课程设计报告
( 2013 – 2014 年度第1学期)
名称：编译技术课程设计A 题目：L语言编译器的设计与实现院系：计算机系
班级：软件1101
学号：
学生姓名：
指导教师：鲁斌王新颖
设计周数： 2 周
成绩：
日期：2013 年12 月27 日
《编译技术》课程设计
任务书
一、目的与要求
1．任务：实现一个简单的编译程序，能够对指定程序设计语言进行编译。
2．目的：加深对课堂讲授知识的理解，熟练掌握编译程序设计原理及常用的技术，建立编译程序的整体概念，使得学生初步具有研究、设计、编制和调试编译程序的能力。
3．要求：熟悉有关定义、概念和实现算法，设计出程序流程框图和数据结构，编写出完整的源程序，进行静态检查，设计出输入数据、显示输出数据；基本功能完善，方便易用，操作无误；通过课程设计学会编译程序设计与实现的常用技术，具备初步分析、设计和开发编译程序的能力，具备分析与检查软件错误、解决和处理实验结果的能力。
4．学生要求人数：2人，1人负责扫描器和目标代码生成器的设计和实现，另1人负责语法分析器和语法制导翻译程序的设计和实现。
二、主要内容
下面是课程设计主要内容的简介，详细内容请见《编译技术课程设计指导书》。
1．扫描器设计
该扫描器是一个子程序，其输入是源程序字符串，每调用一次输出一个单词符号。为了避免超前搜索，提高运行效率，简化扫描器的设计，假设程序设计语言中，基本字不能用作一般标识符，如果基本字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则用空白作间隔。
2．语法分析器设计
以算法优先分析方法为例，设计一个算符优先语法分析程序。算符优先分析属于自下而上的分析方法，该语法分析程序的输入是终结符号串（即单词符号串，以一个“#”结尾），如果输入串是句子则输出“YES”，否则输出“NO”和错误信息。当然，也可采用预测分析等方法设计语法分析器，具体方法自定。
3．语法制导翻译程序设计
采用语法制导翻译方法，实现算术表达式、赋值语句和基本控制语句等的翻译。本语法制导翻译程序的输入是终结符号串（即单词符号串，以一个“#”结尾），如果输入符号串是句子,则按照其语义进行翻译,输出等价的四元式序列。
4．目标代码生成器设计
将程序设计语言的中间代码程序翻译为目标代码程序，其输入是四元式序列，输出是一个汇编代码文件。
四、设计成果要求
1．完成规定的课程设计任务，所设计软件功能符合要求；
2．完成课程设计报告，要求格式规范，内容具体而翔实，应体现自身所做的工作，注重对设计思路的归纳和对问题解决过程的总结。
五、考核方式
1．平时成绩＋验收答辩＋实验报告；
2．五级分制。
学生姓名：
指导教师：鲁斌王新颖
2013 年12月16 日
本组组员：
由我负责语法和语义分析。
一、课程设计的目的与要求
1.1 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方法。
1.2 任务
在词法分析程序产生的token文件、符号表文件基础上，完成语法和语义分析，产生相应的中间代码——四元式序列。在此，可把语法/语义分析作为独立的一遍进行处理。
图1-1
采用如下四元式：
表1-1
二、课程设计正文
2.1语法结构如下：
L语言定义
程序定义：
〈程序〉→ program〈标识符〉〈程序体〉.
〈程序体〉→〈变量说明〉〈复合句〉
变量定义：
〈变量说明〉→ var〈变量定义〉|ε
〈变量定义〉→〈标识符表〉：〈类型〉；｜〈标识符表〉：〈类型〉；〈变量定义〉
〈标识符表〉→〈标识符〉，〈标识符表〉｜〈标识符〉
语句定义：
〈复合句〉→ begin〈语句表〉end
〈语句表〉→〈执行句〉；〈语句表〉｜〈执行句〉
〈执行句〉→〈简单句〉｜〈结构句〉
〈简单句〉→〈赋值句〉
〈赋值句〉→〈变量〉：＝〈表达式〉
〈变量〉→〈标识符〉
〈结构句〉→〈复合句〉｜〈if句〉｜〈WHILE句〉
〈if句〉→ if〈布尔表达式〉then〈执行句〉| if〈布尔表达式〉then〈执行句〉else〈执行句〉
〈while句〉→ while〈布尔表达式〉do〈执行句〉
表达式定义：
〈表达式〉→〈算术表达式〉｜〈布尔表达式〉
〈算术表达式〉→〈算术表达式〉＋〈项〉｜〈算术表达式〉－〈项〉｜〈项〉
〈项〉→〈项〉＊〈因子〉｜〈项〉／〈因子〉｜〈因子〉
〈因子〉→〈算术量〉｜（〈算术表达式〉）
〈算术量〉→〈标识符〉｜〈整数〉｜〈实数〉
〈布尔表达式〉→〈布尔表达式〉or〈布尔项〉｜〈布尔项〉
〈布尔项〉→〈布尔项〉and〈布尔因子〉｜〈布尔因子〉
〈布尔因子〉→ not〈布尔因子〉｜〈布尔量〉
〈布尔量〉→〈布尔常数〉｜〈标识符〉｜（〈布尔表达式〉）｜〈关系表达式〉
〈关系表达式〉→〈标识符〉〈关系运算符〉〈标识符〉
〈关系运算符〉→〈|〈＝| ＝| 〉＝| 〉|〈〉
类型定义：
〈类型名〉→ integer｜bool | real
单词定义：
〈标识符〉→〈字母〉｜〈标识符〉〈字母〉｜〈标识符〉〈数字〉
〈整数〉→〈数字〉｜〈整数〉〈数字〉
〈实数〉→〈整数〉.｜〈实数〉〈数字〉
〈布尔常数〉→ true｜false
字符定义：
〈字母〉→A│B│C│D│E│F│G│H│I│J│K│L│M│N│O│P│Q│R│S│T│
U│V│W│X│Y│Z│a│b│c│d│e│f│g│h│i│j│k│l│m│n│o│
p│q│r│s│t│u│v│w│x│y│z
〈数字〉→0│1│2│3│4│5│6│7│8│9
源程序书写格式规定
(1)单词必须在一行内写完，即：一个单词不能分两行写；
(2)源程序语句的书写采用自由格式，即：一行可写多个语句，一个语句也可分多行写；
(3)源程序不含注释；
(4)语句以“；”结束，“end”前的一个语句的“；”不可以省略。
2.2 数据结构
（1）输入
token文件、符号表文件，其数据结构与词法分析产生的文件相同。
（2）输出
●四元式序列文件，其纪录结构如下：
public class FourPart
{
public string Op{get; set;}
public string StrLeft{get; set;}
public string StrRight{get; set;}
public string JumpNum{get; set;}
public bool Input{get; set;}
}
●符号表文件的结构与输入相同，语法分析中对于符号表不做操作。
2.3程序结构说明
为方便编程，将语言文法整理如下：
L→S | S ; L
S→id := E
S→if B then S
S→if B then S else S
S→while B do S
S→begin L end
变量说明语句的文法：
S→var D|ε
D→L : K ; | L : K ; D
L→i , L | i
K→integer | bool | real
其中，B表示布尔表达式，E表示算术表达式
可采用递归下降分析法或其它方法进行语法分析。语法/语义分析程序可划分为三个模块，结构如下：
图2-1
parser为主程序模块，Declear为说明语句分析模块，L_begin为复合语句分析模块。其中L_begin结构图如下：
图2-2
2.4 经常使用的过程和函数：
(1)语法分析器
主要算法思想：采用递归下降的方法，根据L语言的定义，依次排除错误情况，最后得出正确的分析结果。关键在于函数嵌套时层次清晰正确。
●void parser()：主要函数，通过if语句判断程序体的结构是否正确。有关键字program
和方法名的错误提醒。
●void ProBody()：程序体函数，通过if语句的判断确定程序体是变量说明或复合句。
若错误则有缺少var或缺少begin的提示。
●void VarDef()：变量定义函数，确保变量说明的正确结构。
●void ComSent()：复合句函数，确保复合句大致结构的正确性。如果错误将有缺少
end的提醒。
●void Expression()：表达式，对算术表达式和布尔表达式进行判断。分别转入相应
