编译原理实验报告语法分析程序的设计

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。

编译原理实验编译原理实验。

编译原理是计算机科学中的一个重要领域，它研究的是编译器的设计和实现原理。

编译器是将高级语言代码转换成机器语言代码的程序，它在软件开发过程中起着至关重要的作用。

而编译原理实验则是帮助学生深入理解编译原理的重要手段之一，通过实际操作来加深对编译原理知识的理解和掌握。

在编译原理实验中，我们需要掌握以下几个关键点：1. 词法分析，词法分析是编译过程中的第一步，它负责将源代码分割成一个个的单词（Token）。

在词法分析实验中，我们需要实现一个词法分析器，能够正确地识别出源代码中的各种单词，并进行分类和标记。

2. 语法分析，语法分析是编译过程中的第二步，它负责将词法分析得到的单词序列转换成抽象语法树。

在语法分析实验中，我们需要实现一个语法分析器，能够根据给定的文法规则，将单词序列转换成抽象语法树，并进行语法检查。

3. 语义分析，语义分析是编译过程中的第三步，它负责对抽象语法树进行语义检查和翻译。

在语义分析实验中，我们需要实现一个语义分析器，能够对抽象语法树进行类型检查、作用域分析等，并生成中间代码。

4. 代码生成，代码生成是编译过程中的最后一步，它负责将中间代码转换成目标机器代码。

在代码生成实验中，我们需要实现一个代码生成器，能够将中间代码转换成目标机器代码，并进行优化。

通过以上实验，我们可以深入理解编译原理的各个环节，并掌握编译器的设计和实现原理。

同时，实验过程中还能培养我们的动手能力和解决问题的能力，为今后的软件开发打下坚实的基础。

总之，编译原理实验是非常重要的，它能够帮助我们深入理解编译原理知识，提高我们的动手能力和解决问题的能力。

希望大家能够认真对待编译原理实验，从中获得更多的收获和成长。

编译原理实验报告班级姓名：学号：自我评定：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，VALUE）的二元式编码。

对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；VALUE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，VALUE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，可以通过两种途径来构造词法分析程序。

其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义（如BNF），用手工的方式（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的状态矩阵，该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。

构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的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的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。

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’|εT→FT’T’→MFT’|εF→(E)|iA→+|-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<int, string>:用pair<int, string>来存储单个二元组。

该对照表由专题1定义。

map<string, int>:存储离散化后的终结符和非终结符。

vector<string>[][]:存储LL(1)分析表函数定义init:void init();功能：初始化LL(1)分析表，关键字及识别码对照表，离散化（非）终结符传入参数：（无）传出参数：（无）返回值：（无）Parse:bool Parse( const vector<PIS> &vec, int &ncol )；功能：进行该行的语法分析传入参数：vec:该行二元式序列传出参数：emsg:出错信息epos:出错标识符首字符所在位置返回值：是否成功解析。

编写原理课程设计报告题目:编译原理课程设计C语言词法和语法分析器的实现C-词法和语法分析器的实现1.课程设计目标(1)题目的实用性C语言具有完整语言的基本属性，写C语言的词法分析和语法分析对理解编译原理的相关理论和知识会起到很大的作用。

通过编写C语言词法和语法分析程序，可以对编译原理的相关知识:正则表达式、有限自动机、语法分析等有一个清晰的认识和掌握。

(2)C语言的词法描述①语言的关键词:else if int返回void while的所有关键字都是保留字，必须小写。

②特殊符号:+ - * / < <= > >= == != = ;, ( ) [ ] { } /* */③其他标记是ID和NUM，它们由以下正则表达式定义:ID =字母字母*NUM =数字数字*字母= a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9注:ID表示标识符，NUM表示数字，letter表示字母，digit表示数字。

小写字母和大写字母是有区别的。

④它由空格、换行符和制表符组成。

空格通常会被忽略。

⑤用常用的C语言符号/*将注释括起来...*/.注释可以放在任何空白位置(也就是注释不能放在标记上)，可以多行。

注释不能嵌套。

(3)规划目标能够正确分析程序的词法和语法。

2.分析和设计(1)设计理念a.词汇分析词法分析的实现主要使用有限自动机理论。

有限自动机可以用来描述识别输入字符串中模式的过程，因此也可以用来构造扫描程序。

词法分析器可以很容易地用有限自动机理论来设计。

b.语法分析语法分析采用递归下降分析法。

递归下降法是语法分析中最容易理解的方法。

其主要原理是根据每个非终结符的产生式结构为其构造相应的解析子程序，其中终结符生成匹配命令，非终结符生成过程调用命令。

这种方法被称为递归子例程下降法或递归下降法，因为语法递归的相应子例程也是递归的。

子程序的结构与产生式的结构几乎相同。

(2)程序流程图主程序流程图:词法分析:语法分析:词汇分析子流程图:语法分析子流程图:3.程序代码实现整个词法与语法程序设计在同一个项目中，包含八个文件，分别是main.cpp、parse.cpp、scan.cpp、util.cpp、scan.h、util.h、globals.h和parse.h，其中scan.cpp和scan.h是词法分析程序。

(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告实验一词法分析程序实现一、实验内容选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象，要求将其中的各个单词识别出来。

