编译原理实验报告一.docx
- 文档编号:28804925
- 上传时间:2023-07-19
- 格式:DOCX
- 页数:22
- 大小:102.14KB
编译原理实验报告一.docx
《编译原理实验报告一.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《编译原理实验报告一.docx(22页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
编译原理实验报告一
实验一 词法分析程序实现
一、实验目得与要求
通过编写与调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言得源程序进行扫描得过程中,将字符流形式得源程序转化为一个由各类单词符号组成得流得词法分析方法
二、实验内容
基本实验题目:
若某一程序设计语言中得单词包括五个关键字begin、end、if、then、else;标识符;无符号常数;六种关系运算符;一个赋值符与四个算术运算符,试构造能识别这些单词得词法分析程序(各类单词得分类码参见表I)。
表I 语言中得各类单词符号及其分类码表
单词符号
类别编码
类别码得助记符
单词值
begin
1
BEGIN
end
2
END
if
3
IF
then
4
THEN
else
5
ELSE
标识符
6
ID
字母打头得字母数字串
无符号常数
7
UCON
机内二进制表示
〈
8
LT
<=
9
LE
=
10
EQ
<>
11
NE
>
12
GT
>=
13
GE
:
=
14
IS
+
15
PL
—
16
MI
*
17
MU
/
18
DI
输入:
由符合与不符合所规定得单词类别结构得各类单词组成得源程序文件。
输出:
把所识别出得每一单词均按形如(CLASS,VALUE)得二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。
对于标识符与无符号常数,CLASS字段为相应得类别码得助记符;VALUE字段则就是该标识符、常数得具体值;对于关键字与运算符,采用一词一类得编码形式,仅需在二元式得CLASS字段上放置相应单词得类别码得助记符,VALUE字段则为“空".
三、实现方法与环境
词法分析就是编译程序得第一个处理阶段,可以通过两种途径来构造词法分析程序.其一就是根据对语言中各类单词得某种描述或定义(如BNF),用手工得方式(例如可用C语言)构造词法分析程序。
一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应得状态矩阵,该状态矩阵连同控制程序一起便组成了编译器得词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。
构造词法分析程序得另外一种途径就是所谓得词法分析程序得自动生成,即首先用正规式对语言中得各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程序所应进行得语义处理工作,然后由一个所谓词法分析程序得构造程序对上述信息进行加工.如美国BELL实验室研制得LEX就就是一个被广泛使用得词法分析程序得自动生成工具。
处理过程简述:
在一个程序设计语言中,一般都含有若干类单词符号,为此可首先为每类单词建立一张状态转换图,然后将这些状态转换图合并成一张统一得状态图,即得到了一个有限自动机,再进行必要得确定化与状态数最小化处理,最后添加当进行状态转移时所需执行得语义动作,就可以据此构造词法分析程序了。
为了使词法分析程序结构比较清晰,且尽量避免某些枝节问题得纠缠,我们假定要编译得语言中,全部关键字都就是保留字,程序员不得将它们作为源程序中得标识符;在源程序得输入文本中,关键字、标识符、无符号常数之间,若未出现关系与算术运算符以及赋值符,则至少须用一个空白字符加以分隔。
作了这些限制以后,就可以把关键字与标识符得识别统一进行处理。
即每当开始识别一个单词时,若扫视到得第一个字符为字母,则把后续输入得字母或数字字符依次进行拼接,直至扫视到非字母、数字字符为止,以期获得一个尽可能长得字母数字字符串,然后以此字符串查所谓保留字表(此保留字表要事先造好),若查到此字符串,则取出相应得类别码;反之,则表明该字符串应为一标识符。
采用上述策略后,针对表I中得部分单词可以参考教材P80得图3-22(见图1)
图1 识别表I所列语言中得部分单词得DFA及相关得语义过程
图1中所出现得语义变量及语义函数得含义与功能说明如下:
函数GETCHAR:
每调用一次,就把扫描指示器当前所指示得源程序字符送入字符变量ch,然后把扫描指示器前推一个字符位置.
