合肥工业大学编译原理实验报告

1、word计算机与信息学院 编译原理 实验报告专 业 班 级 信息平安13-1班 学生姓名及学号 马骏 2022211869 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 2022 2022 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，使学生对编译的根本概念、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应编译程序的以后各阶段使用。 3、根据测试数

2、据进行测试。测试实例应包括以下三个局部: 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, ; )

3、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；假设遇到错误那么显示“Error，然后跳过错误局部继续显示 ；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

4、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如果发现错误那么报告出错 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，设计假设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

5、 。 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、缺乏、收获与体会。 五、实验截图先创立salaryfile.txt文件输入If i=0 then n+; a<= 3b %);6、 核心代码 #include<iostream>#include<string>#include<fstream>#include <sstream>using namespace std;const char* salaryfile="salaryfile.txt"const int max=40;string idmax=

6、"do","end","for","if","printf","scanf","then","while"/关键字表string smax=",","","(",")","","","+","-","*","/","<&qu

7、ot;,"<=","=",">",">=","<>"/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=

8、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/cout<<"enter 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;x<max;x+)if(idx=m)cout<<"(1,"<<idx<<")"<

9、<" 关键字 ("<<rowy<<","<<rowx<<")"<<endl;break;if(x=max)/不是关键字再识别标识符for(x=0;x<max;x+) if(kx=m) cout<<"(6,"<<m<<") "<<"标识符 ("<<rowy<<","<<rowx<<"

10、)"<<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

11、;x<max;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

12、/cout<<" a signal!"<<endl;for(x=0;x<max;x+)if(sx=m)break;/x-;if(x<6)fjf=1;if(x>5&&x<10)if(outkey=1) cout<<"(3,"<<sx<<") 算数运算符 ("<<rowy<<","<<rowx<<")"<<endl; outkey=0;fjf

13、=0;if(x>9&&x<max-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)cout<<"Error Error ("<<rowy<<","&l

14、t;<rowx<<")"<<endl;outkey=0;fjf=0; void wordlook(char t,string sn)/识别首字符，分类识别字符串if(t>=48&&t<=57)searcht(1,sn);elseif(t>64&&t<91)|(t>96&&t<123) searcht(0,sn);else searcht(2,sn);void split(string s)/分割字符串/cout<<s<<endl;stri

15、ng 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;x<s.length();x+)if(sx>64&&sx<91)|(sx>96&&sx<123)|(sx>=48&&sx<=57)|(x>0&&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&

16、lt;=57)sign=1;else sign=2;elseif(sign=1)if(sx>=48&&sx<=57|sx=46)if(sx=46)if(diannumber=0)diannumber+;else sign=0;else sign=0;i+;if(x=(s.length()-1) sn=s.substr(x-i+1,i); if(i>0) / cout<<sn<<" i="<<i<<endl; cout<<sn<<" " if(sign

17、=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<<" true"<<endl; wordlook(sn0,sn); rowx+; elseif(x>0&&(sx-1>64&&sx-1<91)|(sx-1>96&&sx-1&l

18、t;123)|(sx-1>=48&&sx-1<=57)/遇到分界符运算符 如果前面是数字或字母 sn=s.substr(x-i,i); if(i>0) / cout<<sn<<" i="<<i<<endl; cout<<sn<<" " if(sign=0) cout<<" Error Error ("<<rowy<<","<<rowx<<")

19、"<<endl; else / cout<<" true"<<endl; wordlook(sn0,sn); rowx+; i=0;string ll=s.substr(x,1);/判断是运算符还是分界符wordlook(sx,ll);if(fjf=0)/是运算符i+;if(sx+1>64&&sx+1<91)|(sx+1>96&&sx+1<123)|(sx+1>=48&&sx+1<=57)/如果后面是数字或字母sn=s.substr(x-i+1,

20、i); / cout<<sn<<"运算符 i="<<i<<endl;cout<<sn<<" "outkey=1; wordlook(sn0,sn); rowx+; i=0;if(fjf=1) if(sx-1>64&&sx-1<91)|(sx-1>96&&sx-1<123)|(sx-1>=48&&sx-1<=57)/如果前面是数字或字母 else if(i>0) sn=s.substr(x-i,i

21、); / cout<<sn<<"运算符 i="<<i<<endl;cout<<sn<<" "outkey=1; wordlook(sn0,sn); rowx+; i=0; cout<<sx<<" (2,"<<sx<<") 分界符 ("<<rowy<<","<<rowx<<")"<<endl; row

22、x+;/* 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cout<<sn<<endl;char t=sn0;if(t>=48&&t<=57)searcht(1,sn);elseif(t>64&&t<91)|(t>96&&t<123) searcht(0,sn);else searcht(2,sn);*/