输入：由无符号数和+，－，*，/, ( , ) 构成的算术表达式，如1.5E+2－100。

输出：对识别出的每一单词均单行输出其类别码（无符号数的值暂不要求计算）。

二、设计部分因为需要选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象，要求将其中的各个单词识别出来，而其中的关键则为无符号数的识别，它不仅包括了一般情况下的整数和小数，还有以E为底数的指数运算，其中关于词法分析的无符号数的识别过程流程图如下：GOTO 1:(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告GOTO 2:三、源程序代码部分#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include <math.h>#define MAX 100#define UNSIGNEDNUMBER 1#define PLUS 2#define SUBTRACT 3#define MULTIPLY 4#define DIVIDE 5#define LEFTBRACKET 6#define RIGHTBRACKET 7#define INEFFICACIOUSLABEL 8#define FINISH 111int count=0;int Class;void StoreType();int Type[100];char Store[20]={'\0'};void ShowStrFile();//已经将要识别的字符串存在文件a中void Output(int a,char *p1,char *p2);//字符的输出过程int Sign(char *p);//'+''-''*''/'整体识别过程int UnsignedNum(char *p);//是否适合合法的正整数0~9int LegalCharacter(char *p);//是否是合法的字符：Sign(p)||UnsignedNum(p)||'E'||'.' void DistinguishSign(char *p);//'+''-''*''/'具体识别过程void TypyDistinguish();//字符的识别过程void ShowType();//将类别码存储在Type[100]中，为语法分析做准备void ShowStrFile()//已经将要识别的字符串存在文件a中{FILE *fp_s;char ch;if((fp_s=fopen("a.txt","r"))==NULL){printf("The FILE cannot open!");exit(0);}elsech=fgetc(fp_s);while(ch!=EOF){putchar(ch);ch=fgetc(fp_s);}printf("\n");}void StoreStr()//将文件中的字符串存储到数组Store[i] {FILE *fp=fopen("a.txt","r");char str;int i=0;while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%c",&str);if(str=='?'){Store[i]='\0';break;}Store[i]=str;i++;}Store[i]='\0';}void ShowStore(){int i;for (i=0;Store[i]!='\0';i++)printf("%c",Store[i]);printf("\n");}void Output(int a,char *p1,char *p2){printf("%3s\t%d\t%s\t","CLASS",a,"VALUE");while(p1<=p2){printf("%c",*p1);p1++;}printf("\n");}int Sign(char *p){char ch=*p;if(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')') return 1;elsereturn 0;}int UnsignedNum(char *p){char ch=*p;if('0'<=ch&&ch<='9')return 1;elsereturn 0;}int LegalCharacter(char *p){char ch=*p;if(Sign(p)||UnsignedNum(p)||ch=='E'||ch=='.')。

学号《编译原理》实验2：语法分析器设计学生姓名专业、班级指导教师赵璐成绩计算机与信息工程学院2018 年11 月27 日一、实验目的1.理解语法分析程序的功能。

2.熟悉语法分析程序的设计原理和构造方法。

3.掌握递归下降语法分析程序的构造方法。

4.设计一个递归下降的语法分析器，作为实验一构造的词法分析器的下一步编译工具，能语法分析前一步词法分析器输出的单词符号序列。

二、实验要求1.根据书P206给出的简单语言的语法规则，编写C或C++语言源程序，实现针对该简单语言的递归下降的语法分析器；2.独立做实验，输入、调试所编程序；3.实验结束后，根据实验报告模板编写实验报告。

三、实验内容和步骤用Visual C++作为实验开发环境，创建一个Win32 Console Application工程，工程名为你的学号，添加三个文件：（1）存储结构定义：以ParserDef.h和LexerDef.h为文件名；（2）基本操作的算法：以ParserAlgo.h和LexerAlgo.h为文件名；（3）调用基本操作的主程序：以ParserMain.cpp为文件名。

编写程序：（1）文件LexerDef.h和LexerAlgo.h为实验一的内容。

（2）文件ParserDef.h定义语法分析所需的全局变量等。

（3）文件ParserAlgo.h实现对语法规则中各语法成分的分析子算法。

（4）文件ParserMain.cpp实现针对P206简单语言语法规则的递归下降语法分析器。

源程序代码：=============================ParserDef.h================================ int kk;#define _KEY_WORD_END "waiting for your expanding"char * rwtab[]={"begin","if","then","while","do","end",_KEY_WORD_END};char input[255];char token[255]="";int p_input;int p_token;char ch;============================ParserAlgo.h================================ char prog[80];int syn,p,m,n,sum=0;void scaner() {m=0;for(n=0; n<8; n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' ') ch=prog[p++];if((ch>='a' && ch<='z') ||(ch>='A' && ch<='Z')) {while((ch>='a' && ch<='z') ||(ch>='A' && ch<='Z')||(ch>='0' && ch<='9')) {token[m++]=ch;ch=prog[p++];}token[m++]='\0';syn=10;p=p-1; //回退一个字符for(n=0; n<6; n++) {if(strcmp(token,rwtab[n])==0) {syn=n+1;break;}}} else if(ch>='0' && ch<='9') {sum=0;while(ch>='0' && ch<='9') {sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p=p-1;syn=11;} else {switch(ch) {case '<':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p];if(ch=='>') {syn=21;token[m++]=ch;} else if(ch=='=') {syn=22;token[m++]=ch;} else {syn=20;p=p-1;}p=p+1;token[m]='\0';break;case '>':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=24;token[m++]=ch;} else {syn=23;p=p-1;}break;case ':':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=18;token[m++]=ch;} else {syn=17;p=p-1;}break;case '+':syn=13;token[0]=ch;break;case '-':syn=14;token[0]=ch;break;case '*':syn=15;token[0]=ch;break;case '/':syn=16;token[0]=ch;break;case ';':syn=26;token[0]=ch;break;case '(':syn=27;token[0]=ch;break;case ')':syn=28;token[0]=ch;break;case '=':syn=25;token[0]=ch;break;case '#':syn=0;token[0]=ch;break;default:syn=-1;}}}============================ParserMain.cpp============================== #include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include"LexerDef.h"#include"ParserDef.h"#include"LexerAlgo.h"#include"ParserAlgo.h"void lrparser();void yucu();void statement();void expression();void term();void factor();void lrparser() {if (syn==1) { //beginscaner();yucu();if (syn==6) { //endscaner();if (syn==0 && kk==0) printf("success \n");} else {if(kk!=1) printf("error,lose 'end' ! \n");kk=1;}} else {printf("error,lose 'begin' ! \n");kk=1;}return;}void yucu() {statement();while(syn==26) {scaner();statement();}return;}void statement() {if (syn==10) { //为标识符scaner();if (syn==18) { //为:=scaner();expression();} else {printf("error!");kk=1;}} else {printf("error!");kk=1;}return;}void expression() {term();while(syn==13 || syn==14) {scaner();term();}return;}void term() {factor();while(syn==15 || syn==16) {scaner();factor();}return;}void factor() {if(syn==10 || syn==11)scaner(); //为标识符或整常数时，读下一个单词符号else if(syn==27) {scaner();expression();if(syn==28)scaner();else {printf(" ')' 错误\n");kk=1;}} else {printf("表达式错误\n");kk=1;}return;}void main() {p=0;printf("********************语法分析程序***************\n");printf("请输入源程序:\n");do {scanf("%c",&ch);prog[p++]=ch;} while(ch!='#');p=0;scaner();lrparser();printf("语法分析结束！\n");}四、解答下列问题（1）简述该语法分析器的算法思想。

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。

编译原理实验报告实验名称：自底向上语法分析姓名：覃立明专业班级：网工101学号：*********实验二：自底向上语法分析算法程序设计基本要求：完成自底向上语法分析算法的程序设计。

