东北大学编译原理实验报告二
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编译原理实验报告编译原理实验报告引言编译原理是计算机科学中的重要课程,它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言程序的过程。
在本次实验中,我们学习了编译原理的基本概念和技术,并通过实践来加深对这些概念和技术的理解。
本报告将对我们在实验中遇到的问题、解决方案以及实验结果进行总结和分析。
实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个简单的编译器,能够将类C语言的源代码翻译成目标代码。
通过这个实验,我们可以更好地理解编译器的工作原理,掌握编译器设计的基本方法和技术。
实验过程在实验中,我们首先对给定的类C语言的语法进行了分析,并根据语法规则设计了相应的语法分析器。
然后,我们使用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。
在实现语法分析器的过程中,我们遇到了一些问题,例如如何处理语法规则中的左递归、如何处理语法规则中的优先级和结合性等。
通过仔细研究相关的文献和资料,我们成功地解决了这些问题,并完成了语法分析器的设计和实现。
接下来,我们对语法分析器进行了测试,并对测试结果进行了分析。
通过测试,我们发现语法分析器在处理简单的源代码时能够正确地识别出语法错误,并给出相应的错误提示。
然而,在处理复杂的源代码时,语法分析器可能会出现一些错误,例如无法正确地处理嵌套的语法结构、无法正确地处理运算符的优先级和结合性等。
为了解决这些问题,我们对语法分析器进行了改进,并进行了多次测试,最终得到了令人满意的结果。
实验结果通过本次实验,我们成功地设计并实现了一个简单的编译器,能够将类C语言的源代码翻译成目标代码。
在实验中,我们对编译器的工作原理有了更深入的了解,掌握了编译器设计的基本方法和技术。
同时,我们也发现了一些问题,并通过不断地改进和测试,最终得到了令人满意的结果。
结论编译原理是一门重要的计算机科学课程,它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言程序的过程。
通过本次实验,我们对编译原理的基本概念和技术有了更深入的了解,并通过实践来加深了对这些概念和技术的理解。
编译原理实验报告一、实验目的本次编译原理实验的主要目的是通过实践加深对编译原理中词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键环节的理解,并提高实际动手能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C++,开发工具为 Visual Studio 2019,操作系统为 Windows 10。
三、实验内容(一)词法分析器的设计与实现词法分析是编译过程的第一个阶段,其任务是从输入的源程序中识别出一个个具有独立意义的单词符号。
在本次实验中,我们使用有限自动机的理论来设计词法分析器。
首先,我们定义了单词的种类,包括关键字、标识符、常量、运算符和分隔符等。
然后,根据这些定义,构建了相应的状态转换图,并将其转换为程序代码。
在实现过程中,我们使用了字符扫描和状态转移的方法,逐步读取输入的字符,判断其所属的单词类型,并将其输出。
(二)语法分析器的设计与实现语法分析是编译过程的核心环节之一,其任务是在词法分析的基础上,根据给定的语法规则,判断输入的单词序列是否构成一个合法的句子。
在本次实验中,我们采用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。
首先,我们根据给定的语法规则,编写了相应的递归函数。
每个函数对应一种语法结构,通过对输入单词的判断和递归调用,来确定语法的正确性。
在实现过程中,我们遇到了一些语法歧义的问题,通过仔细分析语法规则和调整函数的实现逻辑,最终解决了这些问题。
(三)语义分析与中间代码生成语义分析的任务是对语法分析所产生的语法树进行语义检查,并生成中间代码。
在本次实验中,我们使用了四元式作为中间代码的表示形式。
在语义分析过程中,我们检查了变量的定义和使用是否合法,类型是否匹配等问题。
同时,根据语法树的结构,生成相应的四元式中间代码。
(四)代码优化代码优化的目的是提高生成代码的质量和效率。
在本次实验中,我们实现了一些基本的代码优化算法,如常量折叠、公共子表达式消除等。
通过对中间代码进行分析和转换,减少了代码的冗余和计算量,提高了代码的执行效率。
编译原理实验报告总结一、实验目的编译原理是计算机科学中的一门重要课程,通过实验可以更深入地理解编译过程的各个阶段,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等。
本次编译原理实验的目的主要有以下几点:1、加深对编译原理理论知识的理解和掌握,将抽象的概念通过实际操作转化为具体的实现。
2、培养实际动手能力和解决问题的能力,通过编写代码实现编译程序的各个模块,提高编程技能和调试能力。
3、熟悉编译程序的开发流程和工具,掌握相关编程语言和开发环境的使用。
