编译原理语义分析实验报告
编译原理语义分析实验报告
引言
编译原理是计算机科学的重要基础课程之一，它主要研究如何将高级语言转换
为低级语言，使计算机能够理解和执行人类可读的代码。语义分析是编译过程
中的重要环节，它负责对代码进行语义检查和语义解释，以确保代码的正确性
和可执行性。本实验报告旨在介绍编译原理中语义分析的基本原理和实验过程。
一、实验目的
本次实验的主要目的是通过实现一个简单的语义分析器，加深对编译原理中语
义分析的理解。具体来说，我们将实现以下功能：
1. 识别并解析变量声明和赋值语句；
2. 检查变量的重复声明和赋值类型的一致性；
3. 计算并输出表达式的值。
二、实验环境和工具
为了完成本次实验，我们需要准备以下环境和工具：
1. 操作系统：Windows、Linux或MacOS；
2. 编程语言：C++、Java或Python；
3. 开发工具：编译器和调试器。
三、实验原理
语义分析是编译过程中的重要环节，它主要负责对代码进行语义检查和语义解释。在编译器中，语义分析器通常通过构建抽象语法树（AST）来实现。AST是一种树状的数据结构，用于表示代码的语法结构和语义信息。
在语义分析的过程中，我们需要进行变量声明和赋值语句的解析和检查。首先，我们需要识别代码中的变量声明和赋值语句，并将其转换成AST。在解析过程中，我们需要检查变量的重复声明和赋值类型的一致性。如果发现错误，我们
需要报告相应的错误信息，并终止编译过程。
接下来，我们需要对表达式进行求值。表达式是编程语言中的核心概念，它由
操作数和运算符组成。在求值过程中，我们需要考虑运算符的优先级和结合性。为了实现这一功能，我们可以使用递归下降法或者使用运算符优先级算法。
四、实验过程
1. 识别变量声明和赋值语句
我们首先需要编写词法分析器，将代码中的字符序列转换成标记序列。在词法
分析的过程中，我们需要识别变量声明和赋值语句的关键字和标识符，并将其
转换成相应的标记。
2. 构建抽象语法树
在词法分析的基础上，我们可以构建抽象语法树。抽象语法树是一种树状的数
据结构，用于表示代码的语法结构和语义信息。在构建AST的过程中，我们可
以使用递归下降法或者使用语法制导翻译来实现。
3. 检查变量的重复声明和赋值类型的一致性
在构建AST的同时，我们可以检查变量的重复声明和赋值类型的一致性。如果
发现错误，我们需要报告相应的错误信息，并终止编译过程。
4. 计算表达式的值
在构建AST的基础上，我们可以计算表达式的值。为了实现这一功能，我们可
以使用递归下降法或者使用运算符优先级算法。在计算过程中，我们需要考虑
运算符的优先级和结合性。
五、实验结果
经过实验，我们成功实现了一个简单的语义分析器，并对其进行了测试。实验结果表明，我们的语义分析器能够正确识别变量声明和赋值语句，并进行相应的语义检查和语义解释。同时，我们的语义分析器能够正确计算表达式的值，并输出相应的结果。
六、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了编译原理中语义分析的基本原理和实验过程。我们通过实现一个简单的语义分析器，加深了对编译原理中语义分析的理解。通过实验过程，我们不仅学会了如何识别和解析变量声明和赋值语句，还学会了如何检查变量的重复声明和赋值类型的一致性，以及如何计算表达式的值。在今后的学习和工作中，我们将继续深入研究编译原理中的其他内容，提高自己的编译技术水平。编译原理是计算机科学的重要基础课程，掌握好编译原理的基本原理和实验技术对于我们的学习和工作都具有重要意义。通过不断学习和实践，我们相信我们能够在编译原理领域取得更好的成绩。
电子科技大学 实验报告 学生姓名：学号：指导教师： 实验地点：计算机软件实验室实验时间： 一、实验室名称：计算机实验室 二、实验项目名称：词法分析器的设计与实现 三、实验学时：4 四、实验原理： 1.编译程序要求对高级语言编写的源程序进行分析和合成，生成目标程序。词法分析是对源程序进行的首次分析，实现词法分析的程序为词法分析程序。 2.词法分析的功能是从左到右逐个地扫描源程序字符串，按照词法规则识别出单词符号作为输出，对识别过程中发现的词法错误，输出相关信息。 3. 状态转换图是有限有向图，是设计词法分析器的有效工具。 五、实验目的： 通过设计词法分析器的实验，使同学们了解和掌握词法分析程序设计的原理及相应的程序设计方法，同时提高编程能力。
六、实验内容： 实现求n！的极小语言的词法分析程序，返回二元式作为输出。 七、实验器材（设备、元器件）. 1. 操作系统：Windows 7 2.开发工具：visual studio 2008 八、实验步骤 （1）启动VC6.0，创建空白工程项目。选择菜单中的“文件”->“新建”->“项目”，在弹出的对话框中，左边的“项目类型”框中，选择“Visual C++ 项目”，在右边框中，选择“空项目(.Net)”，在对话框下边，选择工程文件存放目录及输入名称，如Example1，单击“确定”。 （2）建立相应的单词符号与种别对照表； （3）根据状态转换图编写相应的处理函数； （4）完成词法分析器； （5）编译与调试以上程序； （6）生成相应的*.dyd文件，作为后面语法分析的输入文件。 九、实验数据及结果分析 1.结构与分析
学年第学期《编译原理》实验报告 学院（系）：计算机科学与工程学院 班级：11303070A 学号：11303070*** 姓名：无名氏 指导教师：保密式 时间：2016 年7 月