主要内容：设计、调试并测试自底向上语法分析算法程序。

操作要点：程序设计、调试与测试，撰写实验报告。

主要仪器设备：计算机程序代码：/*说明：本程序只针对文法G[E]E→E+T | TT→T*F | FF→( E ) | i*/#include <stdio.h>#include <string.h>//初始化变量char p[10][10]={{'N','+','N'},{'N'},{'N','*','N'},{'N'},{'N','^','N'},{'N'},{'(','N',')'},{'i'}};char pp[10];char m[20]={'+','*','^','i','(',')','#'};char t[20][20]={{'>','<','<','<','<','>','>'},{'>','>','<','<','<','>','>'},{'>','>','<','<','<','>','>'},{'>','>','>','n','n','>','>'},{'<','<','<','<','<','=','n'},{'>','>','>','n','n','>','>'},{'<','<','<','<','<','n','='}};int termin(char arr[20],char c); //函数：判断是否终结符char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2);//函数：比较两个终结符之间的优先关系void error(); //函数：报错int rule(char parr[10][10],char pparr[10]);//函数：检查是否存在相应的规则void prn(char stack[50],int pt); //函数：打印运行栈中的数据main (){char str[50];char a,q;char s[50];int k,j,n,i,ii;scanf("%s",str);s[0]='n';n=0;k=1;s[k]='#';do{a=str[n];if (termin(m,a)<0) { error();return(0); }if (termin(m,s[k])>=0) j=k; else j=k-1;if (compare(t,s[j],a)=='>'){do{q=s[j];if ((j-1)<=0){error();return(0);}if (termin(m,s[j-1])>=0) j=j-1; else j=j-2;}while (compare(t,s[j],q)!='<');ii=0; //修改流程图的部分for(i=j+1;i<=k;i++){pp[ii]=s[i];ii++;}pp[ii]='\0';if(rule(p,pp)){k=j+1;s[k]='N';prn(s,k);}else{error();return(0);}}else{if (compare(t,s[j],a)=='<'){k=k+1;s[k]=a;n=n+1;prn(s,k);}else{if (compare(t,s[j],a)!='='){error();return(0);}else{if (compare(t,s[j],'#')=='='){printf("The sentence is legal\n");return(1);}else{k=k+1;s[k]=a;n=n+1;prn(s,k);}}}}}while (str[n]!='\0');printf("The sentence is legal!\n");}int termin(char arr[20],char c){int i=0;int l=0;while (arr[i]!='\0'){if (arr[i]==c){l=1;break;}i=i+1;}if (l==1) return(i); else return(-1); }char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2) {int i,j;char r;i=termin(m,c1);j=termin(m,c2);r=xarr[i][j];return(r);}void error(){printf("The sentence is not legal\n!");}int rule(char parr[10][10],char pparr[10]) {int i;for(i=0;i<=7;i++)if(strcmp(pparr,parr[i])==0) return(1); return(0);}void prn(char stack[50],int pt){int i;for(i=1;i<=pt;i++)printf("%c",stack[i]);printf("\n");}运行结果截图：实验体会：此次实验通过算符优先算法设计语法分析程序，借助教材P117图6.8算符优先分析规约过程流程图设计程序。

一、实验背景编译原理是计算机科学的一个重要分支，主要研究如何将高级语言源代码转换为计算机可以执行的机器代码。

本实验旨在通过实践操作，加深对编译原理基本概念和算法的理解，提高编程能力和解决问题的能力。

二、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和流程；2. 掌握词法分析和语法分析的基本方法；3. 熟悉编译过程中的中间代码生成和代码优化；4. 培养编程能力和团队协作精神。

三、实验内容1. 词法分析词法分析是编译过程的第一步，其主要任务是将源代码中的字符序列转换成一个个有意义的符号（单词）。

本实验中，我们实现了词法分析器，能够识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。

2. 语法分析语法分析是编译过程的核心，其主要任务是将词法分析器生成的单词序列按照一定的语法规则进行组织，形成语法树。

本实验中，我们实现了递归下降解析法，对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。

3. 中间代码生成中间代码生成是编译过程中的一个重要环节，其主要任务是将语法树转换为一种抽象的、与具体机器无关的中间代码。

本实验中，我们实现了三地址代码生成，将语法树转换为三地址代码。

4. 代码优化代码优化是编译过程中的一个关键步骤，其主要任务是在保证程序正确性的前提下，提高程序的性能。

本实验中，我们实现了简单的代码优化，如常数传播、变量替换等。

四、实验结果与分析1. 实验结果通过实验，我们成功实现了词法分析、语法分析、中间代码生成和代码优化等功能。

以一个简单的C语言程序为例，我们能够将其转换为三地址代码，并进行简单的优化。

2. 实验分析（1）词法分析：本实验中，我们通过定义状态转换表和动作表，实现了对C语言源代码的词法分析。

实验结果表明，词法分析器能够准确地识别出标识符、关键字、运算符、常量等单词。

（2）语法分析：递归下降解析法是一种较为直观的语法分析方法。

本实验中，我们实现了递归下降解析法，对表达式、赋值语句、函数定义等语法结构进行了分析。

编译原理实验报告3编译原理实验报告——表达式语法分析——表达式语法分析表达式语法分析实验报告一、实验题目设计一个简单的表达式语法分析器（采用递归下降方法设计实现）二、实验目的1、了解形式语言基础及其文法运算；2、熟悉语法分析原理及 4 种常用的语法分析方法；其中：四种算法为（1）设计算术表达式的递归下降子程序分析算法（2）设计算术表达式的 LL(1) 分析算法（3）设计算术表达式的简单优先分析算法（4）设计算术表达式的SLR(1) 分析算法3、选择上述一种方法并设计一个表达式的语法分析器。

（本实验设计的是递归下降的表达式语法分析器）三、实验内容1．设计递归下降语法分析器算法；2．编写代码并上机调试运行通过； 3、写出试验体会及心得。

四、实验要求1、给出算术表达式文法2、进行适当的文法变换3、选择一种语法分析的方法，并说明其原理4、根据原理给出相应的算法设计，说明主要的数据结构并画出算法流程图5、编写代码并上机调试运行通过6、写出程序运行结果7、写出相应的文档以及代码注释8、输入——表达式；输出——表达式语法是否正确。

