编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)1

实验目的设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。实验要求2.1待分析的简单的词法（1）关键字：beginifthenwhiledoend所有的关键字都是小写。（2）运算符和界符：=+-*/<<=<>>>==;()#（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义：ID=letter(letter|digit)*NUM=digitdigit*（4）空格有空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、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：表2.1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bgin1：17If2：=18Then3<20wile4<>21do5<=22end6>23lettet（letter|digit）*10>=24dightdight*11=25+13；26—14(27*15)28/16#02.3词法分析程序的功能：输入：所给文法的源程序字符串。输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。其中：syn为单词种别码；token为存放的单词自身字符串；sum为整型常数。例如：对源程序beginx:=9:ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#的源文件，经过词法分析后输出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、词法分析程序的算法思想：算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。置初值置初值调用扫描子程序调用扫描子程序输出单词二元组输出单词二元组输入串结束否输入串结束是结束结束图3-1（2）程序中需要用到的主要变量为syn,token和sum3.2扫描子程序的算法思想：首先设置3个变量：①token用来存放构成单词符号的字符串；②sum用来整型单词；③syn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。变量初始化变量初始化忽略空格忽略空格是否文件结束？是否文件结束？返回是是返回否字母拼字符串数字其他拼字符串运算符、符号界符等符号是否关键字？返回拼数是否关键字？返回拼数否对不同符号给出相应的syn值报错对不同符号给出相应的syn值报错syn=10是syn=10syn=1111syn为对应关键字的单词种别码syn=1111syn为对应关键字的单词种别码图3-2四、词法分析程序的C语言程序源代码：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<conio.h>#include<string.h>charprog[80],token[8],ch;intsyn,p,m,n,sum;char*rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};scaner();main(){p=0;printf("\npleaseinputastring(endwith'#'):\n");scaner();switch(syn){case11:printf("(%-10d%5d)\n",sum,syn);break;case-1:printf("youhaveinputawrongstring\n");getch();exit(0);default:printf("(%-10s%5d)\n",token,syn);break;}}while(syn!=0);getch();}scaner(){sum=0;for(m=0;m<8;m++)token[m++]=NULL;ch=prog[p++];m=0;while((ch=='')||(ch=='\n'))ch=prog[p++];if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))){while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<='9'))){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}p--;syn=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=n+1;break;}}elseif((ch>='0')&&(ch<='9')){while((ch>='0')&&(ch<='9')){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;}else{syn=20;p--;}break;case'>':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=24;token[m++]=ch;}else{syn=23;p--;}break;case'+':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='+'){syn=17;token[m++]=ch;}else{syn=13;p--;}break;case'-':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='-'){syn=29;token[m++]=ch;}else}else{syn=31;p--;}break;case'=':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=25;token[m++]=ch;}else{syn=18;p--;}break;case'*':syn=15;token[m++]=ch;break;case'/':syn=16;token[m++]=ch;break;case'(':syn=27;token[m++]=ch;break;case')':syn=28;token[m++]=ch;break;case'{':syn=5;token[m++]=ch;break;case'}':syn=6;token[m++]=ch;break;case';':syn=26;case':':syn=17;token[m++]=ch;break;default:syn=-1;break;}token[m++]='\0';}五、结果分析：输入beginx:=9:ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#后经词法分析输出如下序列：(begin1)(x10)(：17)(=18)(911)(；26)(if2)……如图5-1所示：图5-1六、总结：词法分析的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。通过本试验的完成，更加加深了对词法分析原理的理解。语法分析实验目的编制一个递归下降分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。实验要求利用C语言编制递归下降分析程序，并对简单语言进行语法分析。2.1待分析的简单语言的语法用扩充的BNF表示如下：⑴<程序>：：=begin<语句串>end⑵<语句串>：：=<语句>{；<语句>}⑶<语句>：：=<赋值语句>⑷<赋值语句>：：=ID：=<表达式>⑸<表达式>：：=<项>{+<项>|-<项>}⑹<项>：：=<因子>{*<因子>|/<因子>⑺<因子>：：=ID|NUM|（<表达式>）2.2实验要求说明输入单词串，以“#”结束，如果是文法正确的句子，则输出成功信息，打印“success”，否则输出“error”。置初值置初值调用scaner读下一个单词符号调用scaner读下一个单词符号调用lrparser调用lrparser结束结束图2-1语法分析主程序示意图（2）递归下降分析程序示意图如图2-2所示。（3）语句串分析过程示意图如图2-3所示。是否begin?是否begin?调用statement函数否调用statement函数是是否；?调用scaner是否；?调用scaner否调用语句串分析程序调用语句串分析程序是调用scaner调用scaner是否end?否是否end?调用statement函数调用statement函数是调用scaner调用scaner出错处理出错处理syn=0&&kk=0?否syn=0&&kk=0?图2-3语句串分析示意图是打印分析成功出错处理打印分析成功出错处理图2-2递归下降分析程序示意图（4）statement语句分析程序流程如图2-4、2-5、2-6、2-7所示。调用term函数是否标识符?调用term函数是否标识符?否调用expression函数调用scaner是否：=?调用scaner调用expression函数调用scaner是否：=?调用scaner是否+,-?否是否+,-?否是调用scaner调用scaner调用term函数调用term函数出错处理出错处理出错处理出错处理图2-4statement语句分析函数示意图图2-5expression表达式分析函数示意图调用scaner调用factor函数出错处理是否*,/?调用factor函数调用scaner调用factor函数出错处理是否*,/?调用factor函数是否标识符?是是否标识符?否否是否整常数?是是否整常数?是否是否（?否是否（?是调用scaner调用scaner是否）?调用expression函数图2-6term分析函数示意图是否）?调用expression函数否出错处理调用scaner调用scaner是出错处理调用scaner调用scaner图2-7factor分析过程示意图语法分析程序的C语言程序源代码：#include"stdio.h"#include"string.h"charprog[100],token[8],ch;char*rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};intsyn,p,m,n,sum;intkk;factor();expression();yucu();term();statement();lrparser();scaner();main(){