字符数组TOKEN:
用来依次存放一个单词词文中得各个字符。
函数CAT:
每调用一次,就把当前ch中得字符拼接于TOKEN中所存字符串得右边。
函数LOOKUP:
每调用一次,就以TOKEN中得字符串查保留字表,若查到,就将相应关键字得类别码赋给整型变量c;否则将c置为零。
函数RETRACT:
每调用一次,就把扫描指示器回退一个字符位置(即退回多读得那个字符)。
函数OUT:
一般仅在进入终态时调用此函数,调用得形式为OUT(c,VAL)。
其中,实参c为相应单词得类别码助记符;实参VAL为TOKEN(即词文)或为空串。
函数OUT得功能就是,在送出一个单词得内部表示之后,返回到调用该词法分析程序得那个程序。
总得来说,开发一种新语言时,由于它得单词符号在不停地修改,采用LEX等工具生成得词法分析程序比较易于修改与维护。
一旦一种语言确定了,则采用手工编写词法分析程序效率更高。
四.源程序
#include
#include<ctype、h>
#include <string、h>
#include〈math、h〉
#defineID6
#defineINT7
#defineLT8
#defineLE9
#defineEQ10
#defineNE11
#defineGT12
#define GE13
#defineIS14
#define PL 15
#defineMI16
#defineMU17
#defineDI18
#define MAX_KEY_NUMBER20//关键字得数量
#defineKEY_WORD_END "waitingforyour expanding" //关键字结束标记
char *KeyWordTable[MAX_KEY_NUMBER]={"begin”,”end”,"if", "then","else”,KEY_WORD_END};
charTOKEN[20]="";
charch='';//用于存储带判断得字符
introw=1;//row标识错误在第几行
#defineDIGIT1
#definePOINT2
#defineOTHER 3
#define POWER4
#definePLUS 5
#defineMINUS6
#defineUCON7//假设无符号常量得类数就是7
#defineClassOther 200
#defineEndState-1
int index=0;//保存已读得字符串得索引
intw,n,p,e,d;
intClass;//用于表示类得词
intICON;
float FCON;
staticintCurrentState; //用于目前得当前状态,初始值:
0
intEXCUTE(intstate, intsymbol,FILE*fp,charJudgeStr[],introw,intindex);
intGetChar(char ch);
intHandleError (charStrJudge[],introw);
///////////////////查保留字表,判断就是否为关键字
intlookup(char*token)
{
ﻩintn=0;
ﻩwhile(strcmp(KeyWordTable[n],KEY_WORD_END)) //strcmp比较两串就是否相同,若相同返回0
{
ﻩﻩif(!
strcmp(KeyWordTable[n],token))//比较token所指向得关键字与保留字表中哪个关键字相符
ﻩ{
ﻩﻩﻩreturn n+1; //根据单词分类码表I,设置正确得关键字类别码,并返回此类别码得值
ﻩbreak;
ﻩﻩ}
ﻩn++;
ﻩ}
return6;//单词不就是关键字,而就是标识符
}
///////////////////输出分析结果
voidout(int i,char*pStr)
{
ﻩcharMnemonic[5];
if(1==i)
{
ﻩﻩstrcpy(Mnemonic,"BEGIN");
ﻩ}
elseif(2==i)
{
ﻩstrcpy(Mnemonic,”END”);
ﻩ}
ﻩelseif(3==i)
{
ﻩﻩstrcpy(Mnemonic,”IF");
}
elseif(4==i)
{
strcpy(Mnemonic,”THEN");
ﻩ}
ﻩelseif(5==i)
{
ﻩﻩstrcpy(Mnemonic,”ELSE");
}
elseif(6==i)
ﻩ{
ﻩstrcpy(Mnemonic,"ID");
}
else if(7==i)
ﻩ{
strcpy(Mnemonic,"INT”);
}
elseif(8==i)
{
ﻩﻩstrcpy(Mnemonic,"LT”);
ﻩ}
ﻩelseif(9==i)
ﻩ{
ﻩﻩstrcpy(Mnemonic,"LE");
}
else if(10==i)
ﻩ{
ﻩstrcpy(Mnemonic,”EQ");
ﻩ}
elseif(11==i)
{
ﻩstrcpy(Mnemonic,"NE");
ﻩ}
ﻩelseif(12==i)
{
strcpy(Mnemonic,"GT”);
}
ﻩelse if(13==i)
{
ﻩstrcpy(Mnemonic,”GE");
ﻩ}
ﻩelse if(14==i)
{
ﻩﻩstrcpy(Mnemonic,"IS");
}
else if(15==i)
ﻩ{
ﻩstrcpy(Mnemonic,"PL");
}
elseif(16==i)
{
ﻩﻩstrcpy(Mnemonic,"MI”);
ﻩ}
elseif(17==i)
{
ﻩstrcpy(Mnemonic,"MU");
ﻩ}
ﻩelseif(18==i)
{
ﻩstrcpy(Mnemonic,"DI");
}
else
{
ﻩstrcpy(Mnemonic,"UnkownType");
ﻩ}
printf("(%sﻩ)对应%s\n",Mnemonic,pStr);
}
///////////////////报错
voidreport_error(introw)
{
ﻩprintf("%sError!