五、递归下降的表达式语法分析器设计概要1．算术表达式文法．G(E)：E T F 2．文法变换：文法变换：G’(E)： E->TE' E'->+TE'|ε T->FT' T'->*FT'|ε F->(E)|I E +T | T T* F | F i | (E)3. 递归下降子程序框图：递归下降子程序框图：六、实验设计源程序#includechar inputstream[50]; int temp=0; int right; void e(); void e1(); void t(); void t1(); void f(); void main() { right=1;//存储输入句子//数组下标 //判断输出信息cout<<"请输入您要分析的字符串以#结束(^为空字符)："<>inputstream; e(); if((inputstream[temp]=='#')&&right) cout<<"分析成功"<<<"e-="" cout<<"分析失败"<TE'"<<<"e'-="" e1()="" e1();="" if(inputstream[temp]="='+')" t();="" void="" {="" }="">+TE'"<e1(); } else if (inputstream[temp]!='#'||inputstream[temp]!=')') { cout<<"T'->^"<<<"t-="" else="" return="" right="0;" t()="" void="" {="" }="">FT'"<<<"t'-="" f();="" if(inputstream[temp]="='*')" t1()="" t1();="" void="" {="" }="">*FT'"<<<"t'-="" else="" f();="" if="" t1();="" temp++;="" {="" }="">^"<} } void f() { if(inputstream[temp]=='i') { cout<<"F->i"<if(inputstream[temp]=='(') { cout<<"F->(E)"<<<"f-="" e();="" if(inputstream[temp]="=')')" temp++;="" {="">(E)"<七、运行结果八、实验思考题语法分析的任务是什么？语法分析的任务是什么？答：语法分析器的任务是识别和处理比单词更大的语法单位，如：程序设计语言中的表达式、各种说明和语句乃至全部源程序，指出其中的语法错误；必要时，可生成内部形式，便于下一阶段处理。

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 4.8P190 4.9P190 4.102.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 byrecursive-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12 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 4.8lexp->atom|listatom->number|identifierlist->(lexp-seq)lexp-seq->lexp lexp-seq1.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。

编译原理程序设计实验报告——实验题目班级：计算机1306姓名：学号：实验目标：表达式语法分析器的设计实现1) 递归下降子程序 2) LL （1）分析法实验内容： 1. 概要设计1) 按照流程图，调用子程序实现；2) 通过ll （1）分析表和对应压栈、弹栈操作实现。

2. 流程图1) 递归： Z ’(main):N Err开始Read （w ） E #? 结束E: E1:Y NY NT: T1：YNYNF ：N N err Y YY N err入口 TE1 入口+? -？ 出口Read(w) T出口入口 FT1 出口入口*？/？出口Read （w ）T入口I ？ （？ Read （w ）E )? Read （w ）出口2) LL （1）：BeginPUSH(#),PUSH(E)POP(x)x ∈VTx ∈VNx=wendW=#nyNEXT(w)yn err查LL （1）分析表空？nPUSH （i ）errny逆序压栈开始构建LL(1)分析表调用函数token （）切分单词 调用*Analyse(char *token)进行分析 结束3.关键函数1)递归下降子程序void E(); //E->TX;int E1(); //X->+TX | evoid T(); //T->FYint T1(); //Y->*FY | eint F(); //F->(E) | i2)LL（1）分析法char *Find(char vn,char vt)//是否查到表char *Analyse(char *token)//分析过程int Token()//将token中数字表示成i，标识符表示成n源程序代码：（加入注释）1)递归下降子程序：#include<stdio.h>#include<iostream>#include <string.h>#include <stdlib.h>using namespace std;/********全局变量**********/char str[30];int index=0;void E();//E->TX;int E1();//X->+TX | evoid T();//T->FYint T1();//Y->*FY | eint F();//F->(E) | iFILE *fp;char cur;/*************主函数************/int main(){int len;int m;if((fp=fopen("source.txt","r"))==NULL){cout<<"can not open the source file!"<<endl;exit(1);}cur=fgetc(fp);while(cur!='#'){E();}cout<<endl;cout<<"success"<<endl;return 0;}/*************************************/void E(){T();E1();}/*************************************/int E1(){if(cur=='+'){cur=fgetc(fp);T();cout<<'+'<<" ";E1();}else if(cur=='-'){cur=fgetc(fp);T();cout<<'-'<<" ";E1();}return 0;}/************************************/void T(){F();T1();}/***********************************/int T1(){if(cur=='*'){cur=fgetc(fp);F();cout<<'*'<<" ";T1();}else if(cur=='/'){cur=fgetc(fp);F();cout<<'/'<<" ";T1();}return 0;}int F(){if((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'){for(int i=0;i<20;i++){str[i]='\0';index=0;}str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);while((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'||(cur<='9'&&cur>='0')){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);}cout<<str;cout<<" ";return NULL;}else if (cur<='9'&&cur>='0'){for(int i=0;i<20;i++){str[i]='\0';index=0;}while(cur<='9'&&cur>='0'){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);}if(cur=='.'){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);while(cur<='9'&&cur>='0'){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);}cout<<str;cout<<" ";return NULL;}else if((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'){printf("error6\n");exit(1);}else{cout<<str;cout<<" ";return NULL;}}else if (cur=='('){cur=fgetc(fp);E();if(cur==')'){cur=fgetc(fp);return 0;}else{printf("error3\n");exit (1);}}else{printf("error4\n");exit(1);}return 0;}程序运行结果：（截屏）输入：Source.txt文本((Aa+Bb)*(88.2/3))#输出：2)LL（1）#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <cstring>#include <stack>using namespace std;struct Node1{char vn;char vt;char s[12];}MAP[22];//存储分析预测表每个位置对应的终结符，非终结符，产生式int k;char token[30];int token_index=0;charG[12][12]={"E->TR","R->+TR","R->-TR","R->e","T->FW","W->*FW","W->/FW", "W->e","F->(E)","F->i","F->n"};//存储文法中的产生式,用R代表E',W代表T',e代表空//char VN[6]={'E','R','T','W','F'};//存储非终结符//char VT[9]={'i','n','+','-','*','/','(',')','#'};//存储终结符char Select[12][12]={"(,i,n","+","-","),#","(,i,n","*","/","+,-,),#","(","i","n"};//存储文法中每个产生式对应的select集合charRight[12][8]={"->TR","->+TR","->-TR","->e","->FW","->*FW","->/FW","->e","->( E)","->i","->n"};stack<char> stak,stak1,stak2;char *Find(char vn,char vt){int i;for(i=0;i<k;i++){if(MAP[i].vn==vn&& MAP[i].vt==vt)return MAP[i].s;}return "error";}char *Analyse(char *token){char p,action[10],output[10];int i=1,j,k=0,l_act,m;while(!stak.empty())//判断栈中是否为空，若不空就将栈顶元素与分析表匹配进行相应操作stak.pop();stak.push('#');//栈底标志stak.push('E');//起始符号先入栈printf(" 步骤栈顶元素输入串推导所用产生式或匹配\n");p=stak.top();while(p!='#')//查预测分析表将栈顶元素进行匹配，若栈顶元素与输入串匹配成功则向前匹配，否则生成式反序入栈{printf("%7d ",i++);p=stak.top();//从栈中弹出一个栈顶符号，由p记录并输出stak.pop();printf("%6c ",p);for(j=0,m=0;j<token_index;j++)//将未被匹配的剩余输入串输出output[m++]=token[j];output[m]='\0';printf("%10s",output);if(p==token[k]){ if(p=='#')//若最后一个结束符号匹配说明输入表达式被接受，否则继续匹配{printf(" 接受\n");return "SUCCESS";}printf(" “%c”匹配\n",p);k++;}else{ //将未被匹配的第一个字符与find函数的结果进行比较,在预测分析表中查找相应生成式strcpy(action,Find(p,token[k]));if(strcmp(action,"error")==0){printf(" 没有可用的产生式\n");return "ERROR";}printf(" %c%s\n",p,action);int l_act=strlen(action);if(action[l_act-1]=='e')continue;for(j=l_act-1;j>1;j--)stak.push(action[j]);}}return "ERROR";}int Token(){FILE *fp;char cur;int i,j;fp=fopen("source.txt","r");cur=fgetc(fp);while(cur!=EOF)//把用字母数字表示的输入串转换为token序列的表示方法{if((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'){cur=fgetc(fp);while((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'||(cur<='9'&&cur>='0')){cur=fgetc(fp);} token[token_index++]='i';continue;}else if (cur<='9'&&cur>='0'){while(cur<='9'&&cur>='0')cur=fgetc(fp);if(cur=='.'){cur=fgetc(fp);while(cur<='9'&&cur>='0')cur=fgetc(fp);}token[token_index++]='n';continue;}else{token[token_index++]=cur;cur=fgetc(fp);continue;} }token[token_index]='#';cout<<"把文件中字符串用i表示，数字用n表示，转化后：";for(int index=0;index<=token_index;index++)cout<<token[index];cout<<endl<<endl;return 0;}int main (){int i,j,l,m;for(i=0,k=0;i<11;i++)//通过select集合生成预测分析表{l=strlen(Select[i]);for(j=0;j<l;j+=2){MAP[k].vn=G[i][0];MAP[k].vt=Select[i][j];strcpy(MAP[k].s,Right[i]);k++;}}Token();cout<<"分析过程如下："<<endl;cout<<Analyse(token)<<endl;return 0;}程序运行结果：（截屏）输入：Source.txt文本((Aa+Bb)*(88.2/3))输出：目录第一章总论 ........................................................................................ 错误！未定义书签。