23、ifstream inputfile;/in file streaminputfile.open(salaryfile);/inputfile>>noskipws;if(!inputfile)cout<<"no file"<<endl;string pp;while(!inputfile.eof() getline(inputfile,pp);istringstream istr(pp); string ppword;while(istr>>ppword)/按照空格分割字符串split(ppword);/*int begin

24、= 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 */cout<<"good "<<pp<<endl;/rowx+; rowy+;/换行rowx=

25、1;return 0;七、实验总结 通过本次试验使我不仅对词法分析器有了更深的了解，而且提高了编程能力，希望在以后的学习中可以解决词法分析更多的问题。实验2 LL(1)分析法 一、实验目的通过完成预测分析法的语法分析程序，了解预测分析法和递归子程序法的区别和联系。使学生了解语法分析的功能，掌握语法分析程序设计的原理和构造方法，训练学生掌握开发应用程序的根本方法。有利于提高学生的专业素质，为培养适应社会多方面需要的能力。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、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。 3、对以下文法，用 LL1分析法对任意输入的符号串进行

26、分析： 1E->TG 2G->+TG|TG 3G-> 4T->FS 5S->*FS|/FS 6S-> 7F->(E) 8F->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 LL1控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及 LL1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，设计假设干用例对系统进行全面的上机测试，并

27、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 LL1分析法的思想及写出符合 LL1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、缺乏、收获与体会。 五、实验截图6、 核心代码 #include<iostream>#include<string>using namespace std;string pp;/输出字符串string hh="

28、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'strin

29、g 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-&g

30、t;/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;x<endfupointer;x+)if(endfurealx=fu)break;if(x<endfupointer)return x;else return -1;int checkunendfu(char fu)/查非终结符序号int x;for(x=0;x&

31、lt;unendfupointer;x+)if(unendfurealx=fu)break;if(x<unendfupointer)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)boxpoin

32、ter+;boxboxpointer=fu;char pop()char a=boxboxpointer;if(a!='#')/cout<<"pop: "<<boxpointer<<" "<<a<<endl;/stringstream oss;/*pp=pp+"pop: "char buffermax;sprintf(buffer,"%d",boxpointer);string s=buffer;pp=pp+" "pp=

33、pp+s;pp=pp+hh;*/boxpointer-;return a;void check()if(checkendfu(boxboxpointer)!=-1)char a;/cout<<boxboxpointer<<checkendfu(boxboxpointer)<<" "/char buffermax;/sprintf(buffer/pp=pp+boxboxpointer;/pp=pp+checkendfu(boxboxpointer);/pp=pp+" "a=pop();/cout<<"

34、;out "<<a<<endl;char boxmax;int boxpointer;int main()/ TODO: Add extra validation here/pp=pp+"步骤 分析栈 剩余输入串 所用产生式 动作"+hh;/*string s1="sdsfs rnsdfsds"string s3="aaaaaaaaaaaaa"s3=s3+s1;CString s2(s3.c_str();/CString s2=CString(s1); SetDlgItemText(IDC_EDIT2

35、,s2);/用SetDlgItemText(文本框ID,字符串),将文本框的内容设置为字符串的内容. SetDlgItemText(IDC_EDIT2,s2);*/MessageBox(str);string str;cin>>str;int x,y;for(x=0;x<max;x+) /初始化分析表 99为错误代号for(y=0;y<max;y+)smarttablexy=99; smarttable04=0;smarttable05=0;smarttable10=1;smarttable11=2;smarttable16=3;smarttable17=3;smart

36、table24=4;smarttable25=4;smarttable30=7;smarttable31=7;smarttable32=5;smarttable33=5;smarttable36=7;smarttable37=7;smarttable44=8;smarttable45=9;smartbox mark;char fu;char enterfu;int endfunumber;int unendfunumber;string readyin;string enter;/cin>>enter; /enter="i+i*i#"enter=str;/ent

37、er="(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;qq1<10-mark.boxpointer;qq1+)pp=pp+" "/剩余输入栈string jiequ1=enter.substr(0,enter.l

38、ength();pp=pp+jiequ1;for(int t1=0;t1<20;t1+)pp=pp+" " pp=pp+" 初始化"+hh;for(x=0;x<enter.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;qq&

39、lt;10-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;t<x+10;t+)pp=pp+" "enterfu=enterx;/cout<<"enterfu: "<<enterfu<<endl;mark.check();fu=mark.pop();/cout<<"fu: "<<fu<