的子函数。
主要函数：
图2-3
（2）语义分析器
主要算法思想：在语法分析的基础上插入相应的语义动作：将输入串翻译成四元式序列。需要进行四元式翻译的只有赋值语句、表达式和if语句、while语句等控制语句。因此在进行语法分析的过程中只对需要翻译成四元式的输入串进行操作。建立一个关于四元式的结构体和一个临时变量NewTemp。
●Emit(string op,string srtLeft,string strRight,string jumpNum)：生成四元式
●NewTemp()：产生一个临时变量，返回其在符号表中的入口地址
●BackPatch(int addr, int addr2)：回填函数，完成四元式转移目标的回填
●其他函数与语法分析类似。
三、课程设计总结或结论
本次实验比较有难度，刚开始没有思路感觉无从下手，也不太明确最终的结果是什么样子。虽然安排两周的时间，但是总体看来时间还是有些紧张。在第一天看了很多资料和指导书之后，我和队友对任务有了一个大概的了解和掌握。分工后我负责语法和语义的分析。
在语法分析时最后采用递归下降的方法根据L语言的定义对输入的字符串进行排错。如果最后没有错误出现则说明是正确的。因为程序分为了好多函数嵌套，所以在进行编程之前先对彼此之间的逻辑关系进行了梳理。这节省了不少调试的时间。当然之间也出现过不少的错误，很大程度上考验了我的耐心。
在语义分析器的处理上虽然思路清楚，但是也遇到了问题，即如何回填的问题。最后在同学的帮助下终于得到解决。
此次实验出现的许多问题一方面让我感受到实际与理论之间的差距，另一方面让我再次巩固了编程的基础知识，也学到了许多书本上学不到的东西。我认为这其间最重要的是锻炼了我自己解决实际问题的能力和自学能力。通过对问题的处理也加强了我更上一层楼的决心。
最后，感谢老师的指导！
四、参考文献
【1】陈火旺, 刘春林等. 程序设计语言编译原理. 国防工业出版社，第三版. 2006.3 【2】宋雨,程晓荣,黄志强.计算机综合实验实践指导.清华大学出版社.2004.2
【3】黄贤英、王柯柯，编译原理及实践教程。北京：清华大学出版社
【4】马知行、曹启君，编译方法。机械工业出版社
附录（设计流程图、程序、表格、数据等）
设计流程图：
程序：
语法分析：
using System;
using System.Collections.Generic; using System.Linq;
using System.Text;
namespace 编译
{
public class Grammar
{
List
List
public string error = "";
int i = 0;
public Grammar(Morphology m)
{
tokens = m.tokens;
symbles = m.symbles;
parser();
}
private void Next()
{
if (i < tokens.Count - 1)
{
i++;
}
}
private void Before()
{
if (i > 0)
{
i--;
}
}
#region 主要函数
private void parser()
{
if (tokens[i].Code == 12)//含有program {
Next();
if (tokens[i].Code == 18)//是标识符用于方法名 {
//执行程序体
Next();
ProBody(); }
else
{
error = "该程序program缺少方法名";
}
}
else
{
error = "该程序缺少关键字：program";
}
}
#endregion
#region 程序体
private void ProBody()
{
if (tokens[i].Code == 16)//判断var
{
Next();
VarDef();
}
else if (tokens[i].Code == 2)//判断begin
{
Next();
ComSent();//复合句
}
else
{
error = "程序体缺少var或begin";
}
}
#endregion
#region 变量定义
private void VarDef() {
if (IsIdlist()) {
Next();
if (tokens[i].Code == 29)//：
{
Next();
if (tokens[i].Code == 9 || tokens[i].Code == 3 || tokens[i].Code == 13)//integer,bool,real <类型>
{
int j = i;
j = j - 2;
symbles[tokens[j].Addr].Type = tokens[i].Code;
j--;
while (tokens[j].Code == 28)// ,
{
j--;
symbles[tokens[j].Addr].Type = tokens[i].Code;
}
Next();
if (tokens[i].Code == 30)//；
{
Next();
if (tokens[i].Code== 2)
{
Next();
ComSent();//复合句
}
else
{
VarDef();//不是则继续变量定义
}
}
else
{
error = "变量定义后面缺少；";
}
}
else
{
error = "变量定义缺少类型或类型定义错误"; return;
}
}
else
{
error = "var后面缺少冒号";
}
}
else
{
error = "变量定义标识符出错";
}
}
#endregion
#region 判断是不是标识符表
private bool IsIdlist()
{
if (tokens[i].Code == 18)//标识符
{
Next();
if (tokens[i].Code == 28)//,如果是，则可以继续<标识符表> {
Next();
return IsIdlist();
}
else//如果不是则结束
{
Before();
return true;
}
}
else
{
return false;
}
}
#endregion
#region 复合句〈复合句〉→ begin〈语句表〉end
private void ComSent()
{
SentList();//语句表
if (error == "")
{
if (tokens[i].Code == 6)//end
{
return;
}
else
{
error = "复合句末尾缺少end";
}
}
}
#endregion
#region 语句表〈语句表〉→〈执行句〉；〈语句表〉｜〈执行句〉
private void SentList()
{
ExecSent();//执行句
if (error == "")
{
Next();
if (tokens[i].Code == 30)//;如果有；则继续<语句表>
{
Next();
SentList();
}
}
}
#endregion
#region 执行句〈执行句〉→〈简单句〉｜〈结构句〉
private void ExecSent()
{
if (tokens[i].Code == 18)
{
Next();
Declear();//赋值句
}
else if (tokens[i].Code == 2 || tokens[i].Code == 8 || tokens[i].Code == 17)//begin if while 〈结构句〉→〈复合句〉｜〈if句〉｜〈WHILE句〉 {
L_Begin();//结构句
}
else
{
Before();
}
}
#endregion
#region 赋值句〈赋值句〉→〈变量〉：＝〈表达式〉
private void Declear()
{
if (tokens[i].Code == 31)//:=
