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C语言程序设计实验报告(实验大纲+过程)C语言程序设计实验报告(实验大纲+过程)一、实验目的本实验旨在通过实际的C语言程序设计任务，培养学生的编程思维、动手能力，加深对C语言程序设计的理解和掌握。
二、实验内容1. 实验环境的搭建在计算机上安装C语言编程环境，如C语言编译器。
2. 实验材料准备根据给定的实验题目和要求，准备相应的实验材料，包括输入输出测试数据、参考文档等。
3. 实验任务根据实验题目，编写C语言程序，实现特定的功能要求。
程序需包括输入部分、处理部分和输出部分。
4. 程序调试与测试对编写完成的程序进行调试，确保程序的正确性。
使用多组测试数据进行测试，验证程序的功能是否符合要求。
5. 实验总结与思考对实验过程中遇到的问题进行总结，并提出改进建议。
思考课程的重点和关键，深化对C语言程序设计的理解。
三、实验步骤1. 实验环境的搭建在计算机上下载并安装C语言编译器，如Dev-C++或Code::Blocks等。
2. 实验材料准备根据实验题目要求，准备好实验所需的输入测试数据和输出要求。
3. 编写C语言程序根据实验题目，使用C语言编写程序。
在程序的开头部分添加必要的注释，说明程序的功能和使用方法。
4. 程序调试与测试编译并运行程序，查看是否存在语法错误。
使用给定的测试数据，验证程序的输出是否符合要求。
5. 实验总结与思考对实验过程中遇到的问题进行总结，并提出改进建议。
思考课程的重点和关键，深化对C语言程序设计的理解。
四、实验结果与分析根据实验题目要求，给出实验编写的C语言程序的详细代码，并解释程序的设计思路和实现方法。
同时，给出实验所得的输出结果，并分析结果是否符合预期。
五、实验心得体会通过完成本次实验，我对C语言程序设计的基本语法和思维方式有了更深入的理解。
在编写程序的过程中，我遇到了一些问题，但通过不断尝试和调试，最终顺利完成了实验任务。
在今后的学习中，我将进一步加强对C语言的理解和应用能力，提高程序设计的质量和效率。
编译原理课程设计报告课落款称： C-编译器词法分析与语法分析的实现提交文档学生姓名：黄臻旸提交文档学生学号： 1043041227 同组成员名单：无指导教师姓名：金军指导教师评阅成绩：指导教师评阅意见：..提交报告时刻：2021年 6 月 5 日编译原理课程设计报告 (1)一、课程设计目标 (3)二、分析与设计 (3)2.一、说明所用的方式： (3)2.二、系统总图： (3)2.2.一、scanner部份： (3)2.2.二、parse部份： (5)2.2.3、代码设计说明 (7)3、程序代码实现 (10)3.一、获取输入部份（在main.c中）： (10)3.二、词法分析部份（在scan.c中）： (10)3.3、语法分析部份（在parse.c中）： (15)3.4、输出与结点的成立（在util.c中） (29)3.五、TokenType、treeNode与结点类型的声明（在globals.h中） (35)4、测试结果 (36)五、总结 (40)5.一、收成 (43)5.二、不足 (43)一、课程设计目标本次实验，本C- 编译器要紧设计而且实现了C- 编译器的词法分析功能与语法分析功能。
二、分析与设计2.一、说明所用的方式：各部份的实现方式（scanner：手工实现、Lex；parser：递归下降、LL(1)、LR(0)、SLR(1)、2.二、系统总图：2.2.一、scanner部份：2.2.1.一、实验原理：扫描程序的任务是从源代码中读取字符并形成由编译器的以后部份（一般是分析程序）处置的逻辑单元。
由扫描程序生成的逻辑单元称作记号（token），将字符组合成记号与在一个英语句子中将字母将字母组成单词并确信单次的含义很相像。
在此程序中，我将记号分成了以下类型：typedef enum {ENDFILE,ERROR,IF,ELSE,INT,RETURN,VOID,WHILE,ID,NUM,ASSIGN,PLUS,MINUS,TIMES,OVER,L T,LET,BT,BET,EQ,NEQ,// = + - * / < <= > >= == !=LPAREN_1,RP AREN_1,SEMI,COM,LPAREN_2,RP AREN_2,LPAREN_3,RP AREN_3,LIN,RIN// { } ; , [ ] ( ) /*} TokenType;其中，关键字有：else、if、int、return、void、while；专用符号有：+、-、*、/、<、<=、>、>=、==、~=、=、;、,、(、)、[、]、{、}、/*、*/其他标记是ID、NUM，通过以下正那么表达式概念：ID = letter letter*NUM = digit digit*letter = a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9小写大写字母是有区别的。