4、培养团队合作精神和沟通能力,在实验过程中与小组成员共同探讨、解决问题,提高协作效率。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C++,开发环境为 Visual Studio 2019。
同时,使用了一些辅助工具,如调试工具、代码管理工具等,以提高开发效率和代码质量。
三、实验内容1、词法分析任务:使用正则表达式或有限自动机实现对输入源程序的词法分析,将源程序分解为一个个单词,并识别出单词的类型,如标识符、关键字、常量、运算符等。
实现方法:采用有限自动机的方法,设计状态转移图,根据输入字符的类型进行状态转移,最终确定单词的类型。
遇到的问题及解决方法:在处理一些边界情况时,如字符串中的转义字符,出现了识别错误。
通过仔细分析正则表达式和有限自动机的规则,对代码进行了相应的修改和完善,解决了问题。
2、语法分析任务:使用自顶向下或自底向上的语法分析方法,对词法分析得到的单词序列进行语法分析,构建语法树。
实现方法:选择了自顶向下的递归下降分析法,根据语法规则编写递归函数,逐个处理单词,构建语法树。
遇到的问题及解决方法:在处理复杂的语法结构时,出现了回溯和左递归的问题,导致分析效率低下。
通过消除左递归和提取公共因子,优化了语法分析算法,提高了分析效率。
3、语义分析任务:在语法分析的基础上,进行语义分析,检查语法正确的程序是否在语义上也是正确的,如类型匹配、变量未定义等。
编译原理实验报告编译原理实验报告一、实验目的1. 了解编译器的基本原理和工作过程;2. 掌握编译器设计和实现的基本方法和技巧;3. 通过设计和实现一个简单的编译器,加深对编程语言和计算机系统的理解和认识。
二、实验原理编译器是将高级语言程序翻译成机器语言程序的一种软件工具。
它由编译程序、汇编程序、链接程序等几个阶段组成。
本次实验主要涉及到的是编译程序的设计和实现。
编译程序的基本原理是将高级语言程序转换为中间代码,再将中间代码转换为目标代码。
整个过程可以分为词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化几个阶段。
三、实验内容本次实验的设计目标是实现一个简单的四则运算表达式的编译器。
1. 词法分析根据规定的语法规则,编写正则表达式将输入的字符串进行词法分析,将输入的四则运算表达式划分成若干个单词(Token),例如:运算符、操作数等。
2. 语法分析根据定义的语法规则,编写语法分析程序,将词法分析得到的Token序列还原成语法结构,构建抽象语法树(AST)。
3. 语义分析对AST进行遍历,进行语义分析,判断表达式是否符合语法规则,检查语义错误并给出相应的提示。
4. 代码生成根据AST生成目标代码,目标代码可以是汇编代码或者机器码。
四、实验过程和结果1. 首先,根据输入的表达式,进行词法分析。
根据所定义的正则表达式,将输入的字符串划分成Token序列。
例如:输入表达式“2+3”,经过词法分析得到的Token序列为["2", "+", "3"]。
2. 然后,根据语法规则,进行语法分析。
根据输入的Token序列,构建抽象语法树。
3. 接着,对抽象语法树进行语义分析。
检查表达式是否符合语法规则,给出相应的提示。
4. 最后,根据抽象语法树生成目标代码。
根据目标代码的要求,生成汇编代码或者机器码。
五、实验总结通过本次实验,我对编译器的工作原理有了更深入的认识,掌握了编译器设计和实现的基本方法和技巧。
编译原理实验报告实验名称:实验二编写递归下降语法分析器实验类型:验证型实验指导教师:何中胜专业班级:13软件四姓名:丁越学号:13030504电子邮箱:862245792@实验地点:秋白楼B720实验成绩:日期:2016年4 月1 日一、实验目的通过设计、编制、调试一个递归下降语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析,掌握常用的语法分析方法。
通过本实验,应达到以下目标:1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。
2、掌握词法分析的实现方法。
3、上机调试编出的语法分析程序。
二、实验过程1、分析对象分析算术表达式的 BNF 定义如下:〈算术表达式〉→〈项〉|〈算术表达式〉+〈项〉|〈算术表达式〉-〈项〉〈项〉→〈因式〉|〈项〉*〈因式〉|〈项〉/〈因式〉〈因式〉→〈变量〉│(〈算术表达式〉)〈变量〉→i用符号表示如下:E→T|E+T|E-TT→F|T*F|T/FF→i│(E)递归下降分析程序实现思想简单易懂。
程序结构和语法产生式有直接的对应关系。
因为每个过程表示一个非终结符号的处理,添加语义加工工作比较方便。
递归下降分析程序的实现思想是:识别程序由一组子程序组成。
每个子程序对应于一个非终结符号。
每一个子程序的功能是:选择正确的右部,扫描完相应的字。
在右部中有非终结符号时,调用该非终结符号对应的子程序来完成。
自上向下分析过程中,如果带回溯,则分析过程是穷举所有可能的推导,看是否能推导出待检查的符号串。
分析速度慢。
而无回溯的自上向下分析技术,当选择某非终结符的产生时,可根据输入串的当前符号以及各产生式右部首符号而进行,效率高,且不易出错。