40、<endl;if(fu='#')/&&enterfu='#')/cout<<"sucessed! over!"<<endl;pp=pp+"sucessed! over!"+hh;break;unendfunumber=checkunendfu(fu);endfunumber=checkendfu(enterfu);/cout<<unendfunumber<<endl;/cout<<endfunumber<<endl;if(smar

41、ttableunendfunumberendfunumber=99)pp=pp+"error!"break;readyin=makemathsmarttableunendfunumberendfunumber;pp=pp+readyin;for(int ddd=0;ddd<14-readyin.length();ddd+)pp=pp+" " pp=pp+"POP,PUSH("for(y=readyin.length()-1;y>2;y-)pp=pp+readyiny;pp=pp+")"+hh;/cout

42、<<"readyin: "<<readyin<<endl;int firsttime=0;for(y=readyin.length()-1;y>2;y-)/cout<<readyiny<<" "if(readyiny!='$') mark.push(readyiny); if(firsttime=0) if(checkendfu(readyiny)!=-1) / cout<<"now x: "<<x<<" &

43、quot; /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;qq<10-mark.boxpointer;qq+)pp=pp+" "/剩余输入栈string jiequ=enter.substr(x,enter.length()-x);pp=pp+jiequ;for(int

44、t=0;t<x+10;t+)pp=pp+" " pp=pp+" GETNEXT(I)"+hh; x+;/ cout<<"next x: "<<x<<" "<<endl;firsttime=1; mark.check();/cout<<endl;/pp=pp+hh;cout<<pp;return 0;/CDialog:OnOK();七、实验总结 通过本次试验使我不仅对ll(1)分析法有了更深的了解，而且提高了编程能力，希望在以后的学习中可以

45、解决自动构造follow集的问题。 实验3 LR(1)分析法 一、实验目的构造 LR(1)分析程序，利用它进行语法分析，判断给出的符号串是否为该文法识别的句子，了解 LRK分析方法是严格的从左向右扫描，和自底向上的语法分析方法。 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、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。 3、程序输入/输出实例： 输入一以#结束的符号串(包括+*i#)：在此位置输入符号串 输出过程如下： 步骤 状态栈 符号栈 剩余输入串 动 作 1 0 # i+i*i# 移进 i+i*i 的 LR分析过程 步骤 状态栈 符号栈 输入串 动作说明

46、1 0 # i+i*i# ACTION0,i=S5,状态5入栈 2 05 #i +i*i# r6: Fi 归约,GOTO(0,F)=3 入栈 3 03 #F +i*i# r4: TF归约,GOTO(0,T)=3 入栈 4 02 #T +i*i# r2: ET归约,GOTO(0,E)=1 入栈 5 01 #E +i*i# ACTION1,+=S6,状态6入栈 6 016 #E+ i*i# ACTION6,i=S5,状态5入栈 7 0165 #E+i *i# r6: Fi 归约,GOTO(6,F)=3 入栈 8 0163 #E+F *i# r4: TF归约,GOTO(6,T)=9 入栈 9 016

47、9 #E+T *i# ACTION9,*=S7,状态7入栈 10 01697 #E+T* i# ACTION7,i=S5,状态5入栈 11 016975 #E+T*i # r6:Fi 归约,GOTO(7,F)=10 入栈 12 0169710 #E+T*F # r3: TT*F归约,GOTO(6,T)=9 入栈 13 0169 #E+T # r1:EE+T,GOTO(0,E)=1 入栈 14 01 #E # Acc：分析成功 三、实验内容对以下文法，用 LR1分析法对任意输入的符号串进行分析： 1E-> E+T 2E->T 3T-> T*F 4T->F 5F->

48、(E) 6F-> 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，设计假设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<iostream>#include<string>using

49、 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","

50、T->T*F","T->F","F->(E)","F->i"/0E-> E+T1E->T 2T-> T*F 3T->F 4F-> (E) 5F-> 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 acti

51、ongo/原子动作public:actiongo() / cout<<"eroor! wrong action or goto creat"<<endl; actype=4; action(int i,int j) actype=i; number=j;/ cout<<i<<" "<<j<<endl; int actype;/0=s 1=r 2=acc 3=goto表 4=wrong int number;actiongo smarttablemaxmax;class stylebo

52、x/状态栈public:stylebox()box0=0;boxpointer=0;void push(int style)boxpointer+;boxboxpointer=style;int pop()int a=boxboxpointer;boxpointer-;/cout<<"pop now"<<endl;return a;int boxmax;int boxpointer;class readybox/已归约栈public:readybox()box0='#'boxpointer=0;void push(char fu)boxpointer+;boxboxpointer=fu;cha