一、实验目的本次实验旨在使学生通过编译原理的学习，了解编译程序的设计原理及实现技术，掌握编译程序的各个阶段，并能将所学知识应用于实际编程中。

二、实验内容1. 词法分析2. 语法分析3. 语义分析4. 中间代码生成5. 代码优化6. 目标代码生成三、实验步骤1. 词法分析（1）设计词法分析器，识别输入源代码中的各种词法单元；（2）使用C语言实现词法分析器，并进行测试。

2. 语法分析（1）根据文法规则设计语法分析器，识别输入源代码的语法结构；（2）使用C语言实现语法分析器，并进行测试。

3. 语义分析（1）设计语义分析器，检查语法分析后的语法树，确保语义正确；（2）使用C语言实现语义分析器，并进行测试。

4. 中间代码生成（1）设计中间代码生成器，将语义分析后的语法树转换为中间代码；（2）使用C语言实现中间代码生成器，并进行测试。

5. 代码优化（1）设计代码优化器，对中间代码进行优化，提高程序性能；（2）使用C语言实现代码优化器，并进行测试。

6. 目标代码生成（1）设计目标代码生成器，将优化后的中间代码转换为特定目标机的汇编语言；（2）使用C语言实现目标代码生成器，并进行测试。

四、实验结果与分析1. 词法分析实验结果：成功识别输入源代码中的各种词法单元，包括标识符、关键字、运算符、常量等。

2. 语法分析实验结果：成功识别输入源代码的语法结构，包括表达式、语句、程序等。

3. 语义分析实验结果：成功检查语法分析后的语法树，确保语义正确。

4. 中间代码生成实验结果：成功将语义分析后的语法树转换为中间代码，为后续优化和目标代码生成提供基础。

5. 代码优化实验结果：成功对中间代码进行优化，提高程序性能。

6. 目标代码生成实验结果：成功将优化后的中间代码转换为特定目标机的汇编语言，为程序在目标机上运行做准备。

五、实验心得1. 编译原理是一门理论与实践相结合的课程，通过本次实验，我对编译程序的设计原理及实现技术有了更深入的了解。

编译原理课程设计报告课题名称：编译原理课程设计C-语言词法与语法分析器的实现提交文档学生姓名：提交文档学生学号：同组成员名单：指导教师姓名：指导教师评阅成绩：指导教师评阅意见：..提交报告时间：年月日C-词法与语法分析器的实现1.课程设计目标（1）题目实用性C-语言拥有一个完整语言的基本属性，通过编写C-语言的词法分析和语法分析，对于理解编译原理的相关理论和知识有很大的作用。

通过编写C-语言词法和语法分析程序，能够对编译原理的相关知识：正则表达式、有限自动机、语法分析等有一个比较清晰的了解和掌握。

（2）C-语言的词法说明①语言的关键字：else if int return void while所有的关键字都是保留字，并且必须是小写。

②专用符号：+ - * / < <= > >= == != = ; , ( ) [ ] { } /* */③其他标记是ID和NUM，通过下列正则表达式定义：ID = letter letter*NUM = digit digit*letter = a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9注：ID表示标识符，NUM表示数字，letter表示一个字母，digit表示一个数字。

小写和大写字母是有区别的。

④空格由空白、换行符和制表符组成。

空格通常被忽略。

⑤注释用通常的c语言符号/ * . . . * /围起来。

注释可以放在任何空白出现的位置(即注释不能放在标记内)上，且可以超过一行。

注释不能嵌套。

（3）程序设计目标能够对一个程序正确的进行词法及语法分析。

2.分析与设计（1）设计思想a.词法分析词法分析的实现主要利用有穷自动机理论。

有穷自动机可用作描述在输入串中识别模式的过程，因此也能用作构造扫描程序。

通过有穷自动机理论能够容易的设计出词法分析器。

b.语法分析语法分析采用递归下降分析。

递归下降法是语法分析中最易懂的一种方法。

它的主要原理是，对每个非终结符按其产生式结构构造相应语法分析子程序，其中终结符产生匹配命令，而非终结符则产生过程调用命令。

《编译原理》上机实验报告题目：LL(1)语法分析程序1.设计要求（1）对输入文法，它能判断是否为LL(1)文法，若是，则转（2）；否则报错并终止；（2）输入已知文法，由程序自动生成它的LL(1)分析表；（3）对于给定的输入串，应能判断识别该串是否为给定文法的句型。