{
Next();
Expression();//<表达式>
}
else
{
error = "赋值句变量后缺少：=";
}
}
#endregion
#region 表达式〈表达式〉→〈算术表达式〉｜〈布尔表达式〉
private void Expression()
{
if (tokens[i].Code == 7 || tokens[i].Code == 15 || (tokens[i].Addr != -1 && symbles[tokens[i].Addr].Type == 3))//false ture <布尔常数> {
BoolExp();//〈布尔表达式〉→〈布尔表达式〉or〈布尔项〉｜〈布尔项〉
}
else//若不是布尔表达式则是算术表达式
{
AritExp(); }
}
#endregion
#region 布尔表达式
private void BoolExp()
{
BoolItem();
if (error == "")
{
Next();
if (tokens[i].Code == 11)
{
Next();
BoolExp();
}
else//没有or 则认为〈布尔表达式〉→〈布尔项〉
{
Before();
}
}
else
{
return;
}
}
#endregion
#region 布尔项〈布尔项〉→〈布尔项〉and〈布尔因子〉｜〈布尔因子〉 private void BoolItem()
{
BoolFactor();//布尔因子
if (error == "")
{
Next();
if (tokens[i].Code == 1)
{
Next();
BoolItem();//<布尔项>
}
else
{
Before();
}
}
}
#endregion
#region 布尔因子〈布尔因子〉→ not〈布尔因子〉｜〈布尔量〉
private void BoolFactor()
{
if (tokens[i].Code == 10)
{
Next();
BoolFactor();//<布尔因子>
}
else//否则是<布尔量>
{
BoolValue();
}
}
#endregion
#region 布尔量
private void BoolValue()
{
if (tokens[i].Code == 15 || tokens[i].Code == 7)//ture false {
return;
}
else if (tokens[i].Code == 18)//标识符
{
Next();
if (tokens[i].Code == 34 || tokens[i].Code == 33 ||
tokens[i].Code == 32 || tokens[i].Code == 37 || tokens[i].Code == 36 ||
tokens[i].Code == 35)
{//判断是否是<关系运算符>
Next();
if (tokens[i].Code == 18) //<标识符>
{
}
else
{
error = "关系运算符后缺少标识符";
}
}
else// 否则认为是<标识符>
{
Before();
}
}
else if (tokens[i].Code == 21)//( 有（则认为是（〈布尔表达式〉） {
BoolExp();//布尔表达式
if (tokens[i].Code == 22)//)
{
return;
}
else
{
error = "布尔量中的布尔表达式缺少一个）";
}
}
else
{
error = "布尔量出错";
}
}
#endregion
《编译原理》课程设计大纲 课程编号： 课程名称：编译原理/Compiler Principles 周数/学分：1周/1学分 先修课程：高级程序设计语言、汇编语言、离散数学、数据结构 适用专业：计算机科学与技术专业、软件工程专业 开课学院，系或教研室：计算机科学与技术学院 一、课程设计的目的 课程设计是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，设计题中的问题比平时的练习题要复杂，也更接近实际。编译原理这门课程安排的课程设计的目的是旨在要求学生进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容，选择合适的数据逻辑结构表示问题，然后编制算法和程序完成设计要求，从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、解决实际问题的动手能力。 要求学生在上机前应认真做好各种准备工作，熟悉机器的操作系统和语言的集成环境，独立完成算法编制和程序代码的编写。 设计时间： 开发工具： （1） DOS环境下使用Turbo C； （2） Windows环境下使用Visual C++ 。 （3） 其它熟悉语言。 二、课程设计的内容和要求 设计题一：算术表达式的语法分析及语义分析程序设计。 1.目的
通过设计、编制、调试一个算术表达式的语法及语义分析程序，加深对语法及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词 法检查和分析。 2.设计内容及要求： 算术表达式的文法： 〈无符号整数〉∷＝ 〈数字〉{〈数字〉} 〈标志符〉∷＝ 〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉} 〈表达式〉∷＝ [＋｜－]〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉} 〈项〉∷＝ 〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉} 〈因子〉∷＝ 〈标志符〉｜〈无符号整数〉｜‘（’〈表达式〉‘）’ 〈加法运算符〉∷＝ ＋｜－ 〈乘法运算符〉∷＝ ＊｜／ （1） 分别选择递归下降法、算符优先分析法（或简单优 先法）完成以上任务，中间代码选用逆波兰式。 （2） 分别选择LL（1）、LR法完成以上任务，中间代码选 用四元式。 （3） 写出算术表达式的符合分析方法要求的文法，给出 分析方法的思想，完成分析程序设计。 （4） 编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通 过所设计的分析程序。 设计题二：简单计算器的设计 1．目的 通过设计、编制、调试一个简单计算器程序，加深对语法及语 义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检 查和分析。 2.设计内容及要求 算术表达式的文法：
编译原理程序设计报告 一个简单文法的编译器的设计与实现专业班级：计算机1406班 组长姓名：宋世波 组长学号： 20143753 指导教师：肖桐 2016年12月
设计分工 组长学号及姓名：宋世波20143753 分工：文法及数据结构设计 词法分析 语法分析（LL1） 基于DAG的中间代码优化 部分目标代码生成 组员1学号及姓名：黄润华20143740 分工：中间代码生成(LR0) 部分目标代码生成 组员2学号及姓名：孙何奇20143754 分工：符号表组织 部分目标代码生成
