编译原理实验报告记录6逆波兰式的翻译和计算.docx

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编译原理实验报告记录6逆波兰式的翻译和计算

编译原理实验报告记录6逆波兰式的翻译和计算

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实验6逆波兰式的翻译和计算

一、实验目的

通过实验加深对语法指导翻译原理的理解，掌握算符优先分析的方法，将语法分析所识别的表达式变换成中间代码的翻译方法。

二、实验内容

设计一个表示能把普通表达式（中缀式）翻译成后缀式，并计算出结果的程序。

三、实验要求

1、给出文法如下：

G[E]

E->T|E+T;

T->F|T*F;

F->i（E）;

对应的转化为逆波兰式的语义动作如下：

E->E

（1）opE

（2）{E.CODE:

=E

（1）.CODE||E

（2）.CODE||op}

E->（E

（1））{E.CODE:

=E

（1）.CODE}

E->id{E.CODE:

=id}

2、利用实验5中的算符优先分析算法，结合上面给出的语义动作实现逆波兰式的构造；

3、利用栈，计算生成的逆波兰式，步骤如下：

1）中缀表达式，从文本文件读入，每一行存放一个表达式，为了降低难度，表达式采用常数表达式；

2）利用结合语法制导翻译的算符优先分析，构造逆波兰式；

3）利用栈计算出后缀式的结果，并输出；

 四、实验环境

PC微机

DOS操作系统或Windows操作系统

TurboC程序集成环境或VisualC++程序集成环境

 五、实验步骤

1、了解语法制导翻译的方法，学习后缀式构造的语义动作；

2、结合实验5的算符优先程序，设计程序构造后缀式；

3、利用栈，编程实现后缀式的计算；

4、测试程序运行效果：

从文本文件中读表达式，在屏幕上输出，检查输出结果。

 六、测试数据

输入数据：

编辑一个文本文文件expression.txt，在文件中输入如下内容：

1+2;

（1+2）*3;

（10+20）*30+（50+60*70）;

正确结果：

（1）1+2;

输出：

1,2,+3

（2）（1+2）*3;

输出：

1,2,+,3,*9

（3）（10+20）*30+（50+60*70）

输出：

10,20,+30,*50,60,70,*,+,+5150

七、实验报告要求

实验报告应包括以下几个部分：

1、构造逆波兰式的语义动作；

2、结合算符优先分析构造逆波兰式的算法和过程；

3、语法制导翻译的运行方法；

4、程序的测试结果和问题；

5、实验总结。

八、实验内容

源代码：

#include

#include

#include

usingnamespacestd;

#definemax100

charex[max];

intn;

charGetBC（FILE*fp）{//读取文件的字符直至ch不是空白

charch;

do{

ch=fgetc（fp）;

}while（ch==''||ch=='\t'||ch=='\n'）;

returnch;

}

voidacquire（FILE*fp）{

charstr[max];

charstack[max];

charch;

intsum,i,j,t,top=0;

i=0;

/*读取一行表达式*/

GetBC（fp）;

if（feof（fp））

return;

else{

fseek（fp,-1L,1）;

printf（"\n（%d）",n）;

n++;

}

do{

i++;

str[i]=GetBC（fp）;

}while（str[i]!

=';'&&i!

=max）;

sum=i;

t=1;

i=1;

ch=str[i];

i++;

while（ch!

=';'）{

switch（ch）{

case'（':

top++;stack[top]=ch;

break;

case'）':

while（stack[top]!

='（'）{

ex[t]=stack[top];

top--;

t++;

}

top--;

break;

case'+':

case'-':

while（top!

=0&&stack[top]!