2.分析该程序可分为如下几步：（1）读入文法（2）判断正误（3）若无误，判断是否为LL(1)文法（4）若是，构造分析表；（5）由总控算法判断输入符号串是否为该文法的句型。

3.流程图4.源程序LL1语法分析程序#include<stdio.h>#include<string.h>int count=0; /*分解的产生式的个数*/int number; /*所有终结符和非终结符的总数*/char start; /*开始符号*/char termin[50]; /*终结符号*/char non_ter[50]; /*非终结符号*/char v[50]; /*所有符号*/char left[50]; /*左部*/char right[50][50]; /*右部*/char first[50][50],follow[50][50]; /*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/ char first1[50][50]; /*所有单个符号的FIRST集合*/char select[50][50]; /*各单个产生式的SELECT集合*/char f[50],F[50]; /*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/char empty[20]; /*记录可直接推出^的符号*/char TEMP[50]; /*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/int validity=1; /*表示输入文法是否有效*/int ll=1; /*表示输入文法是否为LL(1)文法*/int M[20][20]; /*分析表*/char choose; /*用户输入时使用*/char empt[20]; /*求_emp()时使用*/char fo[20]; /*求FOLLOW集合时使用*//*******************************************判断一个字符是否在指定字符串中********************************************/int in(char c,char *p){//int i;size_t i;if(strlen(p)==0)return(0);for(i=0;;i++){if(p[i]==c)return(1); /*若在，返回1*/if(i==strlen(p))return(0); /*若不在，返回0*/}}/*******************************************得到一个不是非终结符的符号********************************************/char c(){char c='A';while(in(c,non_ter)==1)c++;return(c);}分解含有左递归的产生式********************************************/void recur(char *point){ /*完整的产生式在point[]中*/int j,m=0,n=3,k;char temp[20],ch;ch=c(); /*得到一个非终结符*/k=strlen(non_ter);non_ter[k]=ch;non_ter[k+1]='\0';for(j=0;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){if(point[n]==point[0]){ /*如果'|'后的首符号和左部相同*/ for(j=n+1;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){while(point[j]!='|'&&point[j]!='\0')temp[m++]=point[j++];left[count]=ch;memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;if(point[j]=='|'){n=j+1;break;}}}else{ /*如果'|'后的首符号和左部不同*/ left[count]=ch;right[count][0]='^';right[count][1]='\0';count++;for(j=n;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';count++;m=0;}}}/*******************************************分解不含有左递归的产生式********************************************/void non_re(char *point){int m=0,j;char temp[20];for(j=3;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';count++;m=0;}/*******************************************读入一个文法********************************************/char grammer(char *t,char *n,char *left,char right[50][50]) {char vn[50],vt[50];char s;char p[50][50];printf("\n请输入文法的非终结符号串：");scanf("%s",vn);getchar();i=strlen(vn);memcpy(n,vn,i);n[i]='\0';printf("请输入文法的终结符号串：");scanf("%s",vt);getchar();i=strlen(vt);memcpy(t,vt,i);t[i]='\0';printf("请输入文法的开始符号：");scanf("%c",&s);getchar();printf("请输入文法产生式的条数：");scanf("%d",&i);getchar();for(j=1;j<=i;j++){printf("请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：",j,i);scanf("%s",p[j-1]);getchar();}for(j=0;j<=i-1;j++)if(p[j][1]!='-'||p[j][2]!='>'){ printf("\ninput error!");validity=0;return('\0');} /*检测输入错误*/for(k=0;k<=i-1;k++){ /*分解输入的各产生式*/if(p[k][3]==p[k][0])recur(p[k]);elsenon_re(p[k]);}return(s);}/*******************************************将单个符号或符号串并入另一符号串********************************************/void merge(char *d,char *s,int type){ /*d是目标符号串，s是源串，type＝1，源串中的' ^ '一并并入目串；type＝2，源串中的' ^ '不并入目串*/int i,j;for(i=0;size_t(i)<=strlen(s)-1;i++)if(type==2&&s[i]=='^');else{for(j=0;;j++){if(size_t(j)<strlen(d)&&s[i]==d[j])break;if(size_t(j)==strlen(d)){d[j]=s[i];d[j+1]='\0';break;}}}}}/*******************************************求所有能直接推出^的符号********************************************/void emp(char c){ /*即求所有由' ^ '推出的符号*/ char temp[10];int i;for(i=0;i<=count-1;i++){if(right[i][0]==c&&strlen(right[i])==1){temp[0]=left[i];temp[1]='\0';merge(empty,temp,1);emp(left[i]);}}}/*******************************************求某一符号能否推出' ^ '********************************************/int _emp(char c){ /*若能推出，返回1；否则，返回0*/ int i,j,k,result=1,mark=0;char temp[20];temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);if(in(c,empty)==1)for(i=0;;i++){if(i==count)return(0);if(left[i]==c) /*找一个左部为c的产生式*/{j=strlen(right[i]); /*j为右部的长度*/if(j==1&&in(right[i][0],empty)==1)return(1);else if(j==1&&in(right[i][0],termin)==1)return(0);else{for(k=0;k<=j-1;k++)if(in(right[i][k],empt)==1)mark=1;if(mark==1)continue;else{for(k=0;k<=j-1;k++){result*=_emp(right[i][k]);temp[0]=right[i][k];temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);}}}if(result==0&&i<count)continue;else if(result==1&&i<count)return(1);}}}/*******************************************判断读入的文法是否正确********************************************/int judge(){int i,j;for(i=0;i<=count-1;i++){if(in(left[i],non_ter)==0){ /*若左部不在非终结符中，报错*/ printf("\nerror1!");return(0);}for(j=0;size_t(j)<=strlen(right[i])-1;j++){if(in(right[i][j],non_ter)==0&&in(right[i][j],termin)==0&&right[i][j]!='^'){ /*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为' ^ '，报错*/ printf("\nerror2!");validity=0;return(0);}}}return(1);}/*******************************************求单个符号的FIRST********************************************/void first2(int i){ /*i为符号在所有输入符号中的序号*/char c,temp[20];int j,k,m;c=v[i];char ch='^';emp(ch);if(in(c,termin)==1) /*若为终结符*/{first1[i][0]=c;first1[i][1]='\0';}else if(in(c,non_ter)==1) /*若为非终结符*/{for(j=0;j<=count-1;j++){if(left[j]==c){if(in(right[j][0],termin)==1||right[j][0]=='^'){temp[0]=right[j][0];temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}else if(in(right[j][0],non_ter)==1){if(right[j][0]==c)continue;for(k=0;;k++)if(v[k]==right[j][0])if(f[k]=='0'){first2(k);f[k]='1';}merge(first1[i],first1[k],2);for(k=0;size_t(k)<=strlen(right[j])-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(right[j][k])==1&&size_t(k)<strlen(right[j])-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[j][k+1])break;if(f[m]=='0'){first2(m);f[m]='1';}merge(first1[i],first1[m],2);}else if(_emp(right[j][k])==1&&size_t(k)==strlen(right[j])-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}elsebreak;}}}}}f[i]='1';}/*******************************************求各产生式右部的FIRST********************************************/void