编译原理——网工0801—夏涛

1、黄冈师范学院提高型实验报告实验课题简易C语言编译器（实验类型：口综合性 设计性 口应用性）实验课程编译原理实验时间2010年12 月19日学生姓名夏涛专业班级 网络200801学 号 200826340124一、 设计题目- 1 -二、 运行环境- 1 -三 、 算法设计的思想- 1 -四、 算法的流程图- 3 -五、 算法设计分析- 6 -六 、 源代码 - 11 -七 、 运行结果分析- 15 -八 、 收获及体会- 18 -一、设计题目简易C语言编译器二、运行环境? 硬件环境：奔腾IV处理器,主频2.0GHz;内存512M;硬盘80G以 上；1024X 768显示分辨率? 软件环境： W

2、indows XP2； Visual C+6.0三、算法设计的思想编译程序的工作过程一般可以分为五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码产生、优化、目标代码生成。每一个阶段在功能上 是相对独立的，它一方面从上一个阶段获取分析的结果来进行分析，另 一方面由将结果传递给下一个阶段。由编译程序的五个阶段就对应了编 译系统的结构。其中词法分析器利用超前搜索、状态转换等方法，将源程序转化成 为一个一个的单词符号二元式。一般程序语言的单词符号包括关键字、 运算符、常数、标识符和界符。语法分析器将这些单词符号作为输入， 对它进行语法分析。语法分析分为两种方法：自上而下分析法和自下而 上分析法。针对不

3、同程序语言的语法规则可以采取不同的分析方法，当 然两种方法也可以同时使用。语法分析器把语法单元作为输入供语义分 析器使用。一般的语义分析器主要采用的是语法制导方法，即在语法分析的同时进行语法分析，并产生一定的语义动作，来生成中间代码。上 面三个过程可以与硬件无关，而接下来的优化器和目标代码生成器是针 对某一种处理器而言的。代码优化是将语义分析生成的中间代码进行优 化，产生执行效率更高的代码。目标代码生成器最终生成可以在某种机 器上运行的机器语言或者汇编语言。在整个编译过程中还包括对表格的 操作和对错误的处理，这些也都是非常重要的环节。下图给出了编译系统的结构框图:词法分析器1,单词符号语法分析

4、器1r语法单元语义分析与中间代码生成器1:中间代码优化器1,中间代码目标代码生成器源程序目标代码出错处理-21 -四、算法的流程图1、词法分析:ar)isalpha(buffer isdigit(bufferChbufferChar=alpha( bufferChar);bufferChar=digit (bufferChar);bufferChar=other (bufferChar);rollback。;rollback。;rollback。;Char)bufferChar!='#'Tbu他rChar!=#'T2、语法分析:开始从词法输出中读入token序列，放入i

5、nput初始化堆栈，并将 '#'和'S'放入堆栈3、语义分析:五、算法设计分析1、使用的数据结构和关键变量struct Stack /栈结构体：序号、内容、连接下一结点指针int num;char name;struct Stack *next;；struct Guiyue /规则集结构体：序号、规则长度、符号、连接下一结点 指针int num;int count;char name;struct Guiyue *next;struct Relation /分析表结构体：状态序号、对应符号列、操作类型的对 应序号、操作类型、连接下一结点指针int line_St

6、ates ;char rank_Letter;int relationship;char name;struct Relation *next;struct Sign /符号表结构体：自变量名、标识类型、连接下一结点指针char name20;char kind;struct Sign *next;；struct Word /单词表结构体：单词名字、标识类型、状态、序号、行号、 连接符号表指针、连接下一结点指针char name20;char mark_name;int state;int num;int line;struct Sign *link;struct Word *next;FIL

7、E *fp1, fp2; / 文件指针int row = 1;/字符行变量int line10000, Lin300;/ 字符行int w_num; /单词所在行、字符数char buffer10000; / 字符串缓冲区struct Word *head,*find;/单词表结构体头指针struct Relation *r_head;/分析表结构体头指针struct Guiyue *g_head;/规约集结构体头指针struct Stack *s_head;/栈结构体头指针2、用到的LR文法Terminator m v ( ) i = ; f e w a b c d , & | &l

8、t; > # + - * / nNonTerminator B Q S A C X Y Z E H G L I K T FStarter BPrecept00、B->Q01、Q->v m ( ) A 02、S->C ; S03、A->S A04、A->S05、C->C ; X06、C->X07、X->Y Z08、Y->a09、Y->b10、Y->c11、 Y->d12、Z->i , i13、Z->i14、S->f ( E ) A e A 15、S->w ( E ) A 16、S->i =

9、 L ;17、E->E & H18、E->H19、H->H | G20、H->G 21、G->i < i22、G->i > i23、G->i # i24、G->i i25、G->( E )26、G->! E27、G->i28、L->L + I29、L->I30、I->I - K31、I->K32、K->K / T33、K->K34、T->T * F35、T->F36、F->( L )37、F->n38、 F->i3、主要功能函数简述以下是实现的

10、主要功能函数的信息简述，具体实现请参看六、源代码int judge(char ch)功能：接收ch判断字符，变量flag返回字符类别void scan()功能：扫描输入源文件，并生成单词种别码struct Word *InitWord()功能：包括分割单词、标识单词、生成变量符号表、完善单词属性表int ResultAnely(Relation* r_head,Stack *s_head, char str口，Guiyue *g_head, int cal)功能：词法分析函数int ResultAnely(Relation *r_head,Stack *s_head,charstr口,Guiy