Inthe%drow\n",TOKEN,row);
}
///////////////////扫描程序
voidscanner(FILE *fp)//总得判断函数开始就应该判断已读取得字符就是否为空字符,不为则不用再读,直接进行判断,否则再读
{
inti,c;
fseek(fp,-1,1);//首先回溯一个字符,就就是将文件所有得字符都在scanner内部判断,外部while循环不会浪费任何字符
ﻩch=fgetc(fp);//scanner中要想判断字符,必须开头先读一个字符
while(' '==ch||’\n’==ch||’\t’==ch)//将文件中得所有空字符浪费在这里
{
if('\n'==ch)
ﻩﻩ{
ﻩﻩrow++;
ﻩﻩ}
ﻩch=fgetc(fp);
}
ﻩif(EOF==ch)
{
ﻩreturn;
}//必须在这里判断一下
if(isalpha(ch))/*it mustbe aidentifer!
*/
ﻩ{
ﻩTOKEN[0]=ch; ch=fgetc(fp); i=1;
ﻩwhile(isalnum(ch))
ﻩﻩ{
ﻩﻩTOKEN[i]=ch; i++;
ﻩch=fgetc (fp);
ﻩﻩ}
ﻩTOKEN[i]=’\0';
fseek(fp,—1,1); /* retract*/
c=lookup(TOKEN);
ﻩif(c!
=6)out(c,TOKEN); elseout(c,TOKEN);
}
elseif(isdigit(ch)||’、’==ch)
ﻩ{
fseek(fp,-1,1);//首先回溯一个字符,下面为了循环内部使用先读字符后判断得格式。
ﻩintType;
CurrentState=0;
ﻩi=0;
ﻩdo
{
ﻩﻩch=fgetc(fp);
ﻩﻩTOKEN[i]=ch;
ﻩﻩﻩi++;
ﻩﻩTOKEN[i]='\0';//为随时输出字符串做准备
ﻩﻩType=GetChar(ch);
ﻩﻩEXCUTE(CurrentState,Type,fp,TOKEN,row,i);
ﻩ}while(CurrentState!
=EndState);
ﻩ}
ﻩelse
switch(ch)
ﻩ{
ﻩcase’〈’:
ch=fgetc(fp);
ﻩif(ch=='=')out(LE,"〈=");
ﻩelseif(ch==’〉')out(NE,"〈>");
ﻩﻩelse
ﻩ{
ﻩﻩfseek(fp,-1,1);
ﻩﻩout(LT,"<");
ﻩ}
ﻩbreak;
ﻩﻩcase ’=':
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩch=fgetc(fp);
ﻩif('='==ch)
ﻩﻩﻩ{
ﻩout(EQ,”==”);
ﻩﻩ}
ﻩﻩelse
ﻩ{
ﻩﻩfseek(fp,-1,1);
out(IS,”=");
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩﻩ}
break;
ﻩﻩcase’>':
ch=fgetc(fp);
ﻩﻩﻩif(ch=='=')out(GE,”>=”);
ﻩelse
ﻩﻩ{
ﻩﻩfseek(fp,—1,1);
ﻩout(GT,">");
}
break;
ﻩcase '+’:
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩout(PL,"+”);
ﻩﻩ}
ﻩbreak;
ﻩﻩcase'-':
ﻩ{
ﻩﻩout(MI,"-");
ﻩ}
ﻩbreak;
ﻩﻩcase’*':
ﻩ{
ﻩﻩout(MU,"*”);
ﻩﻩﻩ}
ﻩﻩbreak;
case'/':
ﻩﻩ{
ﻩﻩout(DI,"/");
ﻩﻩ}
break;
default:
report_error(row);break;
ﻩ}
return;
}
///////////////////判断矩阵执行程序
int EXCUTE (intstate, intsymbol,FILE*fp,charJudgeStr[],introw,intindex)//row用于指示出错得行数,index用于为待输出得字符串赋结束符‘\0’时用
{
switch(state)
{
case0:
switch(symbol)
{
caseDIGIT:
n=0;p=0;e=1;w=d;CurrentState=1;Class=UCON;break;
casePOINT:
w=0;n=0;p=0;e=1;CurrentState=3;Class=UCON;break;
default:
ﻩ{
ﻩClass=ClassOther;
CurrentState=EndState;
ﻩﻩﻩﻩprintf("无符号数得第一个字符就是非法得!
\n”);
ﻩﻩ }
}
break;
case1:
switch (symbol)
{
caseDIGIT:
w=w*10+d;break; //CurrentState=1
casePOINT:
CurrentState=2;break;
casePOWER:
CurrentState=4;break;
default:
ﻩﻩ{
ﻩﻩif(ch!