FIRST(int i,char *p){int length;int j,k,m;char temp[20];length=strlen(p);if(length==1) /*如果右部为单个符号*/{{if(i>=0){first[i][0]='^';first[i][1]='\0';}else{TEMP[0]='^';TEMP[1]='\0';}}else{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0){memcpy(first[i],first1[j],strlen(first1[j]));first[i][strlen(first1[j])]='\0';}else{memcpy(TEMP,first1[j],strlen(first1[j]));TEMP[strlen(first1[j])]='\0';}}}else /*如果右部为符号串*/{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[j],2);elsemerge(TEMP,first1[j],2);for(k=0;k<=length-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(p[k])==1&&k<length-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[i][k+1])break;if(i>=0)elsemerge(TEMP,first1[m],2);}else if(_emp(p[k])==1&&k==length-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';if(i>=0)merge(first[i],temp,1);elsemerge(TEMP,temp,1);}else if(_emp(p[k])==0)break;}}}/*******************************************求各产生式左部的FOLLOW********************************************/void FOLLOW(int i){int j,k,m,n,result=1;char c,temp[20];c=non_ter[i]; /*c为待求的非终结符*/temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(fo,temp,1);if(c==start){ /*若为开始符号*/temp[0]='#';temp[1]='\0';merge(follow[i],temp,1);}for(j=0;j<=count-1;j++){if(in(c,right[j])==1) /*找一个右部含有c的产生式*/{for(k=0;;k++)if(right[j][k]==c)break; /*k为c在该产生式右部的序号*/for(m=0;;m++)if(v[m]==left[j])break; /*m为产生式左部非终结符在所有符号中的序号*/ if(size_t(k)==strlen(right[j])-1){ /*如果c在产生式右部的最后*/if(in(v[m],fo)==1){merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}else{ /*如果c不在产生式右部的最后*/for(n=k+1;size_t(n)<=strlen(right[j])-1;n++){empt[0]='\0';result*=_emp(right[j][n]);}if(result==1){ /*如果右部c后面的符号串能推出^*/if(in(v[m],fo)==1){ /*避免循环递归*/merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}for(n=k+1;size_t(n)<=strlen(right[j])-1;n++)temp[n-k-1]=right[j][n];temp[strlen(right[j])-k-1]='\0';FIRST(-1,temp);merge(follow[i],TEMP,2);}}}F[i]='1';}/*******************************************判断读入文法是否为一个LL(1)文法********************************************/int ll1(){int i,j,length,result=1;char temp[50];for(j=0;j<=49;j++){ /*初始化*/first[j][0]='\0';follow[j][0]='\0';first1[j][0]='\0';select[j][0]='\0';TEMP[j]='\0';temp[j]='\0';f[j]='0';F[j]='0';}for(j=0;size_t(j)<=strlen(v)-1;j++)first2(j); /*求单个符号的FIRST集合*/ printf("\nfirst1:");for(j=0;size_t(j)<=strlen(v)-1;j++)printf("%c:%s ",v[j],first1[j]);printf("\nempty:%s",empty);printf("\n:::\n_emp:");for(j=0;size_t(j)<=strlen(v)-1;j++)printf("%d ",_emp(v[j]));for(i=0;i<=count-1;i++)FIRST(i,right[i]); /*求FIRST*/printf("\n");for(j=0;size_t(j)<=strlen(non_ter)-1;j++){ /*求FOLLOW*/if(fo[j]==0){fo[0]='\0';FOLLOW(j);}}printf("\nfirst:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",first[i]);printf("\nfollow:");for(i=0;size_t(i)<=strlen(non_ter)-1;i++)printf("%s ",follow[i]);for(i=0;i<=count-1;i++){ /*求每一产生式的SELECT集合*/ memcpy(select[i],first[i],strlen(first[i]));select[i][strlen(first[i])]='\0';for(j=0;size_t(j)<=strlen(right[i])-1;j++)result*=_emp(right[i][j]);if(strlen(right[i])==1&&right[i][0]=='^')result=1;if(result==1){for(j=0;;j++)if(v[j]==left[i])break;merge(select[i],follow[j],1);}}printf("\nselect:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",select[i]);memcpy(temp,select[0],strlen(select[0]));temp[strlen(select[0])]='\0';for(i=1;i<=count-1;i++){ /*判断输入文法是否为LL(1)文法*/length=strlen(temp);if(left[i]==left[i-1]){merge(temp,select[i],1);if(strlen(temp)<length+strlen(select[i]))return(0);}else{temp[0]='\0';memcpy(temp,select[i],strlen(select[i]));temp[strlen(select[i])]='\0';}}return(1);}/*******************************************构造分析表M********************************************/void MM(){int i,j,k,m;for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)M[i][j]=-1;i=strlen(termin);termin[i]='#'; /*将#加入终结符数组*/termin[i+1]='\0';for(i=0;i<=count-1;i++){for(m=0;;m++)if(non_ter[m]==left[i])break; /*m为产生式左部非终结符的序号*/ for(j=0;size_t(j)<=strlen(select[i])-1;j++){if(in(select[i][j],termin)==1){for(k=0;;k++)if(termin[k]==select[i][j])break; /*k为产生式右部终结符的序号*/ M[m][k]=i;}}}}/*******************************************总控算法********************************************/void syntax(){int i,j,k,m,n,p,q;char ch;char S[50],str[50];printf("请输入该文法的句型：");scanf("%s",str);getchar();i=strlen(str);str[i]='#';str[i+1]='\0';S[0]='#';S[1]=start;S[2]='\0';j=0;ch=str[j];while(1){if(in(S[strlen(S)-1],termin)==1){if(S[strlen(S)-1]!=ch){printf("\n该符号串不是文法的句型！");return;}else if(S[strlen(S)-1]=='#'){printf("\n该符号串是文法的句型.");return;}else{S[strlen(S)-1]='\0';j++;ch=str[j];}}else{for(i=0;;i++)if(non_ter[i]==S[strlen(S)-1])break;for(k=0;;k++){if(termin[k]==ch)break;if(size_t(k)==strlen(termin)){printf("\n词法错误！");return;}}if(M[i][k]==-1){printf("\n语法错误！");return;}else{m=M[i][k];if(right[m][0]=='^')S[strlen(S)-1]='\0';else{p=strlen(S)-1;q=p;for(n=strlen(right[m])-1;n>=0;n--)S[p++]=right[m][n];S[q+strlen(right[m])]='\0';}}}printf("\nS:%s str:",S);for(p=j;size_t(p)<=strlen(str)-1;p++)printf("%c",str[p]);printf(" ");}}/*******************************************一个用户调用函数********************************************/void menu(){syntax();printf("\n是否继续？(y or n):");scanf("%c",&choose);getchar();while(choose=='y'){menu();}}/*******************************************主函数********************************************/void main(){int i,j;start=grammer(termin,non_ter,left,right); /*读入一个文法*/ printf("count=%d",count);printf("\nstart:%c",start);strcpy(v,non_ter);strcat(v,termin);printf("\nv:%s",v);printf("\nnon_ter:%s",non_ter);printf("\ntermin:%s",termin);printf("\nright:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",right[i]);printf("\nleft:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%c ",left[i]);if(validity==1)validity=judge();printf("\nvalidity=%d",validity);if(validity==1){printf("\n文法有效");ll=ll1();printf("\nll=%d",ll);if(ll==0)printf("\n该文法不是一个LL1文法！");else{MM();printf("\n");for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)if(M[i][j]>=0)printf("M[%d][%d]=%d ",i,j,M[i][j]);printf("\n");menu();}}}5.执行结果（1）输入一个文法（2）输入一个符号串（3）再次输入一个符号串，然后退出程序。