目录 1．实验目的 (1) 2．实验内容及要求 (1) 3．实验方案设计 (1) 3.1 编译系统原理介绍 (1) 3.1.1 编译程序介绍 (2) 3.1.2 对所写编译程序的源语言的描述 (2) 3.2 词法分析程序的设计 (3) 3.3 语法分析程序设计 (4) 3.4 语义分析和中间代码生成程序的设计 (4) 4. 结果及测试分析 (4) 4.1软件运行环境及限制 (4) 4.2测试数据说明 (5) 4.3运行结果及功能说明 (5) 5．总结及心得体会 (7)
1．实验目的 根据Sample语言或者自定义的某种语言，设计该语言的编译前端。包括词法分析，语法分析、语义分析及中间代码生成部分。 2．实验内容及要求 （1）词法分析器 输入源程序，输出对应的token表，符号表和词法错误信息。按规则拼单词，并转换成二元形式；滤掉空白符，跳过注释、换行符及一些无用的符号；进行行列计数，用于指出出错的行列号，并复制出错部分；列表打印源程序；发现并定位词法错误； （2）语法分析器 输入token串，通过语法分析，寻找其中的语法错误。要求能实现Sample 语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while语句、do while语句等。 （3）语义分析和中间代码生成 输入token串，进行语义分析，修改符号表，寻找其中的语义错误，并生 成中间代码。要求能实现Sample语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while 语句、do while语句等。 实验要求：功能相对完善，有输入、输出描述，有测试数据，并介绍不足。3．实验方案设计 3.1 编译系统原理介绍 编译器逐行扫描高级语言程序源程序，编译的过程如下： (1).词法分析 识别关键字、字面量、标识符(变量名、数据名)、运算符、注释行(给人看的，一般不处理)、特殊符号(续行、语句结束、数组)等六类符号，分别归类等待处理。 (2).语法分析 一个语句看作一串记号(Token)流，由语法分析器进行处理。按照语言的文法检查判定是否是合乎语法的句子。如果是合法句子就以内部格式保存，否则报错。直至检查完整个程序。 (3).语义分析 语义分析器对各句子的语法做检查：运算符两边类型是否相兼容；该做哪些类型转换(例如，实数向整数赋值要"取整")；控制转移是否到不该去的地方；是
编译原理语法分析器实验报告 班级： 学号： 姓名：
实验名称语法分析器 一、实验目的 1、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。 2、本次实验的目的主要是加深对自上而下分析法的理解。 二、实验内容 [问题描述] 递归下降分析法： 0.定义部分：定义常量、变量、数据结构。 1.初始化：从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。 2.利用递归下降分析法分析，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。 LL（1）分析法： 模块结构： 1、定义部分：定义常量、变量、数据结构。 2、初始化：设立LL(1)分析表、初始化变量空间（包括堆栈、结构体等）； 3、运行程序：让程序分析一个text文件，判断输入的字符串是否符合文法定义的规则； 4、利用LL(1)分析算法进行表达式处理：根据LL(1)分析表对表达式 符号串进行堆栈（或其他）操作，输出分析结果，如果遇到错误则显示简 单的错误提示。 [基本要求] 1. 对数据输入读取 2. 格式化输出分析结果 2．简单的程序实现词法分析 public static void main(String args[]) { LL l = new LL(); l.setP(); String input = ""; boolean flag = true;
while (flag) { try { InputStreamReader isr = new InputStreamReader(System.in); BufferedReader br = new BufferedReader(isr); System.out.println(); System.out.print("请输入字符串(输入exit退出)："); input = br.readLine(); } catch (Exception e) { e.printStackTrace(); } if(input.equals("exit")){ flag = false; }else{ l.setInputString(input); l.setCount(1, 1, 0, 0); l.setFenxi(); System.out.println(); System.out.println("分析过程"); System.out.println("----------------------------------------------------------------------"); System.out.println(" 步骤| 分析栈 | 剩余输入串| 所用产生式"); System.out.println("----------------------------------------------------------------------"); boolean b = l.judge(); System.out.println("----------------------------------------------------------------------"); if(b){ System.out.println("您输入的字符串"+input+"是该文法的一个句子"); }else{ System.out.println("您输入的字符串"+input+"有词法错误！");
