編譯原理實驗指導(dǎo)書03版

第2頁共7頁《編譯原理》實驗指導(dǎo)書課程編號：24003416課程名稱：編譯原理/CompilerPrinciples實驗總學(xué)時數(shù)：8適用專業(yè)：計算機科學(xué)與技術(shù)承擔(dān)實驗室：計算機系實驗室一、實驗教學(xué)的目的與要求上機實習(xí)是對學(xué)生的一種全面綜合訓(xùn)練，是與課堂聽講、自學(xué)和練習(xí)相輔相成的必不可少的一個教學(xué)環(huán)節(jié)。通常，實習(xí)題中的問題比平時的練習(xí)題要復(fù)雜，也更接近實際。編譯原理這門課程安排的上機實驗都屬于一種設(shè)計類型的實驗，每個實驗的訓(xùn)練重點在于基本的編譯技術(shù)和方法，而不強調(diào)面面俱到；實驗的目的是旨在使學(xué)生進一步鞏固課堂上所學(xué)的理論知識，深化理解和靈活掌握教學(xué)內(nèi)容；培養(yǎng)學(xué)生編制算法的能力和編程解決實際問題的動手能力。要求學(xué)生在上機前應(yīng)認真做好各種準備工作，熟悉機器的操作系統(tǒng)和語言的集成環(huán)境，獨立完成算法編制和程序代碼的編寫；上機時應(yīng)隨帶有關(guān)的編譯原理教材或參考書；要學(xué)會程序調(diào)試與糾錯。實驗后要交實驗報告，實驗報告的內(nèi)容應(yīng)包括：實驗題目、班級、學(xué)號、姓名、完成日期；簡要的需求分析與概要設(shè)計；詳細的算法描述；源程序清單；給出軟件的測試方法和測試結(jié)果；實驗的評價、收獲與體會。開發(fā)工具：DOS環(huán)境下使用TurboC；Windows環(huán)境下使用VisualC++。

二、實驗項目名稱與學(xué)時分配序號實驗項目名稱學(xué)時數(shù)必/選開01詞法分析器的設(shè)計8選開02語法分析器的設(shè)計8選開說明：以上兩實驗01、02中必須選一個。三、單項實驗的內(nèi)容和要求要求每個實驗保證每個學(xué)生一臺微機。詞法分析器設(shè)計（一）目的與要求1．目的通過設(shè)計、編制、調(diào)試一個具體的詞法分析程序，加深對詞法分析原理的理解，并掌握在對程序設(shè)計語言源程序進行掃描過程中將其分解為各類單詞的詞法分析方法。2．要求（1）選擇常用高級程序設(shè)計語言（如Pascal、C語言、PL/0語言）的源程序作為詞法分析對象。（2）根據(jù)教學(xué)要求和學(xué)生具體情況，從上列語言之一中選取它的一個適當(dāng)大小的子集，可以選取一類典型單詞，也可以盡可能使各種類型的單詞都能兼顧到。其基本要求是：對源程序從左到右進行掃描，對組成源程序的字符串拼接成為單詞；并把其轉(zhuǎn)換成屬性字輸出。（3）實習(xí)時間為8學(xué)時。（二）實驗內(nèi)容:完成對某一種常用高級語言（如Pascal、C語言、PL/0語言）的各類單詞進行詞法分析。PL/0語言文法的EBNF描述：〈程序〉∷＝〈分程序〉?！捶殖绦颉怠耍絒〈常量說明部分〉][〈變量說明部分〉][〈過程說明部分〉]〈語句〉〈常量說明部分〉∷＝CONST〈常量定義〉{。〈常量定義〉}；〈常量定義〉∷＝〈標(biāo)志符〉=〈無符號整數(shù)〉〈無符號整數(shù)〉∷＝〈數(shù)字〉{〈數(shù)字〉}〈變量說明部分〉∷＝VAR〈標(biāo)志符〉{，〈標(biāo)志符〉}；〈標(biāo)志符〉∷＝〈字母〉{〈字母〉｜〈數(shù)字〉}〈過程說明部分〉∷＝〈過程首部〉〈分程序〉{；〈過程說明部分〉}；〈過程首部〉∷＝PROCEDURE〈標(biāo)志符〉；〈語句〉∷＝〈賦值語句〉｜〈條件語句〉｜〈當(dāng)型循環(huán)語句〉｜〈過程調(diào)用語句〉｜〈讀語句〉｜〈寫語句〉｜〈復(fù)合語句〉｜〈空〉〈賦值語句〉∷＝〈標(biāo)志符〉：=〈表達式〉〈復(fù)合語句〉∷＝BEGIN〈語句〉{；〈語句〉}END〈條件〉∷＝〈表達式〉〈關(guān)系運算符〉〈表達式〉｜ODD〈表達式〉〈表達式〉∷＝[＋｜－]〈項〉{〈加法運算符〉〈項〉}〈項〉∷＝〈因子〉{〈乘法運算符〉〈因子〉}〈因子〉∷＝〈標(biāo)志符〉｜〈無符號整數(shù)〉｜‘（’〈表達式〉‘）’〈加法運算符〉∷＝＋｜－〈乘法運算符〉∷＝＊｜／〈關(guān)系運算符〉∷＝＝｜#｜＜｜＞｜＜＝｜＞＝〈條件語句〉∷＝IF〈條件〉THEN〈語句〉〈過程調(diào)用語句〉∷＝CALL〈標(biāo)志符〉〈當(dāng)型循環(huán)語句〉∷＝WHILE〈條件〉DO〈語句〉〈讀語句〉∷＝READ‘（’〈標(biāo)志符〉{，〈標(biāo)志符〉}‘）’〈寫語句〉∷＝WRITE‘（’〈表達式〉{，〈表達式〉}‘）’〈字母〉∷＝a｜b｜…..｜X｜Y｜Z〈數(shù)字〉∷＝0｜1｜2｜…..｜8｜9（三）提示把常用高級程序設(shè)計語言中的單詞分為下幾類：關(guān)鍵字、標(biāo)識符、運算符、無符號數(shù)（常數(shù)）、界限符，其中關(guān)鍵字、運算符、界限符三類單詞對于任何一種高級語言來說其數(shù)量和意義均是固定的，所以此三類單詞可以事先構(gòu)造好相應(yīng)的表進行管理；而對于標(biāo)識符、無符號數(shù)兩類單詞則需要邊識別邊建表填表。設(shè)計者要為給定語言的每類單詞定義其單詞屬性字的結(jié)構(gòu)。詞法分析程序的輸入為給定語言的任意用戶源程序（在用ASCII碼保存的文件中），輸出為設(shè)計者定義的單詞屬性字序列（也是用ASCII碼保存的文件）。