11、ue *g_head,int cal)功能：语法分析函数void ProduceStyle(char str口，int order_num)功能：算术表达式四元式函数void BoolStyle(char str口，int order_num)功能：布尔表达式四元式函数void FourStyle(int goon, Word *head)功能：显示四元式函数Stack *MarkPush(Stack *ip,char mark,int I_i)功能：进栈void MarkPop(Stack *ip)功能：出栈void FindWordDeclare(Word *head)功能：正确性检测函数

12、，查找保留字是否被声名和符号是否对称Relation *FirstRelation()功能：初始化分析表函数Guiyue *FirstGuiyue()功能：初始化规则表函数六、源代码(部分)由于此次实验中所用全部代码量太多，在此只列出主要的功能模块(函数)的代码以做基本概要的说明：int judge(char ch)/接收ch判断字符，变量flag返回字符类别(int flag;if(ch='!'11ch='$'|ch='&'|ch='*'11ch='('|ch=')'11ch='-

13、'|ch='_'| ch='+'|ch='='|ch='|'|ch=''|ch=''11ch=''11ch=''11ch=''| ch=':'|ch='"'|ch='<'|ch=','|ch='>'|ch='.'|ch='/'|ch=''') flag=1;else if('0&#

14、39;<=ch&&ch<='9')flag=2;else if('a'<=ch&&ch<='z')|('A'<=ch&&ch<='Z')flag=3;else if(ch='')flag=4;else if(ch='n')flag=5;else if(ch='?')flag=6;else if(feof(fp1)flag=7;/结束elseflag=0; /illegal charac

15、terreturn(flag);void scan()char ch;int flag,j=0,i=-1;while(!feof(fp1) ch=fgetc(fp1);flag=judge(ch);printf("%c",ch);/显示打开的文件if(flag=1|flag=2|flag=3) i+;bufferi=ch;linei=row;else if(flag=4)i+;bufferi='?'linei=row;else if(flag=5)i+;bufferi=''row+;else if(flag=7) continue;else

16、cout<<"n请注意，第"<<row<< "行的"<<ch<<"是非法字符! "<<endl;w_num=i;/*确定单词所在的行*/int one,two,k=0;for(i=0;i<w_num;i+)one=judge(bufferi);two=judge(bufferi+1);if(one!=two&&bufferi!='?'&&bufferi!='')|one=1) Link=line

17、i;k+; void FindWordDeclare(Word *head)struct Sign *s_first;struct Word *find,*w_name1000,*word_fu100;struct Stack *ip,*q;int i,cal=0,ca=0,end;find=head;cout<<endl<<"=显 示 检 查 结 果 ="<<endl;while(find)if(find->mark_name='i') w_namecal=find;cal+;if(find->next!=N

18、ULL)if(find->mark_name=find->next->mark_name)&&(find->mark_name!='')&&(find->mark_name!='')&&(find->mark_name!='(')&&(find->mark_nam e!=')cout<<"第"<<find->line<<"行，"<<find-

19、>mark_name<<"'存在字符重复错误!"<<endl;elseif(find->mark_name='i'&&find->next->mark_name='')|(find->mark_na me=','&&find->next->mark_name='')|(find->mark_name=','&&find->next->mark_name=&#

20、39;')|(find->mark_n ame=''&&find->next->mark_name=',')|(find->mark_name='('&&find->next->mark_name=',')|(find->mark_n ame=','&&find->next->mark_name='(')|(find->mark_name=')'&&fi

21、nd->next->mark_name='')|(find->mark_n ame=')'&&find->next->mark_name=',')|(find->mark_name=')'&&find->next->mark_name='') cout<<"第"<<find->line<<"行，"<<find->name<<&

22、quot;处存在符号连接错误！"<<endl;if(find->mark_name='a'|find->mark_name='b'|find->mark_name=' c'|find->mark_name='d')&&(find->next->mark_name=''|find->next->mark_name=''|find->next- >mark_name=','|find->

23、;next->mark_name=''|find->next->mark_name='('|find->next-> mark_name=')'|find->next->mark_name='+'|find->next->mark_name='-'|find->next- >mark_name='*'|find->next->mark_name='/'|find->next->mark_name

24、='&'|find->next- >mark_name='>'|find->next->mark_name='<'|find->next->mark_name='='|find->next->mark_name='!'|find->next->mark_name=''|find->next->mark_name='n') cout<<"第"<<fin

25、d->line<<"行，"<<find->mark_name<<"'存在自变量声明搭配错误!"<<endl;if(find->mark_name='('|find->mark_name=')'|find->mark_name=''| |find->mark_name='')word_fuca=find;ca+;iffind->name0>='0'&&find

26、->name0<='9'&&find->name1>='a'&&f ind->name1<='z')cout<<"第"<<find->line<<"行，"<<find->name<<"存在变 量声明错误！"<<endl;find=find->next;int j=0;for(i=0;i<cal;i+)s_first=head-

27、>link;end=1;while(s_first&&end)if(strcmp(s_first->name,w_namei->name)=0) end=0;else s_first=s_first->next;if(end=1&&i!=cal-1) cout<<"错误!第"<<w_namei->line<<"行，变量"<<w_namei->name<<"没有被声 明!"<<endl;q=ip=(

28、struct Stack *)malloc(sizeof(struct Stack);ip->name='$'for(i=0;i<ca;i+)if(word_fui->mark_name='(')|(word_fui->mark_name='') ip=MarkPush(ip,word_fui->mark_name,i);elseif(ip->name='('&&word_fui->mark_name=')')|(ip->name=''

29、&&word _fui->mark_name='') MarkPop(ip);else cout<<"错误！ 第"<<word_fui->line<<”行，" "<<word_fui->name<<" ”存在符号匹配错误！ "<<endl;if(ip->name!='$') cout<<"错误!第"<<word_fui-1->line<<"