编译原理实验报告 某某： 班级： 学号： 自评：中
实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 通过编写和调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。 二、实验内容 根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况，从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中，选取一个适当大小的子集。例如，可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后，再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。 输入：由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。 输出：把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示，即确定单词串的输出形式。例如，所输出的每一单词均按形如（CLASS，V ALUE）的二元式编码。对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；V ALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号（要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串；常数表登记项中则存放该常数的二进制形式）。对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式；由于采用一词一类的编码方式，所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码，V ALUE字段则为“空”。另外，为便于查看由词法分析程序所输出的单词串，要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。 三、实现方法与环境 词法分析是编译程序的第一个处理阶段，本次试验用手工的方式（C语言）构造词法分析程序。根据文法和状态转换图直接编写词法分析程序。 四、基本实验题目 1）题目1：试用手工编码方式构造识别以下给定单词的某一语言的词法分析程序。 语言中具有的单词包括五个有代表性的关键字begin、end、if、then、else；标识符；整型常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符。参考实现方法简述如下。 单词的分类：构造上述语言中的各类单词符号及其分类码表。 表I 语言中的各类单词符号及其分类码表
03091337 李璐 03091339 宗婷婷 一、上机题目：实现一个简单语言（CPL）的编译器（解释器） 二、功能要求：接收以CPL编写的程序，对其进行词法分析、语法分 析、语法制导翻译等，然后能够正确的执行程序。 三、试验目的 1.加深编译原理基础知识的理解：词法分析、语法分析、语法制导 翻译等 2.加深相关基础知识的理解：数据结构、操作系统等 3.提高编程能力 4.锻炼独立思考和解决问题的能力 四、题目说明 1.数据类型：整型变量（常量），布尔变量（常量） 取值范围{…, -2, -1, 0, 1, 2, …}, {true, false} 2、运算表达式：简单的代数运算，布尔运算 3、程序语句：赋值表达式，顺序语句，if-else语句，while语句 五、环境配置 1.安装Parser Generator、Visual C++； 2.分别配置Parser Generator、Visual C++； 3.使用Parser Generator创建一个工程 编写l文件mylexer.l； 编译mylexer.l，生成mylexer.h与mylexer.c； 4.使用VC++创建Win32 Console Application工程并 配置该项目； 加入mylexer.h与mylexer.c，编译工程； 执行标识符数字识别器； 注意：每次修改l文件后，需要重新编译l文件，再重新编译VC工程 六、设计思路及过程 设计流程：
YACC预定义文法 BNF递归文法 扩展实现函数 词法分析 LEX的此法分析部分主要利用有限状态机进行单词的识别，在分析该部分之前，首先应该对YACC的预定义文法进行解释。在YACC中用%union扩充了yystype的内容，使其可以处理char型，int型，node型，其中Node即为定义的树形结点，其定义如下：typedef enum { TYPE_CONTENT, TYPE_INDEX, TYPE_OP } NodeEnum; /* 操作符 */ typedef struct { int name; /* 操作符名称 */ int num; /* 操作元个数 */ struct NodeTag * node[1]; /* 操作元地址可扩展 */ } OpNode; typedef struct NodeTag { NodeEnum type; /* 树结点类型 */ /* Union 必须是最后一个成员 */ union { int content; /* 内容 */ int index; /* 索引 */