=EOF)//如果就是因为读到文件结束字符而终止识别,就不应该回退,否则可能造成死循环
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩﻩfseek(fp,-1,1);//遇到其她得字符,可能就是一条语句中得其她字符,需后退,因为主函数外层循环每次都要读一个字符进行判断,而这个判读不回溯,所以在内部把这个多读得字符回溯
ﻩﻩ }
ﻩﻩﻩﻩ ICON=w;CurrentState=EndState;
ﻩﻩﻩJudgeStr[index-1]='\0';
ﻩprintf(”(UCON,%i)对应%s\n”,ICON,JudgeStr);
ﻩ}break;
}
break;
case2:
switch(symbol)
{
case DIGIT:
n++;w=w*10+d;break;
case POWER:
CurrentState=4;break;
default:
ﻩ {
ﻩif(ch!
=EOF)
ﻩﻩ{
ﻩﻩﻩﻩfseek(fp,—1,1);
ﻩﻩ}
ﻩFCON=w*pow(10,e*p-n);CurrentState=EndState;
ﻩﻩJudgeStr[index-1]='\0';
ﻩprintf("(UCON,%f)对应于%s\n",FCON,JudgeStr);
ﻩﻩ}
}
break;
case 3:
switch(symbol)
{
caseDIGIT:
n++;w=w*10+d;CurrentState=2;break;
default:
ﻩ{
ﻩﻩﻩ HandleError(JudgeStr,row);CurrentState=EndState;//识别无符号数产生错误时,不应该再回溯,应该把造成错误得那个字符算到错误得无符号数字符串中,再向下面识别单词时跳过这个字符,不回溯就能达到这个目得
ﻩﻩ}
}
break;
case4:
switch (symbol)
{
caseDIGIT:
p=p*10+d;CurrentState=6;break;
caseMINUS:
e=-1;CurrentState=5;break;
casePLUS:
CurrentState=5;break;
default:
ﻩ{
ﻩﻩﻩ /*if (ch!
=EOF)
ﻩﻩ {
ﻩﻩ fseek(fp,-1,1);
ﻩﻩﻩ}*/
ﻩﻩHandleError(JudgeStr,row);CurrentState=EndState;
ﻩ}
}
break;
case5:
switch(symbol)
{
case DIGIT:
p=p*10+d;CurrentState=6;break;
default:
ﻩﻩ {
ﻩﻩHandleError(JudgeStr,row);CurrentState=EndState;//判断一个无符号数得最后一个字符应该都就是多余读取得,所以为了防止引起后面再次判断下一无符号数时产生呑字符得现象,都应该回溯一个字符
}
ﻩ }
break;
case6:
switch(symbol)
{
caseDIGIT:
p=p*10+d;break;
default:
ﻩﻩﻩ{
ﻩﻩ if(ch!
=EOF)
ﻩﻩ{
ﻩﻩfseek(fp,-1,1);
}
ﻩﻩ FCON=w*pow(10,e*p-n);CurrentState=EndState;
ﻩJudgeStr[index—1]='\0’;
ﻩﻩﻩprintf("(UCON,%f)对应%s\n",FCON,JudgeStr);
ﻩﻩﻩ}break;
}
break;
}
returnCurrentState;
}
///////////////////无符号数判断过程中得字符类型判断程序
intGetChar(charch)
{
if(isdigit(ch)){d=ch—'0';returnDIGIT;}
if (ch=='、')returnPOINT;
ﻩif (ch=='E'||ch==’e')returnPOWER;
if(ch==’+’)returnPLUS;
if(ch==’—') returnMINUS;
ﻩreturnOTHER;
}
///////////////////判断出错报错程序
intHandleError(char StrJudge[],introw)
{
printf ("Row:
%d*****%sError!
\n",row,StrJudge);return0;
}
///////////////////主程序
intmain(intargc,char*argv[])
{
ﻩFILE*p=fopen("D:
\\YWD、txt”,"r");
if(ch=fgetc(p)==EOF)//不管小括号内得判断就是否成功,p指针都会向后移一个位置,判断不成功,ch中存得字符不变
ﻩ{
ﻩprintf("Thenull、\n”);
ﻩﻩreturn0;
}
printf("第一个字母就是:
%c\n",ch);
ﻩdo
{
scanner(p);
ﻩ}while(ch=fgetc(p)!
=EOF);
fclose(p);
return0;
}
五。
测试用例及运行结果分析
测试用例:
begin8E—5+8*7/1、5
运行结果:
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 编译 原理 实验 报告
![提示](https://static.bdocx.com/images/bang_tan.gif)