扬州大学编译原理课程设计学号：*********姓名：专业：计算机科学与技术课程：编译原理指导教师：***目录一．程序简介与分析---------------------------------------------------------3 二．程序适用范围-----------------------------------------------------------3 三．词法分析---------------------------------------------------------------3 四．语法分析---------------------------------------------------------------4 五．语义分析和中间代码生成------------------------------------------------10 六．代码生成--------------------------------------------------------------12 七．流程图----------------------------------------------------------------13 八．实现------------------------------------------------------------------14 九．程序运行结果----------------------------------------------------------14 十．总结------------------------------------------------------------------18 十一.附录（源程序）--------------------------------------------------------18简单的编译程序设计一．程序简介与分析本程序由四个部分组成：词法分析子程序，语法分析子程序，语义分析子程序，目标代码生成程序。
如何进行编译器设计和解释器开发编译器和解释器是软件开发中非常重要的工具，它们用于将源代码转换为可以被计算机执行的机器码或者解释执行源代码。
编译器是将源代码一次性地转换为目标代码，而解释器是逐行地解释源代码并执行相应的操作。
本文将介绍编译器的设计和解释器的开发过程，并提供一些实用的技巧和建议。
一、编译器设计编译器设计是一个复杂的任务，需要掌握词法分析、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多个环节。
下面是编译器设计的一般流程：1.词法分析：将源代码分解为一个个token，例如关键词、标识符、数字、操作符等。
可以使用正则表达式或者有限状态自动机来进行词法分析。
2.语法分析：根据语法规则将token组成一个个语法结构，例如函数、表达式、语句等。
可以使用上下文无关文法和语法分析算法（如LL(1)或者LR(1)）来进行语法分析。
3.语义分析：对语法结构进行语义检查，例如类型检查、作用域检查、类型转换等。
在这一阶段还可以进行符号表的构建，用于保存变量和函数的信息。
4.中间代码生成：将源代码转换为一种中间表示形式，通常是一个抽象的指令序列，例如三地址码、虚拟机指令、中间表达式等。
中间代码的生成可以使用递归下降、语法制导翻译或者语法制导翻译的变体等方法。
5.代码优化：对中间代码进行优化，以提高代码的执行效率和减小代码的体积。
常见的优化技术包括常量折叠、公共子表达式消除、死代码删除、循环优化等。
6.目标代码生成：将中间代码转换为目标机器的机器码或者汇编代码。
目标代码生成可以分为两个阶段：指令选择（选择适合目标机器的指令）和寄存器分配（将变量分配到寄存器或者内存中）。
7.代码生成完成后，还需要进行链接和装载，将目标代码与库文件进行链接，并将最终的可执行文件加载到内存中执行。
二、解释器开发与编译器不同，解释器是逐行地解释和执行源代码，不需要将源代码先转换为目标代码。
下面是解释器的开发过程：1.词法分析：同编译器设计一样，解释器也需要进行词法分析，将源代码分解为一个个token。
C语言编译原理编译过程和编译器的工作原理C语言是一种广泛使用的计算机编程语言，它具有高效性和可移植性的特点。
在C语言程序的运行之前，需要通过编译器将源代码翻译成机器可以执行的目标代码。
编译器是一种专门用于将高级语言源代码转换为机器语言的程序。
编译过程分为四个主要阶段，包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。
下面我们逐一介绍这些阶段的工作原理。
1. 词法分析词法分析是编译过程的第一步，它将源代码分解成一系列的词法单元，如标识符、常量、运算符等。
这些词法单元存储在符号表中，以便后续的分析和转换。
2. 语法分析语法分析的目标是将词法单元按照语法规则组织成一个语法树，以便进一步的分析和优化。
语法分析器使用文法规则来判断输入的字符串是否符合语法规范，并根据语法规则生成语法树。
3. 语义分析语义分析阶段对语法树进行分析并在合适的地方插入语义动作。
语义动作是一些与语义相关的处理操作，用于检查和修正代码的语义错误，并生成中间代码或目标代码。
4. 代码生成代码生成是编译过程的最后一个阶段，它将中间代码或语法树翻译为目标代码，使得计算机可以直接执行。
代码生成阶段涉及到指令的选择、寄存器分配、数据位置的确定等一系列的优化操作，以提高程序的性能和效率。
编译器是实现编译过程的工具。
它接收源代码作为输入，并将其转换为目标代码或可执行文件作为输出。
编译器工作原理可以简单概括为：读取源代码、进行词法分析和语法分析、生成中间代码、进行优化、生成目标代码。
编译器在编译过程中还涉及到符号表管理、错误处理、优化算法等方面的工作。
符号表用于管理程序中的标识符、常量、变量等信息；错误处理机制用于检测和纠正程序中的错误；优化算法用于提高程序的性能和效率，例如常量折叠、无用代码删除等。
总结起来，C语言编译过程涉及到词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等阶段，每个阶段都有特定的工作原理和任务。
编译器作为实现编译过程的工具，负责将源代码转换为机器可以执行的目标代码。
经编译程序运行后得到的输出结果如下：
1〕词法分析得出的相应的名字的号码和他的值2〕列举程序中所有的变量
3〕状态栈的移进-归约过程1.