电力学院 编译原理 课程实验报告 实验名称：实验三自下而上语法分析及语义分析院系：计算机科学与技术学院 专业年级： 学生：学号： 指导老师： 实验日期：
实验三自上而下的语法分析 一、实验目的： 通过本实验掌握LR分析器的构造过程，并根据语法制导翻译，掌握属性文法的自下而上计算的过程。 二、实验学时： 4学时。 三、实验容 根据给出的简单表达式的语法构成规则（见五），编制LR分析程序，要求能对用给定的语法规则书写的源程序进行语法分析和语义分析。 对于正确的表达式，给出表达式的值。 对于错误的表达式，给出出错位置。 四、实验方法 采用LR分析法。 首先给出S-属性文法的定义（为简便起见，每个文法符号只设置一个综合属性，即该文法符号所代表的表达式的值。属性文法的定义可参照书137页表6.1），并将其改造成用LR分析实现时的语义分析动作（可参照书145页表6.5）。 接下来给出LR分析表。 然后程序的具体实现： ● LR分析表可用二维数组（或其他）实现。 ●添加一个val栈作为语义分析实现的工具。
编写总控程序，实现语法分析和语义分析的过程。 注：对于整数的识别可以借助实验1。 五、文法定义 简单的表达式文法如下： (1)E->E+T (2)E->E-T (3)E->T (4)T->T*F (5)T->T/F (6)T->F (7)F->(E) (8)F->i 五、处理程序例和处理结果例
示例1：20133191*(20133191+3191)+ 3191# 六、源代码 【cifa.h】 //cifa.h #include
语法分析 一、实验目的 编制一个递归下降分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。 二、实验要求 利用C语言编制递归下降分析程序，并对简单语言进行语法分析。 2.1 待分析的简单语言的语法 用扩充的BNF表示如下： ⑴<程序>：：=begin<语句串>end ⑵<语句串>：：=<语句>{；<语句>} ⑶<语句>：：=<赋值语句> ⑷<赋值语句>：：=ID：=<表达式> ⑸<表达式>：：=<项>{+<项> | -<项>} ⑹<项>：：=<因子>{*<因子> | /<因子> ⑺<因子>：：=ID | NUM | （<表达式>） 2.2 实验要求说明 输入单词串，以“#”结束，如果是文法正确的句子，则输出成功信息，打印“success”，否则输出“error”。 例如： 输入begin a:=9; x:=2*3; b:=a+x end # 输出success！ 输入x:=a+b*c end # 输出error 2.3 语法分析程序的酸法思想 （1）主程序示意图如图2-1所示。 图2-1 语法分析主程序示意图
（2）递归下降分析程序示意图如图2-2所示。（3）语句串分析过程示意图如图2-3所示。 图2-3 语句串分析示意图 图2-2 递归下降分析程序示意图 （4）statement语句分析程序流程如图2-4、2-5、2-6、2-7所示。
图2-4 statement语句分析函数示意图图2-5 expression表达式分析函数示意图 图2-7 factor分析过程示意图 三、语法分析程序的C语言程序源代码： #include "stdio.h" #include "string.h" char prog[100],token[8],ch; char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"}; int syn,p,m,n,sum; int kk; factor(); expression(); yucu(); term(); statement(); lrparser(); scaner(); main() { p=kk=0; printf("\nplease input a string (end with '#'): \n");
编译原理实验报告 一、实验目的 编译原理是计算机科学中的重要课程，旨在让学生了解编译器 的基本工作原理以及相关技术。本次实验旨在通过设计和实现一 个简单的编译器，来进一步加深对编译原理的理解，并掌握实际 应用的能力。 二、实验环境 本次实验使用了Java编程语言及相关工具。在开始实验前，我 们需要安装Java JDK并配置好运行环境。 三、实验内容及步骤 1. 词法分析 词法分析是编译器的第一步，它将源代码分割成一系列词法单元。我们首先实现一个词法分析器，它能够将输入的源代码按照 语法规则进行切割，并识别出关键字、标识符、数字、运算符等。
2. 语法分析 语法分析是编译器的第二步，它将词法分析得到的词法单元序列转化为语法树。我们使用自顶向下的LL(1)语法分析算法，根据文法规则递归地构建语法树。 3. 语义分析 语义分析是编译器的第三步，它对语法树进行检查和转换。我们主要进行类型检查、语法错误检查等。如果源代码存在语义错误，编译器应该能够提供相应的错误提示。 4. 代码生成 代码生成是编译器的最后一步，它将经过词法分析、语法分析和语义分析的源代码翻译为目标代码。在本次实验中，我们将目标代码生成为Java字节码。 5. 测试与优化
