）操作数所组成的算术表达式，其文法如下：EE+T|E-T|TTT*F|T/F|FFPF|Pp(E)|i 使用的算法可以是：预测分析法；递归下降分析法；算符优先分

4、析法；LR分析法等。3 中间代码生成器 产生上述算术表达式的中间代码（四元式序列）三、实现过程给出各题目的详细算法描述，数据结构和函数说明，流程图。1、词法分析器的流程图2、语法分析器主程序图3、中间代码生成器流程图：四、源程序词法分析器:#include<string.h>#include<malloc.h>#include<iostream>using namespace std;typedef struct table /分析表存储结构 char m100; table;table M100100; /定义分析表typedef struct stack

5、node /定义栈内元素节点 (带头结点（为空）的) char data; struct stacknode *next;stackk;void initlink(stackk *&s) /初始化新栈 s=(stackk *)malloc(sizeof(stackk); s->next=NULL;void poplink(stackk *&s) /顶元素出栈 stackk *p;char v; if(s->next!=NULL) p=s->next; v=p->data; s->next=p->next; free(p);void pushl

6、ink(stackk *&s,char x) /新 元 素 入 栈 stackk *p; p=(stackk *)malloc(sizeof(stackk); p->data=x; p->next=s->next; s->next=p;void display(stackk *s) /打印 现实显示 栈内元素 stackk *p; int i=0,j; char st100; p=s->next; while(p!=NULL) sti+=p->data; p=p->next; for(j=i-1;j>=0;j-) printf("

7、;%c",stj); for(j=0;j<16-i;j+) /打印 对齐格式 printf("%c",' '); char gettop(stackk *s) /返 回 栈 顶 元 素 值 if(s->next=NULL) return 0; else return s->next->data; int find(char c,char array) /查找函数，int i;int flag=0;for(i=0;i<100;i+)if(c=arrayi) flag=1;return flag;int location(

8、char c,char array) /定位函数,指出字符所在位置int i;for(i=0;i<100;i+)if(c=arrayi) return i;void error() /出错函数定义 printf("%15c出错!n",' ');void analyse(char Vn,char Vt) int i,j,m,p,q,length,t,h; char w,X; char str100;opt0: scanf("%s",str); for(i=0;i<strlen(str);i+) if(!find(stri,Vt)

9、 printf("输入字符串有误!请重新输入!"); goto opt0; break; stackk *st; initlink(st); pushlink(st,'#'); pushlink(st,Vn0); /#与识别符号入栈 j=0; h=1; w=str0; printf("步骤%-12c分析栈%-24c剩余输入串%-12c所用产生式n",' ',' ',' ');opt1: printf("%-16d",h); /显示步骤 h+; display(st); /

10、显示分析栈中内容 X=gettop(st); /上托栈顶符号放入X poplink(st); for(int k=0;k<14+j;k+) /打印对齐格式 printf("%c",' '); for(t=j;t<strlen(str);t+) printf("%c",strt); /显示剩余字符串 if(find(X,Vt)&& X!='#') /分析栈的栈顶元素和剩余输入串的第一个元素相比较 if(X=w) printf("%15c匹配n",X); j+; w=strj;

11、goto opt1; else error(); else if(X='#') if(X=w) printf("%8c是该文法的句子！n",' '); else error(); else p=location(X,Vn); q=location(w,Vt); char *S1="null",*S2="NULL" if(strcmp(Mpq.m,S1)=0|strcmp(Mpq.m,S2)=0) /查找产生式 error(); else char str0100; strcpy(str0,Mpq.m);

12、 printf("%15c->%sn",X,str0); /显示对应的产生式 if(strcmp(str0,"$")=0) goto opt1; else length=strlen(str0); /逆序进栈 for(m=length-1;m>=0;m-) pushlink(st,str0m); goto opt1; int main() int i,k,n,r; char Vn100,Vt100,select; printf("*n"); printf("对任意输入LL(1)文法的分析表，判断验证字符串是否为该

13、文法的句子 n"); printf("并能给出分析和演示过程。 n"); printf("*n");opt2: printf("请输入各终结符（#号表示结束 ）Vti:n"); for(i=0;i<100;i+) scanf("%c",&Vti); if(Vti='#') r=i; break; printf("请输入非终结符个数:n"); scanf("%d",&n); getchar(); for (i=0;i<n;i

14、+) printf("请输入非终结符Vn%d:n",i); scanf("%c",&Vni); getchar(); printf("请输入此非终结符对应各终结符的产生式右部(null或NULL表示出错;$表示空串):n"); for(k=0;k<=r;k+) scanf("%s",Mik.m); getchar(); opt3: printf("请输入要分析的字符串，且以#结束:n"); analyse(Vn, Vt); printf("*请选择*n"); p

15、rintf(" 1: 输入字符串 n"); printf(" 2: 输入新分析表 n"); printf(" 0: 退 出 n"); printf("*n");opt4:cin>>select; switch(select) case '1': goto opt3;break; case '2': goto opt2; case '0': break; default: printf("输入错误!请重新选择:"); goto opt4;

16、 break; return 0;运行结果：语法分析器 源程序：#include<string.h>#include<iostream>using namespace std;char prog100,token10;char ch;int syn,p,m=0,n,row,sum=0;char *rwtab20="dim","if","do","stop","end" ,"and","begin","bool",

17、"case","char","false","for","int","not","or","set","then","true","until","while" void scaner()for(n=0;n<9;n+) tokenn=NULL;ch=progp+;while(ch=' ')ch=progp;p+;if(ch>=&#

