北京科技大學編譯原理實驗報告

編譯原理實驗報告學院:計算機與通信工程學院專業(yè):計算機科學與技術班級:學號:姓名:實驗成績：詞法分析實驗目的設計、編制并調試一個詞法分析程序，加深對詞法分析原理的理解。實驗要求2.1待分析的簡單的詞法（1）關鍵字：beginifthenwhiledoend所有的關鍵字都是小寫。（2）運算符和界符：=+-*/<<=<>>>==;()#（3）其他單詞是標識符（ID）和整型常數(shù)（SUM），通過以下正規(guī)式定義：ID=letter(letter|digit)*NUM=digitdigit*（4）空格有空白、制表符和換行符組成?？崭褚话阌脕矸指鬒D、SUM、運算符、界符和關鍵字，詞法分析階段通常被忽略。2.2各種單詞符號對應的種別碼：表2.1各種單詞符號對應的種別碼單詞符號種別碼單詞符號種別碼bgin1：17If2：=18Then3<20wile4<>21do5<=22end6>23lettet（letter|digit）*10>=24dightdight*11=25+13；26—14(27*15)28/16#02.3詞法分析程序的功能：輸入：所給文法的源程序字符串。輸出：二元組（syn,token或sum）構成的序列。其中：syn為單詞種別碼；token為存放的單詞自身字符串；sum為整型常數(shù)。例如：對源程序beginx:=9:ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#的源文件，經過詞法分析后輸出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、詞法分析程序的算法思想：算法的基本任務是從字符串表示的源程序中識別出具有獨立意義的單詞符號，其基本思想是根據掃描到單詞符號的第一個字符的種類，拼出相應的單詞符號。3.1主程序示意圖：3.2詞法分析程序流程圖：開始開始變量初始化是否文件結束？返回拼數(shù)Syn=11返回拼字符串是否是關鍵字？Syn為對應關鍵字的單詞種別碼Syn=10給不同的符號相同的Syn值報錯是否數(shù)字字母是否、運算符,界符等其他四、詞法分析程序的C++語言程序源代碼：#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"string.h"#define_KEY_WORD_END"waitingforyourexpanding"typedefstruct{ inttypenum; char*word;}WORD;charinput[255];chartoken[255]="";intp_input;intp_token;charch;char*rwtab[]={"begin","if","then","while","do","end",_KEY_WORD_END};WORD*scaner();intmain(){ intover=1; WORD*oneword=newWORD; printf("輸入源程序(以#結束):"); scanf("%[^#]s",input); p_input=0; printf("Yourwords:\n%s\n",input); while(over<1000&&over!=-1) { oneword=scaner(); if(oneword->typenum<1000) printf("(%d,%s)\n",oneword->typenum,oneword->word); over=oneword->typenum; } printf("\npress#toexit:"); scanf("%[^#]s",input); return0;}charm_getch(){ ch=input[p_input]; p_input=p_input+1; return(ch);}voidgetbc(){ while(ch==''||ch==10) { ch=input[p_input]; p_input=p_input+1; }}voidconcat(){ token[p_token]=ch; p_token=p_token+1; token[p_token]='\0';}intletter(){ if(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='A'&&ch<='Z') return1; else return0;}intdigit(){ if(ch>='0'&&ch<='9') return1; else return0;}intreserve(){ inti=0; while(strcmp(rwtab[i],_KEY_WORD_END)) { if(!strcmp(rwtab[i],token)) { returni+1; } i=i+1; } return10;}voidretract(){ p_input=p_input-1;}char*dtp(){ returnNULL;}WORD*scaner(){ WORD*myword=newWORD; myword->typenum=10; myword->word=""; p_token=0; m_getch(); getbc(); if(letter()) { while(letter()||digit()) { concat(); m_getch(); } retract(); myword->typenum=reserve(); myword->word=token; return(myword); } elseif(digit()) { while(digit()) { concat(); m_getch(); } retract(); myword->typenum=20; myword->word=token; return(myword); } elseswitch(ch) { case'=':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=39; myword->word="=="; return(myword); } retract(); myword->typenum=21; myword->word="="; return(myword); break; case'+':myword->typenum=22; myword->word="+"; return(myword); break; case'-':myword->typenum=23; myword->word="-"; return(myword); break; case'*':myword->typenum=24; myword->word="*"; return(myword); break; case'/':myword->typenum=25; myword->word="/"; return(myword); break; case'(':myword->typenum=26; myword->word="("; return(myword); break; case')':myword->typenum=27; myword->word=")"; return(myword); break; case'[':myword->typenum=28; myword->word="["; return(myword); break; case']':myword->typenum=29; myword->word="]"; return(myword); break; case'{':myword->typenum=30; myword->word="{"; return(myword); break; case'}':myword->typenum=31; myword->word="}"; return(