无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是:无左递归和无回溯。
无左递归:既没有直接左递归,也没有间接左递归。
无回溯:对于任一非终结符号 U 的产生式右部x1|x2|…|xn,其对应的字的首终结符号两两不相交。
2. 递归下降语法分析流程图实验分为五个模块,分别是:E( )函数,E1( )函数,T( )函数,T1( )函数,F( )函数。
课程编译原理实验名称实验二 LL(1)分析法实验目的1.掌握LL(1)分析法的基本原理;2.掌握LL(1)分析表的构造方法;3.掌握LL(1)驱动程序的构造方法。
一.实验内容及要求根据某一文法编制调试LL(1)分析程序,以便对任意输入的符号串进行分析。
本次实验的目的主要是加深对预测分析LL(1)分析法的理解。
对下列文法,用LL(1)分析法对任意输入的符号串进行分析:(1)E->TG(2)G->+TG(3)G->ε(4)T->FS(5)S->*FS(6)S->ε(7)F->(E)(8)F->i程序输入一以#结束的符号串(包括+*()i#),如:i+i*i#。
输出过程如下:步骤分析栈剩余输入串所用产生式1 E i+i*i# E->TG... ... ... ...二.实验过程及结果代码如下:#include<iostream>#include "edge.h"using namespace std;edge::edge(){cin>>left>>right;rlen=right.length();if(NODE.find(left)>NODE.length())NODE+=left;}string edge::getlf(){return left;}string edge::getrg(){return right;}string edge::getfirst(){return first;}string edge::getfollow(){return follow;}string edge::getselect(){return select;}string edge::getro(){string str;str+=right[0];return str;}int edge::getrlen(){return right.length();}void edge::newfirst(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(first.find(w[i])>first.length())first+=w[i];}void edge::newfollow(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(follow.find(w[i])>follow.length()&&w[i]!='@')follow+=w[i];}void edge::newselect(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(select.find(w[i])>select.length()&&w[i]!='@')select+=w[i];}void edge::delfirst(){int i=first.find('@');first.erase(i,1);}int SUM;string NODE,ENODE;//计算firstvoid first(edge ni,edge *n,int x){int i,j;for(j=0;j<SUM;j++){if(ni.getlf()==n[j].getlf()){if(NODE.find(n[j].getro())<NODE.length()){for(i=0;i<SUM;i++)if(n[i].getlf()==n[j].getro())first(n[i],n,x);}elsen[x].newfirst(n[j].getro());}}}//计算followvoid follow(edge ni,edge *n,int x){int i,j,k,s;string str;for(i=0;i<ni.getrlen();i++){s=NODE.find(ni.getrg()[i]);if(s<NODE.length()&&s>-1) //是非终结符if(i<ni.getrlen()-1) //不在最右for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getlf().find(ni.getrg()[i])==0){if(NODE.find(ni.getrg()[i+1])<NODE.length()){for(k=0;k<SUM;k++)if(n[k].getlf().find(ni.getrg()[i+1])==0){n[j].newfollow(n[k].getfirst());if(n[k].getfirst().find("@")<n[k].getfirst().length())n[j].newfollow(ni.getfollow());}}else{str.erase();str+=ni.getrg()[i+1];n[j].newfollow(str);}}}}//计算selectvoid