（四）示例 下面給出詞法分析總控程序和無符號數(shù)詞法分析子程序的流程圖：結(jié)束符結(jié)束符“#”界限符開始到輸入流中讀下一字符CharChar是什么？初始化標(biāo)識符和關(guān)鍵字詞法分析子程序字母數(shù)字運算符無符號數(shù)詞法分析子程序運算符詞法分析子程序界限符詞法分析子程序結(jié)束圖1詞法分析總控程序

開始開始0N，P，j;1e數(shù)字d;N*10+dN是數(shù)字？Y讀字符charNYN整型量標(biāo)記C1是’－’嗎？讀字符char是’e’嗎？是’－’嗎？－1e讀字符charYNYN讀字符char是數(shù)字？Y數(shù)字d;N*10+dN；j+1j是數(shù)字？Y讀字符charERRORNN實型量標(biāo)記C1是數(shù)字？Y數(shù)字d;P*10+dPY讀字符charERRORNN實型量標(biāo)記C1N*10e*P-jt結(jié)束YN整數(shù)部分小數(shù)部分是’．’嗎？是數(shù)字？指數(shù)部分N圖2無符號數(shù)詞法分析流程圖

語法分析器的設(shè)計（一）目的與要求1．目的通過設(shè)計、編制、調(diào)試一個典型的語法成分的語法分析程序，實現(xiàn)對詞法分析程序所提供的單詞序列進行語法檢查和結(jié)構(gòu)分析工作，進一步掌握常用的語法分析方法。2．要求選擇最有代表性的語法分析方法，如算符優(yōu)先法（或簡單優(yōu)先法）、遞歸下降分析法、LL分析法和LR分析法之一進行語法分析。選擇對各種常見程序語言都通用的語法結(jié)構(gòu)，如賦值語句（尤指表達式）作為分析對象，并且與所選語法分析方法要比較貼切。實習(xí)時間為8小時。（二）實驗內(nèi)容對于常用高級語言（如Pascal、C語言）的某些語法結(jié)構(gòu)用所學(xué)過的語法分析方法分析其結(jié)構(gòu)是否正確；或?qū)τ诔Ｓ酶呒壵Z言（如Pascal、C語言）的某些語法結(jié)構(gòu)（如賦值語句）用所學(xué)過的語法分析方法和語義分析方法進行語法分析、語義分析，并把其翻譯成為中間代碼形式。（三）提示對詞法分析程序所提供的單詞序列程序從左到右進行掃描，把其中賦值語句用所學(xué)過的語法分析方法（遞歸下降分析法、算符優(yōu)先分析法（或簡單優(yōu)先法）、LL分析法和LR分析法）進行語法分析，采用語法制導(dǎo)翻譯方法將其轉(zhuǎn)換為中間代碼（逆波蘭式、四元式）形式輸出。

四、課程特色《編譯原理》課程是理論性較強的課程。其特點是概念多、內(nèi)容抽象。尤其是文法、形式語言及自動機的概念是計算機專業(yè)的理論學(xué)習(xí)和研究的基礎(chǔ)。編譯原理與方法對于深刻理解程序設(shè)計語言、深入了解程序在計算機中的運行機制、掌握程序設(shè)計語言的翻譯方法起到不可替代的作用。同時《編譯原理》課程也是實踐性很強的課程，要求學(xué)生在基本掌握了編譯理論和技術(shù)的基礎(chǔ)上，綜合應(yīng)用先修課程及本課程的知識，完成課程的實驗和課程設(shè)計。五、教材及參考書教材：《編譯原理》主編：呂映芝、張素琴、蔣維杜出版社：清華大學(xué)出版社出版時間：1998年1月參考書：［1］何炎祥.編譯原理.華中理工大學(xué)出版社,2000,10［2］陳火旺,劉春林,譚慶平,趙克佳,劉越.程序設(shè)計語言編譯原理（第3版）.國防工業(yè)出版社,2001,8［2］AlfredV.Aho,RaviSethi,JeffreyD.Ullman.編譯原理技術(shù)與工具(英文版).人民郵電出版社,2002,2［4］