myword); break; case',':myword->typenum=32; myword->word=","; return(myword); break; case':':myword->typenum=33; myword->word=":"; return(myword); break; case';':myword->typenum=34; myword->word=";"; return(myword); break; case'>':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=37; myword->word=">="; return(myword); } retract(); myword->typenum=35; myword->word=">"; return(myword); break; case'<':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=38; myword->word="<="; return(myword); } retract(); myword->typenum=36; myword->word="<"; return(myword); break; case'!':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=40; myword->word="!="; return(myword); } retract(); myword->typenum=-1; myword->word="ERROR"; return(myword); break; case'\0':myword->typenum=1000; myword->word="OVER"; return(myword); break; default:myword->typenum=-1; myword->word="ERROR"; return(myword);}}五、結果分析：輸入beginx:=9:ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#后如圖所示：六、總結：詞法分析的基本任務是從字符串表示的源程序中識別出具有獨立意義的單詞符號，其基本思想是根據掃描到單詞符號的第一個字符的種類，拼出相應的單詞符號。通過本試驗的完成，更加加深了對詞法分析原理的理解。語法分析實驗目的編制一個遞歸下降分析程序，實現(xiàn)對詞法分析程序所提供的單詞序列的語法檢查和結構分析。實驗要求利用C語言編制遞歸下降分析程序，并對簡單語言進行語法分析。2.1待分析的簡單語言的語法用擴充的BNF表示如下：⑴<程序>：：=begin<語句串>end⑵<語句串>：：=<語句>{；<語句>}⑶<語句>：：=<賦值語句>⑷<賦值語句>：：=ID：=<表達式>⑸<表達式>：：=<項>{+<項>|-<項>}⑹<項>：：=<因子>{*<因子>|/<因子>⑺<因子>：：=ID|NUM|（<表達式>）2.2實驗要求說明輸入單詞串，以“#”結束，如果是文法正確的句子，則輸出成功信息，打印“success”，否則輸出“error”。例如：輸入begina:=9;x:=2*3;b:=a+xend#輸出success！輸入x:=a+b*cend#輸出error2.3語法分析程序的酸法思想（1）主程序示意圖如圖2-1所示。置初值置初值調用scaner讀下一個單詞符號調用scaner讀下一個單詞符號調用lrparser調用lrparser結束結束圖2-1語法分析主程序示意圖（2）遞歸下降分析程序示意圖如圖2-2所示。（3）語句串分析過程示意圖如圖2-3所示。是否begin?是否begin?調用statement函數(shù) 否調用statement函數(shù) 是是否；?調用scaner是否；?調用scaner否調用語句串分析程序調用語句串分析程序 是調用scaner調用scaner是否end?否是否end? 調用statement函數(shù)調用statement函數(shù) 是調用scaner調用scaner出錯處理出錯處理syn=0&&kk=0? 否syn=0&&kk=0? 圖2-3語句串分析示意圖是打印分析成功出錯處理 打印分析成功出錯處理 圖2-2遞歸下降分析程序示意圖（4）statement語句分析程序流程如圖2-4、2-5、2-6、2-7所示。調用term函數(shù)是否標識符?調用term函數(shù)是否標識符? 否調用expression函數(shù)調用scaner是否：=?調用scaner調用expression函數(shù)調用scaner是否：=?調用scaner是否+,-? 否是否+,-? 否 是調用scaner調用scaner調用term函數(shù)調用term函數(shù)出錯處理出錯處理出錯處理出錯處理圖2-4statement語句分析函數(shù)示意圖圖2-5expression表達式分析函數(shù)示意圖調用scaner調用factor函數(shù)出錯處理是否*,/?調用factor函數(shù)調用scaner調用factor函數(shù)出錯處理是否*,/?調用factor函數(shù)是否標識符? 是是否標識符? 否 否是否整常數(shù)? 是是否整常數(shù)? 是 否是否（? 否是否（? 是調用scaner調用scaner是否）?調用expression函數(shù)圖2-6term分析函數(shù)示意圖是否）?調用expression函數(shù) 否出錯處理調用scaner調用scaner 是出錯處理調用scaner調用scaner 圖2-7factor分析過程示意圖語法分析程序的C語言程序源代碼：#include<stdio.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<stdlib.h>charGetChar(char*input,int*index,intlength);intClearBlank(char*input,int(*index),intlength);intreserve(char*s);voidlrparser(char*input,intinputLength,int*index);voidyucu(char*input,intinputLength,int*index);voidfactor(char*input,intinputLength,int*index);voidstatement(char*input,intinputLength,int*index);voidexpression(char*input,intinputLength,int*index);voidterm(char*input,intinputLength,int*index);char*retab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};//關鍵字intsyn=0;intmyIsAlpha(charch){ if(islower(ch)==2||isupper(ch)==1) { return1; } else { return0; }}voidscaner(char*input,intinputLength,int*index){ chars[256]="";//保存當前的字符 charch=GetChar(input,index,inputLength); intnowPosition=0; intj=0; if(myIsAlpha(ch)==1)//如果是字母 { while(((ch>='0'&&ch<='9')||(myIsAlpha(ch)==1))&&*index<=inputLength) { s[nowPosition]=ch;//添加到當前字符串中 