select(edge &ni,edge *n){int i,j;if(ENODE.find(ni.getro())<ENODE.length()){ni.newselect(ni.getro());if(ni.getro()=="@")ni.newselect(ni.getfollow());}elsefor(i=0;i<ni.getrlen();i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(ni.getrg()[i]==n[j].getlf()[0]){ni.newselect(n[j].getfirst());if(n[j].getfirst().find('@')>n[j].getfirst().length())return;}}}//输出集合void out(string p){int i;if(p.length()==0)return;cout<<"{";for(i=0;i<p.length()-1;i++){cout<<p[i]<<",";}cout<<p[i]<<"}";}//连续输出符号void outfu(int a,string c){int i;for(i=0;i<a;i++)cout<<c;}//输出预测分析表void outgraph(edge *n,string (*yc)[50]){int i,j,k;bool flag;for(i=0;i<ENODE.length();i++){if(ENODE[i]!='@'){outfu(10," ");cout<<ENODE[i];}}outfu(10," ");cout<<"#"<<endl;int x;for(i=0;i<NODE.length();i++){outfu(4," ");cout<<NODE[i];outfu(5," ");for(k=0;k<ENODE.length();k++){flag=1;for(j=0;j<SUM;j++){if(NODE[i]==n[j].getlf()[0]){x=n[j].getselect().find(ENODE[k]);if(x<n[j].getselect().length()&&x>-1){cout<<"->"<<n[j].getrg();yc[i][k]=n[j].getrg();outfu(9-n[j].getrlen()," ");flag=0;}x=n[j].getselect().find('#');if(k==ENODE.length()-1&&x<n[j].getselect().length()&&x>-1){cout<<"->"<<n[j].getrg();yc[i][j]=n[j].getrg();}}}if(flag&&ENODE[k]!='@')outfu(11," ");}cout<<endl;}}//分析符号串int pipei(string &chuan,string &fenxi,string (*yc)[50],int &b){char ch,a;int x,i,j,k;b++;cout<<endl<<" "<<b;if(b>9)outfu(8," ");elseoutfu(9," ");cout<<fenxi;outfu(26-chuan.length()-fenxi.length()," "); cout<<chuan;outfu(10," ");a=chuan[0];ch=fenxi[fenxi.length()-1];x=ENODE.find(ch);if(x<ENODE.length()&&x>-1){if(ch==a){fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);chuan.erase(0,1);cout<<"'"<<a<<"'匹配";if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}elsereturn 0;}else{if(ch=='#'){if(ch==a){cout<<"分析成功"<<endl;return 1;}elsereturn 0;}elseif(ch=='@'){fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}else{i=NODE.find(ch);if(a=='#'){x=ENODE.find('@');if(x<ENODE.length()&&x>-1)j=ENODE.length()-1;elsej=ENODE.length();}elsej=ENODE.find(a);if(yc[i][j].length()){cout<<NODE[i]<<"->"<<yc[i][j];fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);for(k=yc[i][j].length()-1;k>-1;k--)if(yc[i][j][k]!