='（'）{

ex[t]=stack[top];

top--;

t++;

}

top++;

stack[top]=ch;

break;

case'*':

case'/':

while（stack[top]=='*'||stack[top]=='/'）{

ex[t]=stack[top];

top--;

t++;

}

top++;

stack[top]=ch;

break;

case'':

break;

default:

while（ch>='0'&&ch<='9'）{

ex[t]=ch;

t++;

/*ex[]中存放逆波兰式*/

ch=str[i];

i++;

/*str[]中存放中缀表达式*/

}

i--;

ex[t]=',';

t++;

break;

}

ch=str[i];

i++;

}

/*当中缀表达式扫描完毕，检查ω栈是否为空，若不空则一一退栈*/

while（top!

=0）{

ex[t]=stack[top];

t++;

top--;

}

ex[t]=';';

for（j=1;j

printf（"%c",str[j]）;

printf（"\n输出：

"）;

for（j=1;j

printf（"%c",ex[j]）;

}

voidgetValue（）{

floatstack[max],d;

charch;

intt=1,top=0;

ch=ex[t];

t++;

while（ch!

=';'）{

switch（ch）{

case'+':

stack[top-1]=stack[top-1]+stack[top];

top--;

break;

case'-':

stack[top-1]=stack[top-1]-stack[top];

top--;

break;

case'*':

stack[top-1]=stack[top-1]*stack[top];

top--;

break;

case'/':

if（stack[top]!

=0）

stack[top-1]=stack[top-1]/stack[top];

else{

printf（"除零错误\n"）;

break;

/*异常退出*/

}

top--;

break;

/*将数字字符转化为对应的数值*/

default:

d=0;

while（ch>='0'&&ch<='9'）{

d=10*d+ch-'0';

ch=ex[t];

t++;

}

top++;

stack[top]=d;

}

ch=ex[t];

t++;

}

printf（"\t%g\n",stack[top]）;

}

voidmain（）{

FILE*fp;

errno_terr;

if（（err=fopen_s（&fp,"C:

\\Users\\Administrator\\Desktop\\expression.txt","r"））!

=NULL）{//以只读方式打开文件，失败则退出程序

printf（"filecannotopen!

"）;

exit（0）;

}

n=1;

printf（"逆波兰式的翻译和计算结果如下：

\n"）;

while

（1）{

acquire（fp）;

if（feof（fp））break;

getValue（）;

}

fclose（fp）;

fp=NULL;

}

实验结果：

问题：

这次实验较之之前不同，在设计算法与数据结构上花的时间较少，因为之前在数据结构课程里做过使用堆栈完成表达式的计算，也学过中缀式和后缀式，所以代码编得较快，但是其中的算法其实是较复杂的，调试时显得更复杂而编程时我用的是VS，在调试开始时，断点是不能增加的，这样影响了调试的进度，其实之前做实验就注意到了，只是没有特别在意，但这个实验的算法较复杂，断点设得较多，这让我想到使用JAVA，也许使用java开发会更容易，调试的问题也可以解决，主要是使用现在对于C++的熟练程度远不如Java,如果能充分使用类和对象的特点，各种算法的实现将更加有条理，更易读易修改。

实验总结：

这是最后一个实验了，较之之前的实验难一些，但有着之前的实验作基础，加上理论课的知识，又使用堆栈这个极佳的数据结构，算法也是之前数据结构课程里接触过的，所以只要认真仔细，之后做好调试，也可以做得很快。

经过这次实验再加上实验五的算符优先程序，对于算符优先文法的了解更深刻了，能感觉到对于表达式，使用算符优先文法是非常合适的，句型里不存在两个非终结符相邻，两个非终结符之间至少含有一个终结符，这个算符优先文法的特点是最主要的。

九、思考题

1、语法制导翻译的工作方式？

答：

对文法中的每个产生式都附加一个语义动作或语义子程序，语法分析程序除执行相应的语法分析动作外，还要执行相应的语义动作或调用相应的语义子程序。

2、为什么编译程序要设计生成中间代码方式？

答：

有三点；

1.编译程序结构在逻辑上更为简单明确，前端——中间代码——后端；

2.便于编译系统的建立和编译系统的移植，使编译程序改变目标机更容易。

3.使目标代码的优化比较容易实现。