4〕最后产生的四元式中间代码
一、实验总结：
通过此次实验，让我知道了词法分析的功能是输出把它组织成单个程序，让我理解到如何设计、编制并调试词法分析程序，加深对词法分析原理的理解；对语法规那么有明确的定义；编写的分析程序可以进展正确的语法分析；对于遇到的语法错误，可以做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成语法分析过程；实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明，说明语法分析程序的工作过程，说明错误处理的实现。
通过该实验的操作，我理解编译原理课程兼有很强的理论性和理论性，是计算机专业的一门非常重要的专业根底课程，它在系统软件中占有非常重要的地位，是计算机专业学生的一门主修课。
为了让学生可以更好地掌握编译原理的根本理论和编译程序构造的根本方法和技巧，融会贯穿本课程所学专业理论知识，进步他们的软件设计才能，。
单片机C语言编译器及其应用一、背景介绍单片机是一种嵌入式系统的核心组成部分，广泛应用于各个领域，例如电子产品、通信设备、汽车电子等。
而单片机的编程语言有多种选择，其中C语言由于其跨平台、易学易用、高效等优势而成为最常用的编程语言之一。
为了能够将C语言程序转换为单片机可以执行的机器语言指令，需要使用单片机C语言编译器进行编译和烧录。
二、单片机C语言编译器的应用过程1. 编写C语言程序首先，需要根据实际需求，编写C语言程序。
C语言是一种高级编程语言，具有结构化、模块化的特点，能够方便地进行程序设计。
在编写程序时，需要考虑单片机的特性和限制，例如内存容量、时钟频率等，以保证程序的正确运行。
2. 选择合适的单片机C语言编译器根据单片机的型号和厂商提供的支持，选择合适的单片机C语言编译器。
市面上有许多编译器可供选择，例如Keil C51、IAR Embedded Workbench、Microchip XC8等。
选择编译器时需要考虑以下几个因素：•兼容性：编译器是否支持目标单片机的型号和指令集。
•性能：编译器是否能够生成高效的机器语言指令，提高程序的执行效率。
•开发环境：编译器是否配套提供友好的集成开发环境（IDE），方便开发和调试。
3. 编译C语言程序打开选择的单片机C语言编译器的IDE，新建一个工程，并将之前编写的C语言程序添加到工程中。
通过编译器的编译功能，将C语言程序转换为单片机可以执行的机器语言指令。
编译过程中，编译器会进行词法分析、语法分析、语义分析等操作，然后生成目标文件（通常是以.hex或.bin格式存储）。
4. 烧录目标文件到单片机完成编译后，需要将生成的目标文件烧录到目标单片机中。
烧录过程可以通过多种方式完成，例如串口下载、并口下载、仿真器等。
烧录后，单片机就可以执行C语言程序了。
三、单片机C语言编译器的应用效果通过单片机C语言编译器，我们可以将高级的C语言程序转换为单片机可以执行的机器语言指令，从而实现对单片机的编程和控制。
c程序设计基础及实验C程序设计基础及实验一、引言C程序设计是计算机科学与技术专业中非常重要的一门课程，也是计算机专业学习的基础。
通过学习C程序设计，可以培养学生的编程思维和解决问题的能力。
本文将介绍C程序设计基础知识以及实验内容，帮助读者更好地理解和掌握这门课程。
二、C程序设计基础知识1. C语言概述C语言是一种通用的、面向过程的编程语言，具有简洁、高效、灵活等特点。
它是由贝尔实验室的Dennis Ritchie于1972年开发的。
2. 变量与数据类型在C语言中，我们可以使用变量来存储数据，并通过数据类型来定义变量的类型。
常见的数据类型包括整型、浮点型、字符型等。
3. 运算符与表达式C语言中有多种运算符，包括算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等。
通过运算符和表达式，可以进行各种数学运算和逻辑判断。
4. 控制语句在C语言中，可以使用控制语句来实现程序的流程控制。
常见的控制语句包括条件语句、循环语句和跳转语句。
5. 函数与库函数函数是C语言中的重要概念，可以将程序划分为若干个模块，提高代码的可读性和复用性。
此外，C语言还提供了丰富的库函数，可以方便地实现各种功能。
三、C程序设计实验内容1. 实验1：Hello World程序通过编写一个简单的Hello World程序，了解C语言的基本语法和编译运行过程。
2. 实验2：计算两个数的和与差编写一个程序，输入两个数，计算它们的和与差，并输出结果。
3. 实验3：判断奇偶数编写一个程序，输入一个整数，判断它是奇数还是偶数，并输出判断结果。
4. 实验4：求解一元二次方程编写一个程序，输入一元二次方程的系数，求解方程的根，并输出结果。
5. 实验5：计算斐波那契数列编写一个程序，输入一个正整数n，计算斐波那契数列的第n项，并输出结果。
四、总结与展望通过学习C程序设计基础知识和实验内容，我们可以初步掌握C语言的基本语法和编程技巧。
在实践中，我们可以通过编写各种程序来实现各种功能，提高我们的编程能力。
C语言如何编译与运行程序C语言是一种高级编程语言，可以通过编译和运行来执行C代码。
编译是将C代码转换为可以计算机理解的二进制形式的过程，而运行是指执行这个编译生成的二进制文件。
在C语言中，编译和运行程序可以通过以下几个步骤完成：2.保存代码文件：完成编写代码后，需要将代码保存为.c文件。
可以选择所在的位置和文件名。
3. 打开终端：在编译和运行C代码之前，需要打开终端窗口。
终端窗口是执行命令行操作的界面。
在Windows系统中，可以通过按下Win + R键，然后输入"cmd"，然后按回车键来打开命令提示符窗口。
在Mac OS 和Linux系统中，可以通过在启动程序或按下Ctrl + Alt + T键来打开终端。