='@')fenxi+=yc[i][j][k];if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}elsereturn 0;}}}void main(){edge *n;string str,(*yc)[50];int i,j,k;bool flag=0;cout<<"请输入上下文无关文法的总规则数:"<<endl;cin>>SUM;cout<<"请输入具体规则(格式:左部右部,@为空):"<<endl;n=new edge[SUM];for(i=0;i<SUM;i++)for(j=0;j<n[i].getrlen();j++){str=n[i].getrg();if(NODE.find(str[j])>NODE.length()&&ENODE.find(str[j])>ENODE.length()) ENODE+=str[j];}//计算first集合for(i=0;i<SUM;i++){first(n[i],n,i);}//outfu(10,"~*~");cout<<endl;for(i=0;i<SUM;i++)if(n[i].getfirst().find("@")<n[i].getfirst().length()){if(NODE.find(n[i].getro())<NODE.length()){for(k=1;k<n[i].getrlen();k++){if(NODE.find(n[i].getrg()[k])<NODE.length()){for(j=0;j<SUM;j++){if(n[i].getrg()[k]==n[j].getlf()[0]){n[i].newfirst(n[j].getfirst());break;}}if(n[j].getfirst().find("@")>n[j].getfirst().length()){n[i].delfirst();break;}}}}}//计算follow集合for(k=0;k<SUM;k++){for(i=0;i<SUM;i++){if(n[i].getlf()==n[0].getlf())n[i].newfollow("#");follow(n[i],n,i);}for(i=0;i<SUM;i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getrg().find(n[i].getlf())==n[j].getrlen()-1)n[i].newfollow(n[j].getfollow());}}//计算select集合for(i=0;i<SUM;i++){select(n[i],n);}for(i=0;i<NODE.length();i++){str.erase();for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getlf()[0]==NODE[i]){if(!str.length())str=n[j].getselect();else{for(k=0;k<n[j].getselect().length();k++)if(str.find(n[j].getselect()[k])<str.length()){flag=1;break;}}}}//输出cout<<endl<<"非终结符";outfu(SUM," ");outfu(SUM," ");cout<<"Follow"<<endl;outfu(5+SUM,"-*-");cout<<endl;for(i=0;i<NODE.length();i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(NODE[i]==n[j].getlf()[0]){outfu(3," ");cout<<NODE[i];outfu(SUM+4," ");out(n[j].getfirst());outfu(SUM+4-2*n[j].getfirst().length()," ");out(n[j].getfollow());cout<<endl;break;}}outfu(5+SUM,"-*-");cout<<endl<<"判定结论:";if(flag){cout<<"该文法不是LL(1)文法!"<<endl;return;}else{cout<<"该文法是LL(1)文法!"<<endl;}//输出预测分析表cout<<endl<<"预测分析表如下:"<<endl;yc=new string[NODE.length()][50];outgraph(n,yc);string chuan,fenxi,fchuan;cout<<endl<<"请输入符号串:";cin>>chuan;fchuan=chuan;fenxi="#";fenxi+=NODE[0];i=0;cout<<endl<<"预测分析过程如下:"<<endl;outfu(7," ");cout<<"分析栈";outfu(10," ");cout<<"剩余输入串";outfu(8," ");cout<<"推导所用产生式或匹配";if(pipei(chuan,fenxi,yc,i))cout<<endl<<"输入串"<<fchuan<<"是该文法的句子!"<<endl;elsecout<<endl<<"输入串"<<fchuan<<"不是该文法的句子!"<<endl;}截屏如下:三.实验中的问题及心得这次实验让我更加熟悉了LL(1)的工作流程以及LL(1)分析表的构造方法。