p=kk=0;

printf("\npleaseinputastring(endwith'#'):\n");

do

{scanf("%c",&ch);

prog[p++]=ch;

}while(ch!='#');

p=0;

scaner();

lrparser();

getch();}lrparser(){

if(syn==1)

{scaner();/*读下一个单词符号*/

yucu();/*调用yucu()函数；*/

if(syn==6)

{scaner();

if((syn==0)&&(kk==0))printf("success!\n");

}

else{if(kk!=1)printf("thestringhaven'tgota'end'!\n");

kk=1;

}

}

else{printf("haven'tgota'begin'!\n");

kk=1;

}

return;}yucu(){statement();/*调用函数statement();*/

while(syn==26)

{scaner();/*读下一个单词符号*/

if(syn!=6)statement();/*调用函数statement();*/

}

return;}statement(){if(syn==10)

{scaner();/*读下一个单词符号*/

if(syn==18)

{scaner();/*读下一个单词符号*/

expression();/*调用函数statement();*/

}

else{printf("thesing':='iswrong!\n");

kk=1;

}

}

else{printf("wrongsentence!\n");

kk=1;

}

return;}expression(){term();

while((syn==13)||(syn==14))

{scaner();/*读下一个单词符号*/

term();/*调用函数term();*/

}

return;}term(){factor();

while((syn==15)||(syn==16))

{scaner();/*读下一个单词符号*/

factor();/*调用函数factor();*/

}

return;}factor(){if((syn==10)||(syn==11))scaner();

elseif(syn==27)

{scaner();/*读下一个单词符号*/

expression();/*调用函数statement();*/

if(syn==28)scaner();/*读下一个单词符号*/

else{printf("theerroron'('\n");

kk=1;

}

}

else{printf("theexpressionerror!\n");

kk=1;

}

return;}

scaner()

{

sum=0;

for(m=0;m<8;m++)token[m++]=NULL;

m=0;

ch=prog[p++];

while(ch=='')ch=prog[p++];

if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A')))

{while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<='9')))

{token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

}

p--;

syn=10;

token[m++]='\0';

for(n=0;n<6;n++)

if(strcmp(token,rwtab[n])==0)

{syn=n+1;

break;

}

}

else'<':m=0;

ch=prog[p++];

if(ch=='>')

{

syn=21;

}

elseif(ch=='=')

{

syn=22;

}

else

{

syn=20;

p--;