4. 切换目录：在终端窗口中，需要使用"cd"命令切换到保存C代码的目录。
例如，如果代码保存在D:\MyCode目录中，则可以在终端中输入以下命令：```cd D:\MyCode```5.编译代码：在切换到代码所在目录后，输入以下命令编译代码：```gcc -o program 文件名.c这里的"gcc"是编译器的命令，"-o program"是可执行文件的输出指令，"文件名.c"是要编译的C代码文件。
例如，如果要编译名为"hello.c"的代码文件，则可以输入以下命令：```gcc -o hello hello.c```在编译成功后，会生成名为"hello"的可执行文件。
注意：如果没有安装gcc编译器，需要先安装gcc编译器。
在Linux 系统中，可以使用以下命令来安装gcc：```sudo apt-get install build-essential```6.运行程序：在成功编译C代码后，可以在终端窗口中输入以下命令来运行程序：```./程序名```例如，如果编译生成的可执行文件名为"hello"，则可以输入以下命令来运行程序：./hello```在运行程序后，终端窗口将显示程序输出的结果。
C语言程序开发的六个步骤C语言是一种广泛应用于系统编程和嵌入式开发的高级编程语言。
在进行C语言程序开发时，需要遵循一定的步骤，从问题定义到最终实现和测试，以确保程序的正确性和可靠性。
本文将介绍C语言程序开发的六个步骤，包括问题定义、算法设计、编码、调试、测试和维护。
1. 问题定义在开始编写C语言程序之前，首先需要明确问题的定义和要求。
这包括确定程序的输入和输出，分析问题的特点和约束条件，理解所需实现的功能。
问题定义阶段还需要对问题进行分析和设计，确定解决问题所需的算法和数据结构。
2. 算法设计算法设计是C语言程序开发中最关键的步骤之一。
在这个阶段，需要根据问题定义中得到的要求和约束条件，设计出解决该问题的有效算法。
算法可以通过伪代码或流程图来表示，并应具有清晰、简洁、可读性强等特点。
在算法设计过程中，可以运用各种常用算法思想和技巧，如贪心算法、动态规划、回溯算法等。
同时还需要选择合适的数据结构来存储和管理数据，如数组、链表、栈、队列等。
3. 编码编码是将算法转化为可执行程序的过程。
在C语言中，可以使用各种编程工具和编辑器来进行编码。
在编码过程中，需要将算法转化为具体的C语言代码，并注意代码的规范性和可读性。
编码过程中需要注意以下几点： - 使用有意义的变量名和函数名，以增加代码的可读性。
- 遵循良好的编码风格，如缩进、注释、命名规范等。
- 尽量避免使用全局变量，以增加代码的模块化和可维护性。
- 考虑程序的扩展性和复用性，尽量设计可重用的函数和模块。
4. 调试调试是在程序开发过程中不可或缺的一步。
通过调试可以发现程序中存在的错误和问题，并对其进行修复。
调试可以通过调试器、打印输出等方式进行。
在进行调试时，可以采用以下方法： - 使用断点，在关键位置暂停程序执行，检查变量值和程序状态。
- 打印输出，在关键位置输出变量值和程序状态，以便观察运行情况。
- 单步执行，在每一步执行后检查结果是否符合预期。
编译原理课程设计 c语言编译器一、教学目标本课程的目标是让学生掌握C语言编译器的基本原理和实现方法。
通过本课程的学习，学生应能够理解编译器的主要组成部分，如词法分析器、语法分析器、中间代码生成器、优化器和目标代码生成器等；掌握编译器的设计方法和实现技巧，如有限自动机、递归下降分析和代码优化等；能够独立设计和实现一个小型的C语言编译器。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括C语言编译器的基本原理、编译器的设计方法和实现技巧。
具体包括以下几个部分：1.C语言编译器的概述：介绍编译器的作用、编译过程和编译器的种类等。
2.词法分析：介绍词法分析器的原理和实现方法，包括正则表达式、有限自动机等。
3.语法分析：介绍语法分析器的原理和实现方法，包括递归下降分析、LL分析、LR分析等。
4.中间代码生成：介绍中间代码生成器的原理和实现方法，包括三地址码、静态单赋值码等。
5.代码优化：介绍代码优化的原理和实现方法，包括常数折叠、死代码消除等。
6.目标代码生成：介绍目标代码生成器的原理和实现方法，包括机器码生成、寄存器分配等。
三、教学方法本课程的教学方法采用讲授法、讨论法和实验法相结合的方式。
在讲授基本原理和方法的同时，通过案例分析和讨论，让学生更好地理解和掌握相关知识。
同时，通过实验环节，让学生亲手设计和实现C语言编译器的基本模块，提高学生的实践能力和创新能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括教材、参考书、多媒体资料和实验设备。
教材主要包括《编译原理》、《C语言编译器》等；参考书包括《编译原理学习指导》、《编译器设计实践》等；多媒体资料包括教学PPT、视频讲座等；实验设备包括计算机、编程环境等。
教学资源将全程支持教学内容和教学方法的实施，丰富学生的学习体验。
五、教学评估本课程的评估方式包括平时表现、作业、考试等多个方面，以全面客观地评价学生的学习成果。
平时表现主要考察学生的出勤、课堂参与度和团队协作能力；作业分为课后练习和实验报告，用以巩固和检验学生的学习效果；考试包括期中考试和期末考试，全面测试学生的知识掌握和应用能力。
c语言编译C语言是一种通用的高级编程语言，由美国计算机科学家丹尼斯·里奇于1972年在贝尔实验室开发。
C语言具有简洁、高效、可移植等特点，被广泛应用于系统软件、嵌入式软件、游戏开发、科学计算等领域。
C语言的编译过程是将源代码转换为可执行文件的过程，下文将详细介绍C语言的编译过程。