LR分析器一、目的和要求通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析,进一步掌握常用的语法分析方法。
1、选择最有代表性的语法分析方法,如LL(1) 语法分析程序、算符优先分析程序和LR分析分析程序,并至少完成两个题目。
2、选择对各种常见程序语言都用的语法结构,如赋值语句(尤指表达式)作为分析对象,并且与所选语法分析方法要比较贴切。
⑴实验前的准备按实验的目的和要求,编写语法分析程序,同时考虑相应的数据结构。
⑵调试调试例子应包括符合语法规则的算术表达式,以及分析程序能够判别的若干错例。
⑶输出对于所输入的算术表达式,不论对错,都应有明确的信息告诉外界。
⑷扩充有余力的同学,可适当扩大分析对象。
譬如:①算术表达式中变量名可以是一般标识符,还可含一般常数、数组元素、函数调用等等。
②除算术表达式外,还可扩充分析布尔、字符、位等不同类型的各种表达式。
③加强语法检查,尽量多和确切地指出各种错误。
⑸编写上机实习报告。
二、背景知识※自下而上分析技术-LR(K)方法LR(K)方法是一种自下而上的语法分析方法,是当前最广义的无回溯的“移进- 归约”方法。
它根据栈中的符号串和向前查看的k(k³0)个输入符号,就能唯一确定分析器的动作是移进还是归约,以及用哪个产生式进行归约。
优点:文法适用范围广;识别效率高;查错能力强;可自动构造。
逻辑组成:总控程序+LR分析表LR分析器的结构:一个LR分析器实际是一个带先进后出存储器(栈)的确定下推自动机,它由一个输入串、一个下推栈和一个带有分析表的总控程序组成。
栈中存放着由“历史”和“展望”材料抽象而来的各种“状态”。
任何时候,栈顶的状态都代表了整个的历史和已推测出的展望。
为了有助于明确归约手续,我们把已归约出的文法符号串也同时放进栈里。
LR分析器的每一动作都由栈顶状态和当前输入符号所唯一确定。
LR分析器模型图分析器的任何一次移动都是根据栈顶状态S m和当前输入符号a i,去查看ACTION表并执行ACTION (S m,a i)规定的动作,直至分析成功或失败。
实验2 词法分析程序的设计一、实验目的掌握计算机语言的词法分析程序的开发方法。
二、实验容编制一个能够分析三种整数、标识符、主要运算符和主要关键字的词法分析程序。
三、实验要求1、根据以下的正规式,编制正规文法,画出状态图;标识符<字母>(<字母>|<数字字符>)*十进制整数0 | ((1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*)八进制整数0(1|2|3|4|5|6|7)(0|1|2|3|4|5|6|7)*十六进制整数0x(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)*运算符和界符+ - * / > < = ( ) ;关键字if then else while do2、根据状态图,设计词法分析函数int scan( ),完成以下功能:1)从文本文件中读入测试源代码,根据状态转换图,分析出一个单词,2)以二元式形式输出单词<单词种类,单词属性>其中单词种类用整数表示:0:标识符1:十进制整数2:八进制整数3:十六进制整数运算符和界符,关键字采用一字一符,不编码其中单词属性表示如下:标识符,整数由于采用一类一符,属性用单词表示运算符和界符,关键字采用一字一符,属性为空3、编写测试程序,反复调用函数scan( ),输出单词种别和属性。
四、实验环境PC微机DOS操作系统或 Windows 操作系统Turbo C 程序集成环境或 Visual C++ 程序集成环境五、实验步骤1、根据正规式,画出状态转换图;2、根据状态图,设计词法分析算法;观察状态图,其中状态2、4、7、10(右上角打了星号)需要回调一个字符。
声明一些变量和函数:ch: 字符变量,存放最新读进的源程序字符。
strToken: 字符串变量,存放构成单词符号的字符串。
编译原理实验报告实验名称:编写递归下降语法分析程序实验类型:验证型实验指导教师:专业班级:姓名:学号:电子邮件:实验地点:实验成绩:日期:201 年 5 月 25 日一、实验目的通过设计、调试递归下降语法分析程序,实现用词法分析从源程序中分出各种单词并对词法分析程序提供的单词序列进行语法检查和结构分析,熟悉并掌握常用的语法分析方法。
明确语法分析器的功能,在词法分析的基础上进一步分析程序;加深对课堂教学的理解;提高语法分析方法的实践能力;通过本实验,应达到以下目标:1、掌握递归下降的结构模型。
2、掌握语法分析的实现方法。
3、上机调试编出的语法分析程序。
二、实验过程有了第一次的经验,这次还是先画出流程图。
流程图如下:三、实验结果语法分析实验成功。
赋值时少写数字:缺少括号时:附(txt文档内容):程序运行后写入的:四、讨论与分析这个程序是在实验一的基础上写的,用的递归下降的方法。