}

break;

case'>':m=0;

ch=prog[p++];

if(ch=='=')

{syn=24;

}

else

{syn=23;

p--;

}

break;

case':':m=0;

ch=prog[p++];

if(ch=='=')

{syn=18;

}

else

{syn=17;

p--;

}

break;

case'+':syn=13;break;

case'-':syn=14;break;

case'*':syn=15;break;

case'/':syn=16;break;

case'(':syn=27;break;

case')':syn=28;break;

case'=':syn=25;break;

case';':syn=26;break;

case'#':syn=0;break;

default:syn=-1;break;

}

}结果分析：输入begina:=9;x:=2*3;b:=a+xend#后输出success！如图4-1所示：图4-1输入x:=a+b*cend#后输出error如图4-2所示：图4-2begin”不是则“出错处理”，若是则“调用scaner函数”调用语句串分析函数“判断是否为end”不是则“出错处理”，若是则调用scaner函数“判断syn=0&&kk=0是否成立”成立则说明分析成功打印出来。不成立则“出错处理”。语义分析程序#include"stdio.h"

#include"string.h"

charprog[100],token[8],ch;

char*rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};

intsyn,p,m,n,sum,q;

intkk;

struct{charresult1[8];

charag11[8];

charop1[8];

charag21[8];

}quad[20];

char*factor();

char*expression();

intyucu();

char*term();

intstatement();

intlrparser();

char*newtemp();

scaner();

emit(char*result,char*ag1,char*op,char*ag2);

main()

{intj;

q=p=kk=0;

printf("\npleaseinputastring(endwith'#'):");

do

{scanf("%c",&ch);

prog[p++]=ch;

}while(ch!='#');

p=0;

scaner();

lrparser();

if(q>19)printf("tolongsentense!\n");

elsefor(j=0;j<q;j++)printf("

%s=%s%s%s\n\n",quad[j].result1,quad[j].ag11,quad[j].op1,quad[j].ag21);

getch();

}

intlrparser()

{intschain=0;

kk=0;

if(syn==1)

{scaner();

schain=yucu();

if(syn==6)

{scaner();

if((syn==0)&&(kk==0))

printf("Success!\n");

}

kk=1;

getch();

exit(0);

}

return(schain);

}

intyucu()

{intschain=0;

schain=statement();

while(syn==26)

{scaner();

schain=statement();

}

return(schain);

}

intstatement()

{chartt[8],eplace[8];

intschain=0;

if(syn==10)

{strcpy(tt,token);

scaner();

if(syn==18)

{scaner();

strcpy(eplace,expression());

emit(tt,eplace,"","");

schain=0;

}

else{printf("shortofsign':='!\n");

kk=1;

getch();

exit(0);

}

{char*tp,*ep2,*eplace,*tt;

tp=(char*)malloc(12);

ep2=(char*)malloc(12);

eplace=(char*)malloc(12);

tt=(char*)malloc(12);

strcpy(eplace,term());

while((syn==13)||(syn==14))

{if(syn==13)strcpy(tt,"+");

elsestrcpy(tt,"-");

scaner();

strcpy(ep2,term());

strcpy(tp,newtemp());

emit(tp,eplace,tt,ep2);

strcpy(eplace,tp);

}

return(eplace);

}

char*term()

{char*tp,*ep2,*eplace,*tt;

tp=(char*)malloc(12);

ep2=(char*)malloc(12);

eplace=(char*)malloc(12);

tt=(char*)malloc(12);

strcpy(eplace,factor());

while((syn==15)||(syn==16))

{if(syn==15)strcpy(tt,"*");

elsestrcpy(tt,"/");

scaner();

strcpy(ep2,factor());

strcpy(tp,newtemp());

emit(tp,eplace,tt,ep2);

strcpy(eplace,tp);

}

return(eplace);

}

char*factor()

}

elseif(syn==11)

{itoa(sum,fplace,10);

scaner();

}

elseif(syn==27)

{scaner();

fplace=expression();

if(syn==28)scaner();

else{printf("erroron')'!\n");

kk=1;

getch();

exit(0);

}

}

else{printf("erroron'('!\n");

kk=1;

getch();

exit(0);

}

return(fplace);

}

char*newtemp()

{char*p;

charm[8];

p=(char*)mall