nowPosition++; ch=GetChar(input,index,inputLength); } if((ch<'0'||ch>'9')&&(myIsAlpha(ch)==0))//進行回退操作，并輸出結果 { s[nowPosition]='\0';//添加結束標志 j=reserve(s); if(j==0) { syn=10; } else { syn=j; } (*index)--; return; } else//超過范圍 { s[nowPosition++]=ch; s[nowPosition]='\0';//添加結束標志 j=reserve(s); if(j==0) { syn=10; } else { syn=j; } getchar(); exit(0);*/ return; } } else if(ch>='0'&&ch<='9')//如果是數(shù)字 { while(ch>='0'&&ch<='9'&&*index<=inputLength) { s[nowPosition]=ch;//添加到當前字符串中 nowPosition++; ch=GetChar(input,index,inputLength); } if(ch<'0'||ch>'9')//進行回退操作 { (*index)--; syn=11; return; } else//超過范圍時 { s[nowPosition]=ch; syn=11; return; } } else { switch(ch) { case'+': { syn=13; return; } case'-': { syn=14; return; } case'*': { syn=15; return; } case'/': { syn=16; return; } case'<': { ch=GetChar(input,index,inputLength); if(ch=='=') { syn=22; return; } else if(ch=='>') { syn=21; return; } else { syn=20; if(*index>inputLength) { return; } else { (*index)--; return; } } } case'>': { ch=GetChar(input,index,inputLength); if(ch=='=') { syn=24; return; } else { syn=23; if(*index>inputLength) { return; } else { (*index)--; return; } } } case':': { ch=GetChar(input,index,inputLength); if(ch=='=') { syn=18; return; } else { if(*index>inputLength) { return; } else { (*index)--; return; } } } case'=': { syn=25; return; } case';': {/* syn=26; return; } case'(': { syn=27; return; } case')': { Syn=28; return; } case'#': { syn=0; return; } case'': { syn=-1; return; } default: { printf("(非法符號)"); } } }}intreserve(char*s){ if(strcmp(s,retab[0])==0) { return1; } else if(strcmp(s,retab[1])==0) { return2; } else if(strcmp(s,retab[2])==0) { return3; } else if(strcmp(s,retab[3])==0) { return4; } else if(strcmp(s,retab[4])==0) { return5; } else if(strcmp(s,retab[5])==0) { return6; } else { return0; }}charGetChar(char*input,int*index,intlength){ if(*index<=length) { (*index)++; returninput[(*index)-1]; } else return0;}intClearBlank(char*input,int(*index),intlength){ while((*index)!=length) { if(input[(*index)]==32&&(*index)!=length) { ((*index))++; } else if(input[(*index)]==32&&(*index)==length) { printf("\n謝謝使用！\n"); getchar(); exit(0); } else { return1; } }return0;}voidlrparser(char*input,intinputLength,int*index){ if (syn==1) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } yucu(input,inputLength,index); if(syn==6) {scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } if(syn==0) { printf("success\n"); getchar(); return; } } } else { printf("error!"); return; }}voidyucu(char*input,intinputLength,int*index){ statement(input,inputLength,index); while (syn==26) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); }statement(input,inputLength,index); } return;}voidstatement(char*input,intinputLength,int*index){ if(syn==10) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } if(syn==18) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } expression(input,inputLength,index); } else { printf("輸出賦值號錯誤！\n"); getchar(); exit(0); } } else { printf("輸出語句錯誤！%d\n",syn); getchar(); exit(0); } return;}voidexpression(char*input,intinputLength,int*index){ term(input,inputLength,index); while(syn==13||syn==14) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); }term(input,inputLength,index); } return;}voidterm(char*input,intinputLength,int*index){ factor(input,inputLength,index); while(syn==15||syn==16) { scaner(input,inputLength,index); whi