不止能识别,还能判断一些语法的正误。
刚看书上附录的代码时,头都大了,觉得自己完成不了。
但是真正一步一步看下去,画出了流程图,就很清晰明白了。
一个函数嵌套一个函数,一步一步往细处走,刚开始是大体轮廓,然后就深入,直到最低层的判断。
书上的程序还是有一些漏洞,比如要写多个语句时,if,for,while在语句内不能加括号,不然只能分析至第一个,遇到“}”就结束了,所以在txt文件里写程序代码的时候要注意不能加{},这样才可以全部printf出来。
五、附录:关键代码(给出适当注释,可读性高)全部代码附vc++,这里粘贴主程序,以及各类函数。
int TESTparse();int TESTscan();int program();int compound_stat();int statement();int expression_stat();int expression();int bool_expr();int additive_expr();int term();int factor();int if_stat();int while_stat();int for_stat();int write_stat();int read_stat();int declaration_stat();int declaration_list();int statement_list();int compound_stat();#include<stdio.h>#include<ctype.h>int TESTscan();int TESTparse();FILE *fin,*fout;void main(){int es=0;es=TESTscan();if(es>0)printf("词法分析有错!编译停止!\n");else{printf("词法分析成功!\n");}if(es==0){es=TESTparse();if(es==0)printf("语法分析成功!\n");elseprintf("语法分析错误!\n");}}六、实验者自评这个实验比第一个有难度,是在第一个完成的基础上进行的。
编译原理程序设计实验报告——表达式语法分析器的设计与实现班级:姓名:学号:实验目标:用两种不同的方法设计一个表达式的语法分析器实验内容:①LL(1) 分析法LL(1)文法是一种自上而下的语法分析方法,它是从文法的识别符号出发,生成句子的最左推导,从左到右扫描源程序,每次向前查看1个字符,便能确定当前应该选择的产生式。
LL(1)分析需要用到一个分析表M和一个符号栈S,分析表M是一个矩阵,它的元素可以存放一个非终结符的产生式,表明当符号栈S的栈顶元素非终结符遇到当前输入字符时,所应选择的产生式;M的元素还可以是存放一个出错标志,说明符号栈S的栈顶元素非终结符不应该遇到当前输入字符(终结符)。
重复调用LL(1)分析方法对每一个输入字符进行分析,直到输入栈为空为止。
②递归下降子程序递归下降分析法,在判断一个表达式时首先进入E然后调用T在调用F,判断是否为“(”或字符或常数,如果不是报错,是“(”的话再进入E,是字符或常数的话跳出递归。
然后进入T中下一步,判断是否为“*”,是的话进入T 子递归,不是的话跳出,进入E的下一步判断是否为“+”,是的话进入E的子递归,不是的话跳出回到主程序。
当ch标识符为#时结束。
源程序代码:(加入注释)LL(1) 分析算法:#include <iostream>#include <malloc.h>using namespace std;#define STACKSIZE 50#define STACKINCREMENT 10#define OK 1#define error 0#define overflow -1typedef char SElemType;typedef int Status;typedef struct{SElemType *base;SElemType *top;Int stacksize;}SqStack;Status InitStack(SqStack &S){S.base = (SElemType * )malloc(STACKSIZE * sizeof(SElemType));if (!S.base)exit(overflow);S.top=S.base;S.stacksize=STACKSIZE;return OK;}Status Push(SqStack &S, SElemType e){if (S.top - S.base >= S.stacksize){S.base = (SElemType * )realloc(S.base, (S.stacksize + STACKINCREMENT) * sizeof(SElemType)); if (!S.base)exit(overflow);S.top = S.base + S.stacksize;S.stacksize += STACKINCREMENT;}(S.top)++;*(S.top) = e;return OK;}Status Pop(SqStack &S, SElemType &e){if (S.top == S.base)return error;e = *(S.top);S.top--;return OK;}Status GrammerAnalysis(SqStack &S, char *ch, char c){SElemType e;Push(S, '#');Push(S, 'E');while (!