摘要 编译器是将便于人编写，阅读，维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序。编译是从源代码（通常为高阶语言）到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码（通常为低阶语言或机器语言）的翻译过程。 一．编译器的概述 1.编译器的概念 编译器是将便于人编写，阅读，维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序。编译器将原始程序作为输入，翻译产生使用目标语言的等价程序。源代码一般为高阶语言如Pascal、C++、Java 等，而目标语言则是汇编语言或目标机器的目标代码，有时也称作机器代码。 2．编译器的种类 编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统（平台）相同的环境下运行的目标代码，这种编译器又叫做“本地”编译器。另外，编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码，这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高阶语言作为输入，输出也是高阶语言的编译器。例如: 自动并行化编译器经常采用一种高阶语言作为输入，转换其中的代码，并用并行代码注释对它进行注释（如OpenMP）或者用语
2011-2012学年第二学期 《编译原理》课程设计报告 学院：计算机科学与工程学院 班级： 学生姓名：学号： 成绩： 指导教师： 时间：2012年5 月
目录 一、课程设计的目的 ---------------------------------------------------------------- - 1 - 二、课堂实验及课程设计的内容 -------------------------------------------------- - 1 - 2.1、课堂实验内容-------------------------------------------------------------- - 1 - 2.2、课程设计内容-------------------------------------------------------------- - 1 - 三、visual studio 2008 简介------------------------------------------------------- - 2 - 四、问题分析及相关原理介绍 ----------------------------------------------------- - 3 - 4.1、实验部分问题分析及相关原理介绍 ---------------------------------- - 3 - 4.1.1、词法分析功能介绍及分析------------------------------------- - 3 - 4.1.2、语法分析功能介绍及分析------------------------------------- - 3 - 4.1.3、语义分析功能介绍及分析------------------------------------- - 4 - 4.2、课程设计部分问题分析及相关原理介绍 ---------------------------- - 5 - 4.2.1、编译程序介绍 ----------------------------------------------------- - 5 - 4.2.2、对所写编译程序的源语言的描述（C语言） -------------- - 6 - 4.2.3、各部分的功能介绍及分析 -------------------------------------- - 7 - 4.3、关键算法：单词的识别-------------------------------------------------- - 8 - 4.3.1、算法思想介绍 ----------------------------------------------------- - 8 - 4.3.2、算法功能及分析 -------------------------------------------------- - 8 - 五、设计思路及关键问题的解决方法 ------------------------------------------ - 10 - 5.1、编译系统------------------------------------------------------------------ - 10 - 5.1.1、设计思路 --------------------------------------------------------- - 10 - 5.2、词法分析器总控算法--------------------------------------------------- - 12 - 5.2.1、设计思路 --------------------------------------------------------- - 12 - 5.2.2、关键问题及其解决方法 --------------------------------------- - 13 - 六、结果及测试分析-------------------------------------------------------------- - 14 - 6.1、软件运行环境及限制--------------------------------------------------- - 14 - 6.2、测试数据说明------------------------------------------------------------ - 14 - 6.3、运行结果及功能说明--------------------------------------------------- - 16 - 6.4、测试及分析说明--------------------------------------------------------- - 16 - 七、总结及心得体会 --------------------------------------------------------------- - 17 - 7.1、设计过程------------------------------------------------------------------ - 17 - 7.2、困难与收获 ------------------------------------------------------------- - 17 - 八、参考文献 ------------------------------------------------------------------------ - 18 -
课程设计(论文)任务书 软件学院学院软件工程专业07-1班 一、课程设计(论文)题目LL(1)分析过程模拟 二、课程设计(论文)工作自 2010 年 6 月 22日起至 2010 年 6月 28 日止。 三、课程设计(论文) 地点: 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的 （1）使学生掌握LL（1）模块的基本工作原理； （2）培养学生基本掌握LL（1）分析的基本思路和方法； （3）使学生掌握LL（1）的调试； （4）培养学生分析、解决问题的能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）分析LL（1）模块的工作原理； （2）提出程序的设计方案； （3）对所设计程序进行调试。 2）创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改算法效率。 3）课程设计论文编写要求 （1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文 （2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、附录等 （3）课程设计论文装订按学校的统一要求完成 4）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20分； （2）完成设计过程（含翻译）：40分； （3）完成调试：20分；