一、C语言的编译过程C语言的编译过程包括预处理、编译、汇编和链接四个阶段。
下面分别介绍这四个阶段的作用和实现方式。
1. 预处理预处理阶段是在编译之前进行的，其作用是将源代码中的预处理指令替换为实际的代码。
预处理指令以#号开头，包括#include、#define、#ifdef、#ifndef等指令。
预处理器将这些指令替换为实际的代码，生成一个新的源文件。
预处理后的源文件通常以.i作为扩展名。
2. 编译编译阶段是将预处理后的源代码转换为汇编代码的过程。
编译器将C语言源代码转换为一种称为中间代码的形式，中间代码是一种类似汇编语言的低级语言。
中间代码具有平台无关性，可以在不同的平台上进行优化和执行。
编译后的结果通常以.s作为扩展名。
3. 汇编汇编阶段是将编译生成的汇编代码转换为机器代码的过程。
汇编器将汇编代码转换为可执行的机器代码，并生成一个目标文件。
目标文件包括可执行代码、数据段、符号表等信息。
目标文件通常以.o 或.obj作为扩展名。
4. 链接链接阶段是将多个目标文件合并为一个可执行文件的过程。
链接器将目标文件中的符号和地址进行解析，生成一个可执行文件。
可执行文件包括操作系统可以直接执行的代码和数据，通常以.exe、.dll 或.so作为扩展名。
二、C语言编译器C语言编译器是将C语言源代码转换为可执行文件的工具，包括预处理器、编译器、汇编器和链接器四个部分。
C语言编译器可以在不同的平台上运行，生成可在目标平台上运行的可执行文件。
下面分别介绍常用的C语言编译器。
1. GCCGCC（GNU Compiler Collection）是一款开源的C语言编译器，由GNU组织开发。
C语言在编译器设计中的应用第一章：介绍C语言是一种广泛应用于系统编程和嵌入式开发的高级编程语言。
在C语言的设计中，编译器起着至关重要的作用。
编译器是将源代码转化为可执行代码的工具。
在本章中，我们将探讨C语言在编译器设计中的应用。
第二章：编译过程概述在开始讨论C语言在编译器设计中的应用之前，我们先了解一下编译过程的基本概念。
编译过程可以分为四个主要阶段：词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。
词法分析阶段将源代码分解成词素，语法分析阶段将词素转化为语法树，语义分析阶段检查语法树的语义正确性，最后在代码生成阶段将语法树转化为可执行代码。
第三章：C语言的词法和语法在编译器设计中，首先要了解C语言的词法和语法规则。
C语言的词法规则包括标识符、关键字、运算符和分隔符等。
标识符是由字母、数字和下划线组成的字符串，用于表示变量名、函数名等。
关键字是C语言中具有特殊含义的保留字，如if、while等。
C语言的语法规则定义了语句、表达式、函数等的结构和组织方式。
第四章：词法分析器的设计词法分析器是编译过程中的第一步，它将源代码分解成一个个词素。
词法分析器的设计需要考虑到C语言的词法规则。
通常使用有限自动机或正则表达式来实现词法分析器。
词法分析器的设计应该具备高效性和准确性，可以通过识别词法错误来提供错误信息。
第五章：语法分析器的设计语法分析器是将词素转化为语法树的关键组件。
语法分析器的设计可以使用自顶向下的递归下降分析法或自底向上的移进-规约分析法。
递归下降分析法是从语法规则的顶层开始递归地分析，而移进-规约分析法则从底层的终结符开始逐步规约为高层的非终结符。
第六章：语义分析器的设计语义分析器是在语法分析的基础上进行语义检查的组件。
语义分析器会对语法树进行类型检查、符号表管理和错误检测等操作。
语义分析器的设计需要考虑到C 语言的语义规则，确保生成的中间代码是符合语义规范的。
第七章：代码生成器的设计代码生成器是将语法树转化为可执行代码的关键组件。
提供全套毕业论文，各专业都有课程设计报告设计题目：简单文法的编译器的设计与实现班级：计算机1206组长学号：20123966组长姓名：指导教师：设计时间：2014年12月摘要编译原理是计算机科学与技术专业一门重要的专业课, 它具有很强的理论性与实践性，目的是系统地向学生介绍编译系统的结构、工作原理以及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术，在计算机本科教学中占有十分重要的地位。
计算机语言之所以能由单一的机器语言发展到现今的数千种高级语言，就是因为有了编译技术。
编译技术是计算机科学中发展得最迅速、最成熟的一个分支，它集中体现了计算机发展的成果与精华。
本课设是词法分析、语法分析、语义分析的综合，外加上扩展任务中间代码的优化和目标代码的生成，主要是锻炼学生的逻辑思维能力，进一步理解编译原理的方法和步骤。
关键词：编译原理，前端，目标代码，后端目录摘要 (3)1. 概述 (6)2. 课程设计任务及要求 (8)2.1 设计任务 (8)2.2 设计要求 (9)3. 算法及数据结构 (10)3.1算法的总体思想 (10)3.2 词法分析器模块 (11)3.2.1 功能 (11)3.2.2 数据结构 (11)3.2.3 算法 (12)3.3 语法分析器模块 (13)3.3.1功能 (13)3.3.2 数据结构 (13)3.3.3算法 (14)3.4 中间代码产生器模块 (24)3.4.1 功能 (24)3.4.2 数据结构 (24)3.4.3 算法 (25)3.5 优化器模块 (27)3.5.1 功能 (27)3.5.2 数据结构 (27)3.5.3 算法 (28)3.6 目标代码生成器模块 (30)3.6.1功能 (30)3.6.2 数据结构 (30)3.6.3 算法 (31)4. 程序设计与实现 (32)4.1 程序流程图 (32)4.2 程序说明 (33)4.3 实验结果 (35)5. 结论 (42)6. 参考文献 (43)7. 收获、体会和建议 (44)1 概述在计算机上执行一个高级语言程序一般要分为两步；第一步，用一个编译程序把高级语言翻译成机器语言程序；第二步，运行所得的机器语言程序求得计算结果。