完成以上步骤后，我们需要对编译器进行测试，并进行优化。 通过多个测试用例的执行，我们可以验证编译器的正确性和性能。 四、实验心得 通过完成这个编译器的实验，我收获了很多。首先，我对编译 原理的知识有了更深入的理解。在实验过程中，我深入学习了词 法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键技术，对编译器 的工作原理有了更系统的了解。 其次，我提高了编程能力。实现一个完整的编译器需要处理复 杂的数据结构和算法，这对我的编程能力是一个很好的挑战。通 过实验，我学会了合理地组织代码，优化算法，并注意到细节对 程序性能的影响。 最后，我锻炼了解决问题的能力。在实验过程中，我遇到了很 多困难和挑战，但我不断地调试和改进代码，最终成功地实现了 编译器。这次实验使我明白了解决问题的关键在于坚持和勇于尝试。
词法分析 一、实验目的 设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求 2.1 待分析的简单的词法 （1）关键字： begin if then while do end 所有的关键字都是小写。 （2）运算符和界符 ：= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # （3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义： ID = letter (letter | digit)* NUM = digit digit* （4）空格有空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 2.2 各种单词符号对应的种别码： 表2.1 各种单词符号对应的种别码
2.3 词法分析程序的功能： 输入：所给文法的源程序字符串。 输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。 其中：syn为单词种别码； token为存放的单词自身字符串； sum为整型常数。 例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列： (1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)…… 三、词法分析程序的算法思想： 算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。 3.1 主程序示意图：
主程序示意图如图3-1所示。其中初始包括以下两个方面： ⑴关键字表的初值。 关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下： Char *rwtab[6] = {“begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”,}; 是
编译原理语义分析与中间代码生成实验报告 专题6_语法制导翻译程序设计原理与实现技术 ***-***** 李若森计科1301 一、实验目的 语法制导的基本概念；目标代码结构分析的基本方法；赋值语句语法制导生成四元式的基本原理和方法；该过程包括语法分析和语义分析过程。 二、实验内容 2.1 实验项目 完成以下描述赋值语句和算术表达式文法的语法制导生成中间代码四元式的过程。 G[A]: A→V=E E→E+T|E-T|T T→T*F|T/F|F F→(E)|i V→i 2.2 设计说明 终结符号i为用户定义的简单变量，即标识符的定义。 2.3 设计要求 (1) 设计语法制导翻译过程，给出每一产生式对应的语义动作； (2) 设计中间代码四元式的结构（暂不与符号表有关）； (3) 输入串应是词法分析的输出二元式序列，即某算术表达式“专题1”的输出结果。 输出为输入串的四元式序列中间文件；(4) 设计两个测试用例（尽可能完备），并给出程序执行结果。 2.4 任务分析 重点解决赋值语句文法的改写和语义动作的添加。 三、实现过程 3.1 扩展文法
G[s]: S→A A→V=E E→E+T|E-T|T T→T*F|T/F|F F→(E)|i V→i 3.2 非终结符FOLLOW集 FOLLOW(S) = { # } FOLLOW(A) = { # } FOLLOW(V) = { = } FOLLOW(E) = { +, -, ), # } FOLLOW(T) = { +, -, *, /, ), # } FOLLOW(F) = { +, -, *, /, ), # } 3.3 LR(0)分析器的构造 设DFA M的一个状态为i，该状态识别出的所有活前缀的有效项目集为Ci。则DFA M的状态集Q={C0, C1, C2, … , Cn}=C。C称为文法的LR(0)有效项目集规范族。 对Ci有三种操作： 求文法的LR(0)有效项目集规范族C的算法： 由上述算法可求得有效项目集规范族C={C0, C1, C2, … , C19}。 3.3.1 有效项目规范簇： C0 = { S→・A, A→・V=E, V→・i } C1 = { S→A・} C2 = { S→V ・=E } C3 = { V→i・} C4 = { S→V=・E, E→・E+T, E→・E-T, E→・T, T→・T*F, T→・T/F, T→・F, F→・(E), F→・i } C5 = { S→V=E・, E→E・+T, E→E・-T } C6 = { E→T・, T→T・*F, T→T・/F } C7 = { T→F・} C8 = { F→(・E), E→・E+T, E→・E-T, E→・T, T→・T*F, T→・T/F, T→・F,F→・(E), F→・i } C9 = { F→i・} C10 = { E→E+・T, T→・T*F, T→・T/F, T→・F, F→・(E), F→・i } C11 = { E→E-・T, T→・T*F, T→・T/F, T→・F, F→・(E), F→・i } C12 = { T→T*・F, F→・(E), F→・i } C13 = { T→T/・F, F→・(E), F→・i } C14 = { F→(E・), E→E・+T, E→E・-T } C15 = { E→E+T・, T→T・*F,