（4）回答问题：20分。 5）参考文献： （1）张素琴，吕映芝，蒋维杜，戴桂兰.编译原理（第2版）.清华大学出版社 （2）丁振凡.《Java语言实用教程》北京邮电大学出版社 6）课程设计进度安排 内容天数地点 构思及收集资料2图书馆 编程与调试4实验室 撰写论文1图书馆、实验室 学生签名： 2009 年6 月22 日 课程设计(论文)评审意见 （1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）设计分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）翻译能力（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（） 评阅人：职称： 年月日
编译原理课程设计报告 课题名称： C-语言编译器设计（scanner和parser） 提交文档学生姓名： 提交文档学生学号： 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： . . 提交报告时间： 2011年 6 月 17 日
1.课程设计目标 设计C-Minus编译器分为scanner和parser两个部分。scanner主要作用是对目标代码进行扫描，列出关键字，变量等内容；parser主要对语法进行分析并生成语法树。 2.分析与设计 ●实现方法：代码用C语言编译而成。其中scanner为手工实现，主要采用switch-case结构实现 状态转换；parser部分采用递归下降分析方法实现。 ●扫描器：C-的词法如下： 1、语言的关键字：i f el se i nt return void while 2、专用符号：+ - * /< <= > >= == != =; , ( ) [ ] { } /* */ 3、其他标记是变量（ID）和数字（NUM），通过下列正则表达式定义： ID = letter letter* NUM = di git digi t* letter = a|..|z|A|..|Z digi t = 0|..|9 4、空格由空白、换行符和制表符组成。空格通常被忽略，除了它必须分开ID、NUM关键字 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 其DFA图如下：
分析器：以下为C-的语法规则BNF:
课程设计报告 ( 2011-- 2012年度第1学期) 名称：编译技术课程设计A 院系：科技学院信息工程系班级：软件09k2 学号：0919******** 学生姓名：闫雪峰 指导教师：郭丰娟 设计周数： 2 成绩： 日期：2011年12 月6日
《编译技术课程设计A》 任务书 一、目的与要求 1. 理解和掌握编译程序设计原理及常用的技术，建立编译程序的整体概念； 2. 理解和掌握编译程序词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成等几个关键环节原理和实现算法； 3. 掌握软件模块设计技能；熟悉并能较好地利用软件开发环境独立编程、调试和分析程序运行情况，逐渐形成创新思维和从事系统软件的研究和开发能力。 二、主要内容 定义一个简化的类C语言—L语言作为源语言，重点针对词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成等几个关键环节进行编程和调试训练，最终设计实现L 语言的编译程序。 通过调试L编译程序，了解一般编译程序的总体框架，掌握编译各阶段程序的构造，理解和掌握错误处理方法及符号表的组织方式，理解和掌握语法制导翻译方法。还可以适当扩展L语言成分，并对相应的编译程序进行扩充。可使用C、VC++等语言编程实现。 具体内容包括： 1.由单词的语法规则出发、画出识别单词的状态转换图，然后用程序实现扫描器设计。 2.设计、编写和调试算法优先分析程序，了解算法优先分析器的组成结构以及对文法 的要求，掌握实现通用算法优先分析算法的方法。 3.在算符优先分析文法的基础上进行翻译工作，生成四元式表； 4.设计一个简单的代码生成器，该代码生成器以基本块为单位，依次将每条中间代码 变换成相应的目标代码。 5.综合以上实验的结果，并进行集成与设计，开发出一个小型编译程序。 对于各项主要内容的实现细节描述和指导，请参考《计算机综合实践指导》编译技术的相关内容。 三、进度计划
编译原理课程设计报告 课题名称：C- Minus词法分析和语法分析设计 提交文档学生姓名：X X X 提交文档学生学号：XXXXXXXXXX 同组成员名单：X X X 指导教师姓名：X X 指导教师评阅成绩： 指导教师评阅意见： . . 提交报告时间：2015年6月10日
1.课程设计目标 实验建立C-编译器。只含有扫描程序（scanner）和语法分析（parser）部分。 2.分析与设计 C-编译器设计的整体框架，本实验实现扫描处理和语法分析程序（图中粗黑部分）。 2.1 、扫描程序scanner部分 2.1.1系统设计思想 设计思想：根据DFA图用switch-case结构实现状态转换。 惯用词法：
①语言的关键字：else if int return void while 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|..|Z digit = 0|..|9 大写和小写字母是有区别的 ④空格由空白、换行符和制表符组成。空格通常被忽略，除了它必须分开ID、NUM 关键字。 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 scanner的DFA
说明：当输入的字符使DFA到达接受状态的时候，则可以确定一个单词了。初始状态设置为START，当需要得到下一个token时，取得次token的第一个字符，并且按照DFA与对此字符的类型分析，转换状态。重复此步骤，直到DONE为止，输出token类型。当字符为“/”时，状态转换为SLAH再判断下一个字符，如果为“*”则继续转到INCOMMENT，最后以“*”时转到ENDCOMMENT状态，表明是注释，如果其他的则是字符停滞于当前字符，并且输出“/”。 2.1.2程序流程图
先简要分析一下语法分析的大致流程： 当有句子要进行处理时，首先要对其进行词法分析来分解出该句子中的每个符号，然后将该句子按照算符优先算法压入归约栈中，如果可以顺利归约，则说明这是一个合法的句子，否则该句子非法。 这里有一个需要考虑的地方，就是如何进行归约。由于文法已经给定，所以我们考虑设计一个文法表，文法表中的内容就是可归约串的种别码的顺序，比如v=E可以表示为9,1,13。这样的话当我们要进行一次归约时，只用按顺序存储最左素短语中符号的种别码，然后拿这个种别码序列与文法表进行匹配，就可知道当前归约需要执行哪些操作。 还有一点需要注意，就是如何对一个表达式进行求值。这里需要我们设计一个二元组的变量名表，这个变量名表可以根据变量的名称来返回变量的数据。变量名表的具体设计见详细设计部分。 由于是简化分析，所以这个程序只考虑整数的处理。 有了上面的分析，可以构造出算符优先分析算法的流程图，如下图所示。