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、各种单词符号对应的种别码五、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 <math.h>#include <string。

h>int i,j,k;char c,s,a［20]，token[20]=｛’0’｝;int letter(char s){if（(s〉=97)&&（s〈=122）) return(1);else return（0);｝int digit（char s）｛if（(s〉=48）＆＆（s<=57）) return(1)；else return(0);}void get(){s=a［i];i=i+1；｝void retract()｛i=i-1；}int lookup（char token[20］)｛if（strcmp（token，"while"）==0） return（1）;else if(strcmp(token,"if"）==0) return（2）;else if(strcmp(token,"else”）==0） return(3）;else if（strcmp（token，"switch”)==0） return(4）；else if（strcmp（token,"case")==0） return（5）;else return（0）;｝void main(）｛printf（”please input string ：\n"）；i=0;do{i=i+1；scanf("%c",＆a［i]）;｝while（a[i］!=’#’)；i=1;j=0;get();while(s!=’#')｛ memset(token，0，20);switch（s)｛case 'a':case ’b'：case ’c'：case ’d':case ’e’：case ’f’:case 'g’:case ’h'：case 'i'：case ’j'：case 'k’:case ’l':case 'm’：case 'n':case ’o'：case ’p'：case ’q’：case 'r’:case 's’：case 't’:case ’u’：case ’v’:case ’w’:case ’x'：case ’y':case ’z’：while（letter(s）||digit(s)）{token[j］=s;j=j+1；get()；｝retract();k=lookup（token）;if（k==0)printf（"（%d,％s）”,6,token）;else printf("（%d,—)"，k);break;case ’0':case ’1’:case ’2'：case ’3':case '4’：case '5’：case ’6'：case ’7’：case ’8’:case '9’：while（digit(s）)｛token[j]=s;j=j+1；get（）;｝retract(）;printf(”％d,％s",7,token）；break;case '+'：printf(”（’+',NULL)”）；break;case ’-':printf("（’-'，null）"）;break；case ’＊':printf（”（'＊’，null）"）;break;case '<':get()；if(s=='=’） printf（”（relop,LE)”）；else｛retract(）；printf（"（relop，LT)"）;｝break;case ’='：get（）;if(s=='=’）printf（"(relop,EQ)"）；else{retract（）；printf(”('=',null）”)；｝break；case ’；'：printf（”（；,null)")；break；case ' ’：break；default:printf（"！\n”)；}j=0;get(）；｝ }六：实验结果：实验二一、实验名称：语法分析器的设计二、实验目的：用C语言编写对一个算术表达式实现语法分析的语法分析程序，并以四元式的形式输出，以加深对语法语义分析原理的理解,掌握语法分析程序的实现方法和技术.三、实验原理：1、算术表达式语法分析程序的算法思想首先通过关系图法构造出终结符间的左右优先函数f(a)，g(a）。

1．实验目的构造文法的语法分析程序实验要求，2．实验要求采用预测分析法对输入的字符串进行语法分析。

3．实验环境V4．实验原理对文法G进行语法分析，文法G如下所示：*0. S→a */*1. S→^*2. S→(T)*3. T→SW **4. W→,SW*5. W→ε;5．软件设计与编程#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>char str[100]; //存储待分析的句子const char T[ ] = "a^(),#"; //终结符，分析表的列符const char NT[ ] = "STW"; //非终结符，分析表的行符/*指向产生式右部符号串*/const char *p[] = {/*0. S→a */ "a",/*1. S→^ */ "^",/*2. S→(T) */ "(T)",/*3. T→SW */ "SW",/*4. W→,SW */ ",SW",/*5. W→ε; */ ""};//设M[i][j]=x，通过p[M[i][j]]=p[x]获取右部符号串。

const int M[][6] = {/* a ^ ( ) , # *//*S*/ { 0, 1, 2, -1, -1, -1 },/*T*/ { 3, 3, 3, -1, -1, -1 },/*W*/ { -1, -1,-1, 5, 4, -1 }};void init()//输入待分析的句子printf("请输入待分析的句子(以$结束)：\n");scanf("%s",str);}int lin(char c);//非终结符转换为行号int col(char c);//终结转换为列号bool isNT(char c);//isNT判断是否是非终结符bool isT(char c);//isT判断是否是终结符。