专题3_LL(1)语法分析设计原理与实现 李若森 13281132 计科1301 一、理论传授 语法分析的设计方法和实现原理；LL(1) 分析表的构造；LL(1)分析过程；LL(1)分析器的构造。 二、目标任务 实验项目 实现LL(1)分析中控制程序（表驱动程序）；完成以下描述算术表达式的 LL(1)文法的LL(1)分析程序。 G[E]: E→TE’ E’→ATE’|ε T→FT’ T’→MFT’|ε F→(E)|i A→+|- M→*|/ 设计说明 终结符号i为用户定义的简单变量，即标识符的定义。加减乘除即运算符。 设计要求 (1)输入串应是词法分析的输出二元式序列，即某算术表达式“专题 1”的输出结果， 输出为输入串是否为该文法定义的算术表达式的判断结果； (2)LL(1)分析程序应能发现输入串出错； (3)设计两个测试用例（尽可能完备，正确和出错），并给出测试结果。 任务分析 重点解决LL(1)表的构造和LL(1)分析器的实现。
三、实现过程 实现LL(1)分析器 a)将#号放在输入串S的尾部 b)S中字符顺序入栈 c)反复执行c)，任何时候按栈顶Xm和输入ai依据分析表，执行下述三个动作之一。 构造LL(1)分析表 构造LL(1)分析表需要得到文法G[E]的FIRST集和FOLLOW集。 构造FIRST(α) 构造FOLLOW(A)
构造LL(1)分析表算法 根据上述算法可得G[E]的LL(1)分析表，如表3-1所示： 表3-1 LL(1)分析表 主要数据结构 pair
广工编译原理实验报告 广工编译原理实验报告 一、实验目的 编译原理是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程，通过该课程的学习，我们可以了解到编译器的基本原理和实现方法。本实验的目的是通过实践，加 深对编译原理的理解，掌握编译器的设计和实现过程。 二、实验环境 本次实验使用的是C语言作为编程语言，使用的编译器是GCC。实验使用的操 作系统是Linux。 三、实验内容 本次实验的主要内容是设计一个简单的编译器，实现对一个简单的语言的词法 分析和语法分析。该语言是一种类似于C语言的语言，具有变量声明、赋值语句、条件语句和循环语句等基本功能。 四、实验步骤 1. 词法分析 词法分析是编译器的第一步，它将输入的源代码分解成一个个的单词或符号。 在本次实验中，我们需要设计一些正则表达式来描述各种单词的模式，并使用 有限自动机来实现词法分析器。 2. 语法分析 语法分析是编译器的第二步，它将词法分析得到的单词序列转化为一个语法树。在本次实验中，我们需要设计一些文法规则来描述语言的语法结构，并使用自 顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。
3. 语义分析 语义分析是编译器的第三步，它对语法树进行分析，检查语法的正确性，并生 成中间代码。在本次实验中，我们需要设计一些语义规则来检查语法的正确性，并使用符号表来存储变量和函数的信息。 4. 代码生成 代码生成是编译器的最后一步，它将中间代码转化为目标代码。在本次实验中，我们需要设计一些规则来将中间代码转化为汇编语言，并使用汇编器将汇编代 码转化为机器码。 五、实验结果 经过实验，我们成功地设计并实现了一个简单的编译器。该编译器可以正确地 将输入的源代码转化为目标代码，并且可以正确地执行目标代码。通过本次实验，我们加深了对编译原理的理解，掌握了编译器的设计和实现过程。 六、实验总结 编译原理是一门非常重要的课程，通过学习和实践，我们可以了解到编译器的 基本原理和实现方法。本次实验通过设计和实现一个简单的编译器，加深了对 编译原理的理解，提高了我们的实践能力。希望通过今后的学习和实践，能够 进一步提高自己的编译器设计和实现的能力。
一、实验目的 设计一个简单的词法分析器，从而进一步加深对词法分析器工作原理的明白得。 二、实验要求 一、该个词法分析器要求至少能够识别以下几类单词： (1)关键字：else if int return void while共6个，所有的关键字都是保留字，而且必需是小写； (2)标识符：识别与C语言词法规定相一致的标识符，通过以下正那么表达式概念：ID = letter (letter | digit)*； (3)常数：NUM = digit digit*(.digit digit* |ε)(e(+ | - |ε) digit digit* |ε)，letter = a|..|z|A|..|Z|，digit = 0|..|9，包括整数，如123等；小数，如123.45等；科学计数法表示的常数，如1.23e3，2.3e-9等； (4)专用符号：+ - * / < <= > >= == != = ; , ( ) [ ] { } /* */； 二、分析器的输入为由上述几类单词组成的程序，输出为该段程序的机内表示形式，即关键字、运算符、界限符变成其对应的机内符，常数利用二进制形式，标识符利用相应的标识符表指针表示。 3、词法分析器应当能够指出源程序中的词法错误，如不可识别的符号、错误的词法等。 三、实验环境 实验环境为win7系统、vs2005。 四、实验内容 1、词法分析程序的功能： 输入：所给文法的源程序字符串。 输出：二元组（syn,token）或（sum或fsum,对应二进制）组成的序列。 其中：syn为单词类别码； token为寄存的单词自身字符串； sum为整型常数； fsum为浮点型常数。 二、各类单词符号类别码如下表：