详细设计 （1）词法分析部分 由于词法分析的内容在课程设计1中已经介绍，并且这次的状态转换图与课程设计1中的非常相似，所以这里就不过多介绍。（2）优先关系表 在程序中我们用一个二维数组priTable[][]来存储算符间的优先关系。priTable[a][b]=1表示a>b; 。priTable[a][b]=0表示a=b; 。priTable[a][b]=-1表示a 编译原理课程设计报告 实验名称编译原理课程设计 班级 学号 姓名 指导教师 实验成绩 2013 年06月 一、实验目的 通过设计、编写和调试，将正规式转换为不确定的有穷自动机，再将不确定的有穷自动机转换为与之等价的确定的有穷自动机，最后再将确定有穷自动机进行简化。 通过设计、编写和调试构造LR(0)项目集规范簇和LR分析表、对给定的符号串进行LR分析的程序，了解构造LR(0)分析表的步骤，对文法的要求，能够从文法G出发生成LR(0)分析表，并对给定的符号串进行分析。 二、实验内容 正规式——>NFA——>DFA——>MFA 1.正规式转化为不确定的有穷自动机 （1）目的与要求 通过设计、编写和调试将正规式转换为不确定的有穷自动机的程序，使学生了解Thompson算法，掌握转换过程中的相关概念和方法，NFA的表现形式可以是表格或图形。 （2）问题描述 任意给定一个正规式r（包括连接、或、闭包运算），根据Thompson算法设计一个程序，生成与该正规式等价的NFA N。 （3）算法描述 对于Σ上的每个正规式R，可以构造一个Σ上的NFA M，使得L(M)=L(R)。 步骤1：首先构造基本符号的有穷自动机。 步骤2：其次构造连接、或和闭包运算的有穷自动机。 （4）基本要求 算法实现的基本要求是： (1) 输入一个正规式r； (2) 输出与正规式r等价的NFA。（5）测试数据 输入正规式：(a|b)*(aa|bb)(a|b)* 得到与之等价的NFA N （6）输出结果 2.不确定的有穷自动机的确定化 （1）目的与要求 通过设计、编写和调试将不确定的有穷自动机转换为与之等价的确定的有穷自动机的程序，使学生了解子集法，掌握转换过程中的相关概念和方法。DFA的表现形式可以是表格或图形。（2）问题描述 任意给定一个不确定的有穷自动机N，根据算法设计一个程序，将该NFA N变换为与之等价的DFA D。 （3）算法描述 用子集法将NFA转换成接受同样语言的DFA。 步骤一：对状态图进行改造 (1) 增加状态X,Y,使之成为新的唯一的初态和终态。从X引ε弧到原初态结点, 从原终态结 点引ε弧到Y结点。 (2) 对状态图进一步进行如下形式的改变 编译原理课程设计 自顶向下语法分析器 学院（系）：计算机科学与技术学院学生姓名：xxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxx 班级：电计1102 大连理工大学 Dalian University of Technology 目录 1 系统概论 语法分析是编译过程的核心部分。它的任务是在词法分析识别出单词符号串的基础上，分析并判定程序的语法结构是否符合语法规则。语法分析器在编译程序中的地位如图1所示： 图1 语法分析器在编译程序中的地位 语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。因此，语法分析器的工作本质上就是按文法的产生式，识别输入符号串是否为一个句子。这里所说的输入串是指由单词符号（文法的终结符）组成的有限序列。对一个文法，当给你一串（终结）符号时，怎样知道它是不是该文法的一个句子呢？这就要判断，看是否能从文法的开始符号出发推导出这个输入串。或者，从概念上讲，就是要建立一棵与输入串相匹配的语法分析树。 自顶向下分析法就是语法分析办法中的一类。顾名思义，自顶向下就是从文法的开始符号出发，向下推导，推出句子。这种方法是带“回溯”的。 自顶向下分析的主旨是，对任何输入串，试图用一切可能的办法，从文法开始符号（根结）出发，自上而下地为输入串建立一棵语法树。或者说，为输入串寻找一个最左推导。这种分析过程本质上是一种试探过程，是反复使用不同产生式谋求匹配输入串的过程。 实现这种自顶向下的带回溯试探法的一个简单途径是让每个非终结符对应一个递归子程序。每个这种子程序可作为一个布尔过程。一旦发现它的某个候选与输入串相匹配，就用这个候选去扩展语法树，并返回“真”值；否则，保持原来的语法树和IP值不变，并返回“假”值。 2 需求分析 以前，人们对语法的分析都建立在人工的基础上，人工分析虽然能够做到侧类旁推，但终究人力有限，再精密的分析都会出现或多或少的错误。为减少因人为产生的错误，并加快 编译原理课程设计报告 设计题目编译代码生成器设计 学生姓名 班级 学号 指导老师 成绩 一、课程设计的目的 编译原理课程兼有很强的理论性和实践性，是计算机专业的一门非常重要的专业基础课程，它在系统软件中占有十分重要的地位，是计算机专业学生的一门主修课。为了让学生能够更好地掌握编译原理的基本理论和编译程序构造的基本方法和技巧，融会贯通本课程所学专业理论知识，提高他们的软件设计能力，特设定该课程的课程设计，通过设计一个简单的PASCAL语言（EL语言）的编译程序，提高学生设计程序的能力，加深对编译理论知识的理解与应用。 二、课程设计的要求 1、明确课程设计任务，复习编译理论知识，查阅复印相关的编译资料。 2、按要求完成课程设计内容，课程设计报告要求文字和图表工整、思路清晰、算法正 确。 3、写出完整的算法框架。 4、编写完整的编译程序。 三、课程设计的内容 课程设计是一项综合性实践环节，是对平时实验的一个补充，课程设计内容包括课程的主要理论知识，但由于编译的知识量较复杂而且综合性较强，因而对一个完整的编译程序不适合平时实验。通过课程设计可以达到综合设计编译程序的目的。本课程的课程设计要求学生编写一个完整的编译程序，包括词法分析器、语法分析器以及实现对简单程序设计语言中的逻辑运算表达式、算术运算表达式、赋值语句、IF语句、While语句以及do…while语句进行编译，并生成中间代码和直接生汇编指令的代码生成器。 四、总体设计方案及详细设计 总体设计方案： 1.总体模块 主程序 词法分析程序语法分析 程序 中间代码 生成程序 2. 表2.1 各种单词符号对应的种别码 单词符号种别码单词符号种别码bgin 1 ：17 If 2 ：= 18 Then 3 < 20 wile 4 <> 21 do 5 <= 22 end 6 > 23 lettet（letter|digit）* 10 >= 24 dight dight* 11 = 25 + 13 ；26 —14 ( 27 * 15 ) 28 / 16 # 0 详细设计： 4.1界面导入设计 (1)一共三个选项： ①choice 1--------cifafenxi ②choice 2--------yufafenxi ③choice 3--------zhongjiandaima (2)界面演示 图一 编译原理课程设计报告 实验1：用Lex设计词法分析器1 实验目的：学会用lex设计一个词法分析器。 实验内容：使用lex为下述文法语言写一个词法分析器。 实验要求： 输入为用该语言所写的源程序文件；输出为记号序列，每个记号显示为二元组(记号名，记号属性值)的形式。输出可以在屏幕上，也可以输出到文件中。不要求建立符号表。 在cygwin下用flex和gcc工具将实验调试通过，并能通过例子parser0中testcases目录下的测试例的测试。 实验参考：和。 语言文法： <程序>? PROGRAM <标识符> ; <分程序> <分程序>? <变量说明> BEGIN <语句表> END. <变量说明> ? VAR <变量说明表>; <变量说明表>?<变量表>: <类型> | <变量表>: <类型>; <变量说明表> <类型>? INTEGER | REAL <变量表>? <变量> | <变量>, <变量表> <语句表>? <语句> | <语句>; <语句表> <语句>? <赋值语句> | <条件语句> | 编译原理： 编译原理是计算机专业的一门重要专业课，旨在介绍编译程序构造的一般原理和基本方法。内容包括语言和文法、词法分析、语法分析、语法制导翻译、中间代码生成、存储管理、代码优化和目标代码生成。编译原理是计算机专业设置的一门重要的专业课程。编译原理课程是计算机相关专业学生的必修课程和高等学校培养计算机专业人才的基础及核心课程，同时也是计算机专业课程中最难及最挑战学习能力的课程之一。编译原理课程内容主要是原理性质，高度抽象。 编译原理课程设计： 《编译原理课程设计》是2007年11月浙江大学出版社出版的图书，作者是冯雁、鲁东明、李莹。 