((*(S.top) == '#') && (c == '#'))){Pop(S, e);if ((e == 'E') && (((c >= '0') && (c <= '9')) ||(c>='a'&&c<='z')|| (c == '('))){Push(S , 'A');Push(S , 'T');}else if ((e == 'A') && (c == '+')){Push(S , 'A');Push(S , 'T');ch++;c = *ch;}else if ((e == 'A') && ((c == ')')||(c == '#')));else if ((e == 'T') && (((c >= '0') && (c <= '9')) ||(c>='a'&&c<='z')|| (c == '('))) Push(S , 'B');Push(S , 'F');}else if ((e == 'B') && (c == '*')){ Push(S , 'B');Push(S , 'F');ch++;c = *ch;}else if ((e == 'B') && ((c == '+')||(c == ')')||(c == '#')));else if ((e == 'F') && ((c>='0'&&c<='9')||(c>='a'&&c<='z'))){ch++;while (((c = *ch) >= '0') && (c <= '9')||(c>='a'&&c<='z'))ch++;}else if ((e == 'F') && (c == '(')){ Push(S, ')');Push(S, 'E');ch++;c = *ch;}else if ((e == ')') && (c == ')')){ch++;c = *ch;}else return error;}return OK;}int main(){char str[50];char c;system("color 0B");SqStack S;InitStack(S);printf("|-------------------------------------------------|\n");printf("| 请输入表达式,以#键结束: |\n"); printf("|-------------------------------------------------|\n");scanf("%s", str);c = *str;if (GrammerAnalysis(S,str,c)){printf("语法分析通过\n");printf("表达式正确\n");}else{printf("语法分析未通过\n");printf("表达式错误\n");}main();return 0;}递归下降#include<iostream>using namespace std;int a=1;char ch;int i=0;char str[80];void T(void);void F(void);void E(void);void Error(void);{cout<<"语法错误"<<endl;}void T(void) //子程序T {F(); //进入子程序F if(ch=='*'){i++;ch=str[i];T();} //递归子程序T }void F(void) //子程序F{if(ch=='('){i++;ch=str[i];E(); //回到子程序Eif(ch==')'){i++;ch=str[i];}else {Error();a=0;}}else if((ch>='0'&&ch<='9')||(ch>='a'&&ch<='z')){i++;ch=str[i];}else{Error();a=0;}}void E(void){ //子程序ET();if(ch=='+'){i++;ch=str[i];}}int main() //主函数{system("color 0B");cout<<"|-------------------------------------------------|"<<endl;cout<<"| 输入表达式以#号结束|"<<endl; cout<<"|-------------------------------------------------|"<<endl;cin>>str;ch=str[0];while(ch!='#'){E();if(!a)break;}if((ch=='#') && ( a != 0)) //遇#且a不等于零时语法正确cout<<"语法正确"<<endl;return 0;}程序运行结果:(截屏)LL(1)分析法:递归下降:思考问题回答:语法分析的任务是什么?语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语,语法分析程序判断源程序在结构上是否正确。