实验二语法分析程序设计 [实验目的]： 1．了解语法分析的主要任务。 2．熟悉编译程序的编制。 [实验内容]：根据某文法，构造一基本递归下降语法分析程序。给出分析过程中所用的产生式序列。 [实验要求]： 1.选择一个文法，进行实验，可选的文法包括以下三个： P190 4.8 P190 4.9 P190 4.10 2.设计语法分析程序的输出形式（输出应为语法树或推导），一个可以参考的 例子，可见图1。 3.编写递归下降语法分析程序（参考P148-149 Topdown parsing by recursive-descent）,实现基本的递归下降分析器，能够分析任给的符号串是否为该文法所定义的合法句子。实验报告中要说明分析使用的方法。 4.根据所作业题选项e所给出的input,生成并输出分析过程中所用的产生式 序列(show the actions of parser)： 1 产生式1 2 产生式2 …… 5.自已设计一个不合法的句子，作为输出进行分析，给出结果。 [实验过程] 本次实验选择的文法为P190 4.8 lexp->atom|list atom->number|identifier list->(lexp-seq) lexp-seq->lexp lexp-seq 1.写出实现的算法，并画流程图。 本次实验采用递归下降算法，算法流程图如下图1-1：
图1-1 算法流程图 2.根据你选择的文法，分析左递归或左因子是否会影响本算法的结果。 会影响本算法的结果。递归下降分析法要求的文法是LL(1)文法，需要消除左递归和左因子的影响。如果存在左因子，对相同的字符跳转到不同的函数，无法实现递归。 3.列举实验设计过程中出现的问题及解决的方法（至少3条，选择实验中最困 扰的问题）。 1).会多次输出accept/error结果 解决方案：所有的递归函数返回类型为int，若accept返回1，error返回0，在main主函数中统一判断输出语句。 2).生成推导式错误 解决方案：先定义两个字符串string d(保存整个推导式过程)，e（保存单次的推导式）每次进行递归函数调用，进行e的更新和替换，再将执行 d+=”=>”+e语句，更新d字符串。 3).递归调用出错 解决方案：设置条件，再调用递归函数。 4.比较作业题和本次实验结果，分析递归下降和LL(1)算法的异同点。 相同点：都是针对LL(1)文法，都是从上而下分析进行语法分析。
编译原理实验报告 实验一词法分析设计 一、实验功能： 1、对输入的txt文件内的内容进行词法分析： 2、由文件流输入test.txt中的内容，对文件中的各类字符进行词法分析 3、打印出分析后的结果； 二、程序结构描述：（源代码见附录）
1、分别利用k[],s1[],s2[],s3[]构造关键字表，分界符表，算术运算符表和关系运算符表。 2、bool isletter(){} 用来判断其是否为字母，是则返回true，否则返回false； bool isdigit(){} 用来判断其是否为数字，是则返回true，否则返回false； bool iscalcu(){} 用来判断是否为算术运算符，是则返回true，否则返回false； bool reserve(string a[]){} 用来判断某字符是否在上述四个表中，是则返回true，否则返回false； void concat(){} 用来连接字符串； void getn(){} 用来读取字符； void getb(){} 用来对空格进行处理； void retract(){}某些必要的退格处理； int analysis(){} 对一个单词的单词种别进行具体判断； 在主函数中用switch决定输出。 三、实验结果
四、实验总结 词法分析器一眼看上去很复杂，但深入的去做就会发现并没有一开始想象的那么困难。对于一个字符的种别和类型可以用bool函数来判断，对于关键字和标示符的识别（尤其是3b）则费了一番功夫，最后对于常数的小数点问题处理更是麻烦。另外，这个实验要设定好时候退格，否则将会导致字符漏读甚至造成字符重复读取。 我认为，这个实验在程序实现上大体不算困难，但在细节的处理上则需要好好地下功夫去想，否则最后的程序很可能会出现看上去没有问题，但实际上漏洞百出的状况。 将学过的知识应用到实际中并不简单，只有自己不断尝试将知识转化成程序才能避免眼高手低，对于知识的理解也必将更加深刻。 实验二LL(1)分析法
实验5语法分析程序的设计（2）一、实验目的 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中算法优先分析方法。 二、实验内容 设计一个文法的算法优先分析程序，判断特定表达式的正确性。 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); 2、计算机中表示上述优先关系，优先关系的机内存放方式有两种1）直接存放，2）为 优先关系建立优先函数，这里由学生自己选择一种方式； 1、给出算符优先分析算法如下： k:=1; S[k]:=‘#’; REPEAT 把下一个输入符号读进a中； IF S[k]∈V T THEN j:=k ELSE j:=k-1; WHILE S[j] a DO BEGIN REPEAT Q:=S[j]; IF S[j-1]∈V T THEN j:=j-1 ELSE j:=j-2 UNTIL S[j] Q 把S[j+1]…S[k]归约为某个N； k:=j+1;