内容简介： 本书围绕着编译技术的基本原理和方法，以模拟程序设计语言SPL的编译器的设计和实现为主线，结合词法分析、语法分析、语义分析、代码生成、代码优化、错误处理等各个基本模块，对原理和实现方法进行了详细分析。该编译器可接受SPL的程序，并将其翻译成汇编语言程序，最终实现汇编语言到8086/8088机器语言的翻译。本书为编译技术等相关课程的实验提供了参考。在附件中还提供了三类不同类型和难度的实验题，可供课程实验选择。 第1章引论： 1.1本书介绍 1.2SPL语言的特点及实验安排 1.2.1SPL语言的特点 1.2.2SPL语言编译器的主要结构1.2.3实验安排 1.3平台的选择和介绍 1.3.1LEX简介 1.3.2YACC简介 第2章词法分析： 2.1词法分析器的基本框架 2.2词法分析器的基本原理 2.2.1DFA的构造和实现 2.2.2词法分析的预处理 2.2.3实现词法分析器的注意要点2.3词法分析器的实现 2.3.1SPL语言单词属性字 2.3.2SPL词法分析器的输入和输出2.3.3SPL词法分析器的分析识别第3章语法分析： 3.1语法分析的基本框架 3.1.1上下文无关文法 3.1.2语法分析过程 3.1.3语法分析过程中的数据结构3.2语法分析的基本方法 编译技术课程设计 班级网络1102 学号3110610035 姓名徐静 指导老师年轶 2014年6 月 目录 一、目的 (2) 二、题目 (2) 三、要求 (2) 四、实验环境 (2) 五、系统实现 (2) 六、程序运行结果 (8) 七、总结 (9) 一、目的 通过《编译原理》课程设计进一步理解高级语言在计算机中的执行过程，加深对编译原理中重点算法和编译技术的理解，掌握词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论与实践的结合，提高自己的编程能力，培养好的程序设计风格。同时通过某种可视化编程语言的应用，具备初步的Windows环境下的编程思想。 二、题目 输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作 三、要求 题目3 文法编译器的自动生成器 输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作。 语法分析方法可以是：LL（1）分析法或LR分析法。 为文法构造分析表，并对输入串进行语法分析，判别是否符合语法规则，如果不符合，则输出错误信息。 输入：文法，文法符号串 输出：分析表、分析栈、分析结果 四、实验环境 开发环境Visual Studio6.0 语言C++ 五、系统实现 1.分析方法说明 所谓LL(1)分析法，就是指从左到右扫描输入串（源程序），同时采用最左推导，且每次直接推导只需向前看一个输入符号，便可确定当前所应当选择的规则。实现LL(1)分析的程序又称为LL(1)分析程序或LL(1)分析器。 我们知道一个文法要能进行LL（1）分析，那么这个文法应该满足：无二义性，无左递归，无左公因子。当文法满足条件后，再分别构造文法每个非终结符的FIRST和FOLLOW集合，然后根据FIRST和FOLLOW集合构造LL(1)分析表，最后利用分析表，根据LL（1）语法分析构造一个分析器。LL（1）的语法分析程序包含了三个部分，总控制程序，预测分析表函数，先进先出的语法分析栈，本程序也是采用了同样的方法进行语法分析，该程序是采用了C++语言来编写。 2.分析表的构造算法 在构造LL(1)预测分析表之前，首先要构造该文法的每个非终结符的FIRST和FOLLOW 集合，按照下面描述的算法来构造这两个集合。 ①FIRST集合的构造算法： （1）若X∈VT，则FIRST（X）={X}。 （2）若X∈VN，且有产生式X→a……，则把a加入到FIRST(X)中；若X→ε也是一条产生式，则把ε也加到FIRST(X)中。 （3）若X→Y……是一个产生式且Y∈VN，则把FIRST(Y)中的所有非ε-元素都加到FIRST(X)中；若X→Y1Y2…Yk是一个产生式，Y1，…，Yi-1都是非终结符，而且，对于任何j，1≤j 课程设计报告 课程设计名称：编译技术 系别：三系 学生姓名： 班级：软件班 学号： 成绩： 指导教师： 开课时间：学年学期 一.设计题目 (1) 二.主要内容 (1) 三.具体要求 (1) 四.进度安排 (1) 五.成绩评定 (2) 六.设计思路 (2) 6.1 单词符号及种别表 (2) 6.2 SLR的分析表 (3) 6.21 算术表达式的SLR(1)分析表 (3) 6.22 布尔表达式的LR分析表 (4) 6.23 程序语句的LR分析表 (5) 七.程序运行结果截图 (6) 八.设计体会 (10) 一.设计题目 设计和实现一个简单的小型高级程序设计语言的编译器 二.主要内容 自定义一种简单的小型高级程序设计语言，采用任意一种编程语言和编程工具设计并实现其编译器，展示编译系统中词法分析和语法分析(LR分析方法)的全过程。 三.具体要求 3.1对单词的构词规则有明确的定义； 3.2编写的词法分析程序能够正确识别源程序中的单词符号； 3.3识别出的单词以<种别码，值>的二元式形式保存并输出； 3.4构造出程序设计语言各语法单位的SLR(1)分析表 (其他分析表亦可)； 3.5能够对输入的源程序做出正确的语法分析并输出清晰的结果； 3.6高级语言的规模不易过大，注重编译器内核的设计，对于界面无要求； 3.7课程设计报告中应对所自定义高级语言进行简单描述，对编译器的设计进行简单的需求分析，给出设计说明和程序结构框架，阐明设计思路、用到的原理和方法。 3.8不可更改课程设计报告中已有的字体和格式，课程设计报告中新加入内容，汉字采用宋体五号字，英文字符和数字采用Times New Roman五号字，行距全部采用单倍行距。 3.9课程设计报告中的运行结果应以程序运行截图形式出现。 3.10程序源代码以附件形式发送至指定邮箱：sqckcsj2011@https://www.doczj.com/doc/455169323.html,。附件名称为：“完整学号+姓名” 四.进度安排 编译技术课程设计 一、目的 <<编译技术>>是理论与实践并重的课程，而其课程设计要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。 二﹑题目 题目1 表达式的小型编译器 题目2 程序的小型编译器 题目3 输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作。 因时间关系，只要求选做一个题目，请每位同学根据自己的情况选择难度适宜的题目来完成。 三、要求 题目1表达式的小型编译器 1．词法分析产生语言的单词序列 2．语法分析能识别由加+ 乘* 括号（）操作数（变量或常数）所组成的算术表达式，其文法如下： E→E+T|T T→T*F|F F→(E)|i 使用的分析方法可以是：递归下降分析法或LR分析法。 3．中间代码生成产生上述算术表达式的中间代码 4．错误处理给出错误信息 输入：算术表达式 输出：符号表，常数表。 递归下降分析法：递归调用过程 LR分析法：语义栈和符号栈 四元式序列 题目2程序的小型编译器 1．词法分析产生语言的单词序列 2．语法分析 （1）识别由加+ 乘* 括号（）操作数所组成的算术表达式 （2）识别布尔表达式 （3）识别条件语句 （4）识别循环语句 3．中间代码生成产生包含上述语句的程序的中间代码 4．错误处理错误定位及出错信息 输入：程序 输出：符号表，常数表。 递归下降分析法：递归调用过程 LR分析法：语义栈和符号栈 四元式序列 题目3文法编译器的自动生成器 输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作。 语法分析方法可以是：LL（1）分析法或LR分析法。 为文法构造分析表，并对输入串进行语法分析，判别是否符合语法规则，如果不符合，则输出错误信息。 输入：文法，文法符号串 输出：分析表、分析栈、分析结果 四、任务 题目1表达式的小型编译器 1．扩充单词 词法分析器可以识别题目（算术表达式）中包含的各类单词。 