18、39;a'&&ch<='z')|(ch>='A'&&ch<='Z')m=0;while(ch>='0'&&ch<='9')|(ch>='a'&&ch<='z')|(ch>='A'&&ch<='Z')tokenm+=ch;ch=progp+;tokenm+='0'p-;syn=21;for(n=0;

19、n<20;n+)if(strcmp(token,rwtabn)=0)syn=n+1;break;else if(ch>='0'&&ch<='9')sum=0;while(ch>='0'&&ch<='9')sum=sum*10+ch-'0'ch=progp+;p-;syn=7+15;if(sum>32767)syn=-1;else switch(ch) case'=':syn=8+15;token0=ch;break;case'

20、;+':syn=9+15;token0=ch;break;case'*':m=0;tokenm+=ch;ch=progp+;if(ch='*')syn=11+15; tokenm+=ch;elsesyn=10+15;p-; break;case',':syn=12+15;token0=ch;break;case'(':syn=13+15;token0=ch;break;case')':syn=14+15;token0=ch;break;case'#':syn=0;token0=ch;brea

21、k;case'<':m=0;tokenm+=ch;ch=progp+;if(ch='>')syn=17+15;tokenm+=ch;else if(ch='=')syn=16+15;tokenm+=ch;elsesyn=15+15;p-;break;case'>':m=0;tokenm+=ch;ch=progp+;if(ch='=')syn=19+15;tokenm+=ch;elsesyn=18+15;p-;break;case':':m=0;tokenm+=ch;ch=progp

22、+;if(ch='=')syn=21+15;tokenm+=ch;elsesyn=20+15;p-;break;case'/':syn=22+15;token0=ch;break;case'-':syn=23+15;token0=ch;break;case'':syn=24+15;token0=ch;break;default: syn=-1;break;void main()p=0;row=1;cout<<endl<<endl<<endl;cout<<"*小型词法分析器*

23、"<<endl<<endl;cout<<"请输入一段程序（以#结束）:"docin.get(ch);progp+=ch;while(ch!='#');p=0;cout<<endl<<"*词法分析结果如下*"<<endl;cout<<" 种别编码 自身值"<<endl;doscaner();switch(syn)case 22 : cout<<" ("<<syn<&l

24、t;" , "<<sum<<")"<<endl; break; case -1: cout<< " Error in row"<<row<<"!"<<endl; break; default: cout<<" ("<<syn<<" , "<<token<<")"<<endl;break;while (s

25、yn!=0);运行结果：中间代码生成器源程序：表达式生成四元式递归子程序法#include<string>#include <iostream>using namespace std;#define DEFAULT_SIZE 100char EMachine(char w); /表达式E的自动机char TMachine(char w); /表达式T的自动机char FMachine(char w); /表达式F的自动机bool ZMachine(); /表达式Z的自动机string intToString(int a); /整形变成字符串形函数class stack/

26、栈类定义private: int top; string *stacka; int maxsize;public: stack(int size=DEFAULT_SIZE); stack() delete stacka; void push(const string &item); string pop(void); string gettop(void) const ; bool empty(void) const return (top=-1); bool full(void) const return (top=maxsize-1); void clear(void) top=-

27、1; ;stack:stack(int size) /栈类的构造函数 top=-1; maxsize=size; stacka=new stringmaxsize; if(!stacka) cerr<<"allocate memory failed."<<endl; exit(1); void stack:push(const string &item) /压栈操作 if(full() cerr<<"stack full, cannot push."<<endl; return; top+; sta

28、ckatop=item;string stack:pop(void) /出栈操作 if(empty() cerr<<"stack empty, cannot pop."<<endl; exit(1) ; string item=stackatop; top-; return item;string stack:gettop(void) const /取栈顶操作 if(empty() cerr<<"stack empty, cannot gettop."<<endl; exit(1) ; return sta

29、ckatop;static stack wordStack; /符号栈static int noOfQuet=0; /静态四元式个数记录static int noOfT = 1; /静态状态个数记录void main() /主函数char yesOrNo; /进行一个循环操作控制docout<<"请输入算术表达式："<<endl;noOfT = 1; /每次结束询问ZMachine();cout<<endl<<"Continue?Yes or Not:" cin>>yesOrNo; /输入“Y”

30、则继续while(yesOrNo='y'); /否则程序结束bool ZMachine() /Z自动机char w;cin>>w;w = EMachine(w); /调用E自动机if(w='#') /遇到“#”则结束return true;elsereturn false;char EMachine(char w) /E自动机string operate,a,b,c;string state5;w = TMachine(w); /调用T自动机while(w='+'|w='-') /是加或减符号operate = w;c

31、in>>w; /读入下一字符w = TMachine(w); /调用T自动机b = wordStack.pop(); /字符栈弹出a = wordStack.pop(); /两个操作字符cout<<"(""<<operate<<"","<<a<<","<<b<<",t"<<noOfT<<")"<<endl;c = "t"+in

32、tToString(noOfT); /输出四元式wordStack.push(c); /新状态压栈noOfT+; /状态计数加一return w;char TMachine(char w)string operate,a,b,c;string state5;w = FMachine(w);/调用F自动机while(w='*'|w='/')/是乘除号operate = w;cin>>w; /读取下一字符w = FMachine(w); /调用F自动机b = wordStack.pop(); /符号栈弹出a = wordStack.pop(); /两个操作字符 cout<<"("&qu