S[k]:=N; END OF WHILE; IF S[j] a OR S[j] a THEN BEGIN k:=k+1;S[k]:=a END ELSE ERROR UNTIL a=‘#’ 1、 根据给出算法，利用适当的数据结构实现算符优先分析程序； 2、 利用算符优先分析程序完成下列功能： 1） 手工将测试的表达式写入文本文件，每个表达式写一行，用“；”表示结束； 2） 读入文本文件中的表达式； 3） 调用实验2中的词法分析程序搜索单词； 4） 把单词送入算法优先分析程序，判断表达式是否正确（是否是给出文法的语 言），若错误，应给出错误信息； 5） 完成上述功能，有余力的同学可以对正确的表达式计算出结果。 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、 分析文法中终结符号的优先关系； 2、 存放优先关系或构造优先函数； 3、利用算符优先分析的算法编写分析程序； 4、写测试程序，包括表达式的读入和结果的输出； 5、程序运行效果，测试数据可以参考下列给出的数据。 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：
(完整)编译原理实验报告(词法分析器语法分析器) 编辑整理： 尊敬的读者朋友们： 这里是精品文档编辑中心，本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的，发布之前我们对文中内容进行仔细校对，但是难免会有疏漏的地方，但是任然希望（(完整)编译原理实验报告(词法分析器语法分析器)）的内容能够给您的工作和学习带来便利。同时也真诚的希望收到您的建议和反馈，这将是我们进步的源泉，前进的动力。 本文可编辑可修改，如果觉得对您有帮助请收藏以便随时查阅，最后祝您生活愉快业绩进步，以下为(完整)编译原理实验报告(词法分析器语法分析器)的全部内容。
编 译 原 理 实 验 报 告 实验一 一、实验名称：词法分析器的设计 二、实验目的：1，词法分析器能够识别简单语言的单词符号
2，识别出并输出简单语言的基本字.标示符.无符号整数。运算符.和界符。 三、实验要求:给出一个简单语言单词符号的种别编码词法分析器 四、实验原理: 1、词法分析程序的算法思想 算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。 2、程序流程图 (1）主程序 （2）扫描子程序 3 五、实验内容: 1、实验分析 编写程序时，先定义几个全局变量a[］、token［](均为字符串数组)，c，s( char型），i,j,k（int型),a［］用来存放输入的字符串，token［]另一个则用来帮助识别单词符号,s用
来表示正在分析的字符.字符串输入之后，逐个分析输入字符,判断其是否‘＃’，若是表示字符串输入分析完毕,结束分析程序，若否则通过int digit（char c)、int letter(char c)判断其是数字，字符还是算术符，分别为用以判断数字或字符的情况，算术符的判断可以在switch语句中进行,还要通过函数int lookup(char token［］)来判断标识符和保留字。 2 实验词法分析器源程序: ＃include 〈stdio.h〉 ＃include 实验报 实验名称 】 LL (1)语法分析 【实验目的】 通过完成预测分析法的语法分析程序，了解预测分析法和递归子程序法的区别和联系。 使了解语法分析的功能， 掌握语法分析程序设计的原理和构造方法， 训练掌握开发应用程序 的基本方法。 【 实验内容 】 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。 构造预测分析表，并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分析程序。 分析法的功能是利用 LL (1)控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及 LL (1) 分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。 【设计思想】 (1) 、LL (1)文法的定义 LL(1) 分析法属于确定的自顶向下分析方法。 LL(1) 的含义是： 第一个 L 表明自顶向下分 析是从左向右扫描输入串，第 2个 L 表明分析过程中将使用最左推导， 1表明只需向右看一 个符号便可决定如何推导，即选择哪个产生式 ( 规则) 进行推导。 LL(1) 文法的判别需要依次计算 FIRST 集、FOLLOW 集和 SELLECT 集, 然后判断是否为 LL(1) 文法 ,最后再进行句子分析。 需要预测分析器对所给句型进行识别。即在 LL(1) 分析法中，每当在符号栈的栈顶出现 非终极符时， 要预测用哪个产生式的右部去替换该非终极符； 当出现终结符时， 判断其与剩 余输入串的第一个字符是否匹配，如果匹配，则继续分析，否则报错。 LL(1) 分析方法要求 文法满足如下条件： 对于任一非终极符 A 的两个不同产生式 A ,A ，都要满足下面条件： SELECT(A ) ∩SELECT(A )= 学号 20102798 实验日期 2013.04.08 专业 软件工程 教师签字 姓名 薛建东 成绩编译原理LL(1)语法分析实验报告
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