题目：c 高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现正文：一、引言在当今信息技术飞速发展的时代，编程语言的发展也日新月异。
C语言作为一种通用的高级程序设计语言，被广泛应用于软件开发、系统编程等领域。
本文将围绕C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现展开深入探讨。
二、C语言高级程序设计语言子集的定义与特点C语言的高级程序设计语言子集是指具有较高级别抽象特性的C语言子集，通常包括对数据类型、控制流、函数等方面的支持，同时不包括如指针运算、内存管理等复杂特性。
高级程序设计语言子集的设计旨在简化语言的复杂性，使其更易学习、易理解和易使用。
三、编译系统的基本原理编译系统是将高级程序设计语言源代码转换为目标机器代码的软件系统。
其基本原理包括词法分析、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步骤。
在C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现中，需要重点考虑如何有效地处理语言子集的特性，保证编译过程的高效性和可靠性。
四、C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计1. 词法分析：根据语言子集的语法规则，将源代码分解为词法单元，并构建词法分析器进行词法分析。
2. 语法分析：通过语法分析器对词法单元进行语法分析，构建语法树并进行语法验证。
3. 语义分析：对语法树进行语义分析，包括类型检查、作用域分析等，保证程序的语义正确性。
4. 中间代码生成：根据语法树生成中间代码表示，通常采用三位置区域码形式。
5. 代码优化：对中间代码进行优化，包括常量传播、死代码删除、循环优化等，提高目标代码的执行效率。
6. 目标代码生成：将优化后的中间代码转换为目标机器代码，并进行信息、加载等处理，最终生成可执行文件。
五、C语言高级程序设计语言子集的编译系统实现1. 词法分析器的设计与实现：采用有限自动机等算法设计词法分析器，实现对词法单元的识别和提取。
2. 语法分析器的设计与实现：选择合适的语法分析算法（如LL(1)、LR(1)等）进行语法分析器的设计与实现。
编译器的设计与实现一、引言编译器是将高级语言代码转换为机器语言的程序，它是计算机科学中的重要组成部分。
编译器的设计和实现涉及到多个方面，包括语法分析、词法分析、代码生成等。
本文将从这些方面介绍编译器的设计和实现。
二、语法分析语法分析是编译器中的一个重要环节，其主要任务是将源代码转换为抽象语法树（AST），以便后续处理。
在进行语法分析时，需要先定义一个文法规则集合，用于描述源代码的结构和语义。
然后使用自顶向下或自底向上的算法来解析源代码，并生成对应的AST。
1. 文法规则集合文法规则集合是描述源代码结构和语义的形式化表示。
常用的文法表示方式有巴克斯-瑙尔范式（BNF）和扩展巴克斯-瑙尔范式（EBNF）。
其中BNF表示方式较为简单，其基本形式如下：<非终结符> ::= <产生式>其中“非终结符”表示一个符号，可以由多个产生式组成；“产生式”则描述了非终结符所能生成的字符串。
2. 自顶向下算法自顶向下算法是一种基于文法规则集合的语法分析算法。
其基本思想是从文法的起始符号开始，递归地展开非终结符，直到生成整个源代码。
自顶向下算法可以用递归下降分析、LL分析等方式实现。
3. 自底向上算法自底向上算法是一种基于输入源代码的语法分析算法。
其基本思想是从输入源代码开始，逐步构建AST，直到生成整个抽象语法树。
自底向上算法可以用LR分析、LALR分析等方式实现。
三、词法分析词法分析是编译器中的另一个重要环节，其主要任务是将源代码转换为单词序列（Token），以便后续处理。
在进行词法分析时，需要先定义一个单词集合，用于描述源代码中可能出现的单词类型和格式。
然后使用有限状态自动机（DFA）或正则表达式来解析源代码，并生成对应的Token序列。
1. 单词集合单词集合是描述源代码中可能出现的单词类型和格式的形式化表示。
常用的单词表示方式有正则表达式和有限状态自动机（DFA）。
2. 有限状态自动机有限状态自动机是一种描述字符串匹配过程的数学模型。
C语言编译器的设计与实现01计算机4班18号任春妍2号陈俊我们设计的编译程序涉及到编译五个阶段中的三个，即词法分析器、语法分析器和中间代码生成器。
编译程序的输出结果包括词法分析后的二元式序列、变量名表、状态栈分析过程显示及四元式序列程序，整个编译程序分为三部分：(1) 词法分析部分(2) 语法分析处理及四元式生成部分(3) 输出显示部分一．词法分析器设计由于我们规定的程序语句中涉及单词较少，故在词法分析阶段忽略了单词输入错误的检查，而将编译程序的重点放在中间代码生成阶段。
词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。