2．语法分析程序调用词法分析器 算术表达式里可以有变量、常数，而不是固定的i或以i开头的标识符。 3．增加语义分析 （1）递归下降分析法 语法制导翻译程序参考课本P135 定义：数据结构、函数、主程序、递归子程序 （2） LR分析法 语义子程序参考课本P110 分析表参考《习题解析与上机指导》P88 定义：数据结构、函数、分析表、控制程序、语义子程序 4．出错处理 给出错误信息 题目2程序的小型编译器 1．扩充单词 词法分析器可以识别题目（算术表达式、布尔表达式、条件语句、循环语句）中包含的各类单词。 2．语法分析程序调用词法分析器 3．增加语义分析 （1）布尔表达式的语法制导翻译 语义子程序参考课本P114 分析表参考《习题解析与上机指导》P89 定义：数据结构、函数、分析表、控制程序、语义子程序 （2）控制结构的语法制导翻译 语义子程序参考课本P120 分析表参考《习题解析与上机指导》P90 定义：数据结构、函数、分析表、控制程序、语义子程序 课程设计报告 ( 2013 – 2014 年度第1学期) 名称：编译技术课程设计A 题目：L语言编译器的设计与实现院系：计算机系 班级：软件1101 学号： 学生姓名： 指导教师：鲁斌王新颖 设计周数： 2 周 成绩： 日期：2013 年12 月27 日 《编译技术》课程设计 任务书 一、目的与要求 1．任务：实现一个简单的编译程序，能够对指定程序设计语言进行编译。 2．目的：加深对课堂讲授知识的理解，熟练掌握编译程序设计原理及常用的技术，建立编译程序的整体概念，使得学生初步具有研究、设计、编制和调试编译程序的能力。 3．要求：熟悉有关定义、概念和实现算法，设计出程序流程框图和数据结构，编写出完整的源程序，进行静态检查，设计出输入数据、显示输出数据；基本功能完善，方便易用，操作无误；通过课程设计学会编译程序设计与实现的常用技术，具备初步分析、设计和开发编译程序的能力，具备分析与检查软件错误、解决和处理实验结果的能力。 4．学生要求人数：2人，1人负责扫描器和目标代码生成器的设计和实现，另1人负责语法分析器和语法制导翻译程序的设计和实现。 二、主要内容 下面是课程设计主要内容的简介，详细内容请见《编译技术课程设计指导书》。 1．扫描器设计 该扫描器是一个子程序，其输入是源程序字符串，每调用一次输出一个单词符号。为了避免超前搜索，提高运行效率，简化扫描器的设计，假设程序设计语言中，基本字不能用作一般标识符，如果基本字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则用空白作间隔。 2．语法分析器设计 以算法优先分析方法为例，设计一个算符优先语法分析程序。算符优先分析属于自下而上的分析方法，该语法分析程序的输入是终结符号串（即单词符号串，以一个“#”结尾），如果输入串是句子则输出“YES”，否则输出“NO”和错误信息。当然，也可采用预测分析等方法设计语法分析器，具体方法自定。 3．语法制导翻译程序设计 采用语法制导翻译方法，实现算术表达式、赋值语句和基本控制语句等的翻译。本语法制导翻译程序的输入是终结符号串（即单词符号串，以一个“#”结尾），如果输入符号串是句子,则按照其语义进行翻译,输出等价的四元式序列。 4．目标代码生成器设计 将程序设计语言的中间代码程序翻译为目标代码程序，其输入是四元式序列，输出是一个汇编代码文件。 摘要 使用过现代计算机的人都知道，多数用户是应用高级语言来实现他们所需要的计算的。现在计算机系统一般都含有不只一个的高级语言的编译程序，对有些高级语言甚至配置了几个不同性能的编译程序，供用户按不同需要进行选择。高级语言编译程序是计算机系统软件最主要的组成部分之一，也是用户最直接关系的工具之一。 计算机上执行一个高级语言程序一般分为两步：第一，用一个编译程序把高级语言翻译成机器语言程序；第二，运行所得的机器语言程序求得计算结果。 通常说的翻译程序是指能够把某一种语言程序转换成另一种语言程序（目标语言程序）。如果源语言诸如Fortran，Pascal，C，Ada或java这样的高级语言，而目标程序是诸如汇编语言或者机器语言这类的低级语言，这样的一个翻译程序就是称为编译程序。 一个编译程序的工作过程一般可以划分为五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、优化、目标代码生成。每个阶段都是从上一个阶段得到结果，对他进行分析，并且根据一些外部环境(例如符号表等)得到最终的输出结果。要构造一个编译程序，可以按照这样的阶段来分别构造，最后来连调。 现在人们已经建立了多种编制部分编译程序或整个编译程序的有效工具。有些能用于自动生成扫描器(如LEX)，有些可以用于自动产生语法分析器(如YACC)，有些甚至可以用来自动产生整个的编译程序。这些构造编译程序的工具成为编译程序－编译程序、编译程序产生器或翻译程序书写系统，他们是按照编译程序和目标语言的形式描述而自动产生编译程序的。 编译程序是一极其庞大而又复杂的系统，掌握它比较苦难。但是一旦对其掌握，对以后的程序语言设计，系统软件分析，系统软件设计，形式语言研究等方面都是非常有好处的。 关键字：C语言、、编译、扫描器、语法分析 《编译原理》 课程设计 院系信息科学与技术学院 专业软件工程 年级 2011级 学号 20112723 姓名林苾湲 西南交通大学信息科学与技术学院 2013年 12月 目录 课程设计1 词法分析器 (2) 1.1 设计题目 (2) 1.2 设计容 (2) 1.3 设计目的 (2) 1.4 设计环境 (2) 1.5 需求分析 (2) 1.6 概要设计 (2) 1.7 详细设计 (4) 1.8 编程调试 (5) 1.9 测试 (11) 1.10 结束语 (13) 课程设计2 赋值语句的解释程序设计 (14) 2.1 设计题目 (14) 2.2 设计容 (14) 2.3 设计目的 (14) 2.4 设计环境 (14) 2.5 需求分析 (15) 2.6 概要设计 (16) 2.7 详细设计 (16) 2.8 编程调试 (24) 2.9 测试 (24) 2.10 结束语 (25) 课程设计一词法分析器设计 一、设计题目 手工设计c语言的词法分析器（可以是c语言的子集）。 二、设计容 处理c语言源程序，过滤掉无用符号，判断源程序中单词的合法性，并分解出正确的单词，以二元组形式存放在文件中。 三、设计目的 了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程。 四、设计环境 该课程设计包括的硬件和软件条件如下： 4.1.硬件 （1）Intel Core Duo CPU P8700 （2）存4G 4.2.软件 （1）Window 7 32位操作系统 （2）Microsoft Visual Studio c#开发平台 4.3.编程语言 C#语言 五、需求分析 5.1.源程序的预处理：源程序中，存在许多编辑用的符号，他们对程序逻辑功能无任何影响。例如：回车，换行，多余空白符，注释行等。在词法分析之前，首先要先剔除掉这些符号，使得词法分析更为简单。 5.2.单词符号的识别并判断单词的合法性：将每个单词符号进行不同类别的划分。单词符号可以划分成5中。 (1)标识符：用户自己定义的名字，常量名，变量名和过程名。 (2)常数：各种类型的常数。 (3) 保留字（关键字）：如if、else、while、int、float等。 (4) 运算符：如+、-、*、<、>、=等。 (5)界符：如逗号、分号、括号等。 5.3.将所有合法的单词符号转化为便于计算机处理的二元组形式：（单词分类号，单词自身值）；以图形化界面显示出来。 5.4.可选择性地将结果保存到文件中。 六、概要设计 6.1．数据类型 6.1.1.单词的分类：本词法分析器演示的是C语言的一个子集，故字符集如下：(重庆理工大学计算机学院)编译原理课程设计报告
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