我们规定输出的单词符号格式为如下的二元式：(单词种别，单词自身的值)#define ACC -2#define syl_if 0#define syl_else 1#define syl_while 2#define syl_begin 3#define syl_end 4#define a 5#define semicolon 6#define e 7#define jinghao 8#define s 9#define L 10#define tempsy 11#define EA 12#define EO 13#define plus 14#define times 15#define becomes 16#define op_and 17#define op_or 18#define op_not 19#define rop 20#define lparent 21#define rparent 22#define ident 23#define intconst 241．读取函数readline( )、readch( )词法分析包含从源文件读取字符的操作，但频繁的读文件操作会影响程序执行效率，故实际上是从源程序文件”source.dat ”中读取一行到输入缓冲区，而词法分析过程中每次读取一个字符时则是通过执行readch( )从输入缓冲区获得的；若缓冲区已被读空，则再执行readline( )从source.dat 中读取下一行至输入缓冲区。
2．扫描函数scan( )扫描函数scan( )的功能是滤除多余空格并对主要单词进行分析处理，将分析得到的二元式存入二元式结果缓冲区。
3．变量处理find（）变量处理中首先把以字母开头的字母数字串存到spelling[ ]数组中，然后进行识别。
识别过程是先让它与保留关键字表中的所有关键字进行匹配，若获得成功则说明它为保留关键字，即将其内码值写入二元式结果缓冲区；否则说明其为变量，这时让它与变量名表中的变量进行匹配（变量匹配函数find （）），如果成功，则说明该变量已存在并在二元式结果缓冲区中标记为此变量（值填为该变量在变量名表中的位置），否则将该变量登记到变量名表中，再将这个新变量存入二元式缓存数组中。
4．数字识别number( )数字识别将识别出的数字填入二元式结果缓存数组。
5．显示函数显示函数的功能在屏幕上输出词法分析的结果（即二元式序列程序），同时给出二元式个数及源程序行数统计。
二．语法分析器设计语法分析器的核心是三张SLR 分析表以及针对这三张SLR 分析表进行语义加工的语义动作。
编译程序中语法分析处理及四元式生成部分主要是以二元式作为输入，并通过SLR 分析表对语法分析处理过程进行控制，使四元式翻译的工作有条不紊的进行，同时识别语法分析中的语法错误。
在处理if 和while 语句时，需要进行真值或假值的拉链和返填工作，以便转移目标的正确填入。
1. 控制语句的SLR 分析表1 设计过程如下：将扩展文法G’0）S’→ S1）S → if e S else S2）S → while e S3）S → { L }4）S → a;5）L → S6）L → SL用∈_CLOSURE方法构造LR(0)项目规范簇为：I0：S’→·SS →·if e S else SS →·while e SS →·{ L }S →·a ;I2: S → if·e S else SI3: S → while ·e SI4: S → {·L}L →·SL →·SLS →·if e S else SS →·while e SS →·{ L }S →·a ;I5: S → a·;I6: S →if e ·S else SS →·if e S else SS →·while e SS →·{ L }S →·a ;I7: S→ while e ·SS →·if e S else SS →·while e SS →·{ L }S →·a ;I8: S →{ L·}I9: L →S·L → S·LL →·SLL →·SS →·if e S else SS →·while e SS →·{ L }S →·a ;I10: S → a ; ·I11: S → if e S ·else SI12: S → while e S·I13: S → { L }·I14: S → SL ·I15: S → if e S else SS →·if e S else SS →·while e SS →·{ L }S →·a ;I16: S →if e S else S ·构造文法G’中非终结符的FOLLOW集如下：1）FOLLOW(S’) = { # }2）S → if e S else S得FOLLOW(S) = { else }S → { L } 得FOLLOW(L) = { } }3) S’→ S 得FOLLOW(S) = {else , #}L → S 因为FIRST(S) = { { }，所以FOLLOW(S) = {else , #, { }在ＬＲ（０）项目规范簇中，只有Ｉ9有“移进――归约”冲突，L →S·L → S·L因为FOLLOW(L) ∩FIRST(L) = ∮所以可以用ＳＬＲ方法解决以上冲突，最后我们得到的ＳＬＲ分析static int action[20][11]=/* 0 */{{ 2, -1, 3, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 1, -1},/* 1 */ { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1,ACC, -1, -1},/* 2 */ { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 6, -1, -1, -1},/* 3 */ { -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, 7, -1, -1, -1},/* 4 */ { 2, -1, 3, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 9, 8},/* 5 */ { -1, -1, -1, -1, -1, -1, 10, -1, -1, -1, -1},/* 6 */ { 2, -1, 3, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 11, -1},/* 7 */ { 2, -1, 3, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 12, -1},/* 8 */ { -1, -1, -1, -1, 13, -1, -1, -1, -1, -1, -1},/* 9 */ { 2, -1, 3, 4,105, 5, -1, -1, -1, 9, 14},/* 10*/ { -1,104, -1, -1,104, -1, -1, -1,104, -1, -1},/* 11*/ { -1, 15, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},/* 12*/ { -1,102, -1, -1,102, -1, -1, -1,102, -1, -1},/* 13*/ { -1,103, -1, -1,103, -1, -1, -1,103, -1, -1},/* 14*/ { -1, -1, -1, -1,106, -1, -1, -1, -1, -1, -1},/* 15*/ { 2, -1, 3, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 16, -1},/* 16*/ { -1,101, -1, -1,101, -1, -1, -1,101, -1, -1}};其中，前9 列为action 值，后2 列为goto 值；0～16 表示17 个移进状态（即Si）；-1表示出错；ACC 表示分析成功；而100～106 对应7 个归约产生式：100S’→ S101S → if e S else S102S → while e S103S → { L }104S → a;105L → S106L → SL2. 算术表达式的LR 分析表2 设计如下：0)S’→ E1) E → E+E2) E → E*E3) E → (E)static int action1[10][7]=/* 0 */ {{ 3, -1, -1, 2, -1, -1, 1},/* 1 */ { -1, 4, 5, -1, -1,ACC, -1},/* 2 */ { 3, -1, -1, 2, -1, -1, 6},/* 3 */ { -1,104,104, -1,104,104, -1},/* 4 */ { 3, -1, -1, 2, -1, -1, 7},/* 5 */ { 3, -1, -1, 2, -1, -1, 8},/* 6 */ { -1, 4, 5, -1, 9, -1, -1},/* 7 */ { -1,101, 5, -1,101,101, -1},/* 8 */ { -1,102,102, -1,102,102, -1},/* 9 */ { -1,103,103, -1,103,103, -1}};3.布尔表达式的SLR 分析表3 设计如下：（过程略）1)S’→ B2) B → i3) B → i rop i4) B → ( B )5) B → ! B6) A → B &&7) B → AB8)O → B ||static int action2[16][11]=/* 0 */ {{ 1, -1, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 13, 7, 8}, /* 1 */ { 1, 2, -1,101, -1,101,101,101, -1, -1, -1}, /* 2 */ { 3, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1},/* 3 */ { -1, -1, -1,102, -1,102,102,102, -1, -1, -1},/* 4 */ { 1, -1, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 11, 7, 8}, /* 5 */ { 1, -1, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 6, 7, 8}, /* 6 */ { -1, -1, -1,104, -1, 9, 10,104, -1, -1, -1},/* 7 */ { 1, -1, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 14, 7, 8}, /* 8 */ { 1, -1, 4, -1, 5, -1, -1, -1, 15, 7, 8}, /* 9 */ {105, -1,105, -1,105, -1, -1, -1, -1, -1, -1},/*10 */ {107, -1,107, -1,107, -1, -1, -1, -1, -1, -1},/*11 */ { -1, -1, -1, 12, -1, 9, 10, -1, -1, -1, -1},/*12 */ { -1, -1, -1,103, -1,103,103,103, -1, -1, -1},/*13 */ { -1, -1, -1, -1, -1, 9, 10,ACC, -1, -1, -1},/*14 */ { -1, -1, -1,106, -1, 9, 10,106, -1, -1, -1},/*15 */ { -1, -1, -1,108, -1, 9, 10,108, -1, -1, -1}};LR 分析表控制语义加工的实现：当扫描LR 分析表的当前状态为归约状态时，则在调用与该状态对应的产生式进行归约的同时，调用相应的语义子程序进行有关的翻译工作。
