《编译原理》实验指导书-最终版

编译原理实验指导书《编译原理》实验指导书太原科技大学计算机学院 -3-1序《编译原理》是国内外各高等院校计算机科学技术类专业，特别是计算机软件专业的一门重要专业课程。

该课程系统地向学生介绍编译程序的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术。

由于该课程理论性和实践性都比较强，内容较为抽象复杂，涉及到大量的软件设计和算法，因此，一直是一门比较难学的课程。

为了使学生更好地理解和掌握编译原理和技术的基本概念、基本原理和实现方法，实践环节非常重要，只有经过上机进行程序设计，才能使学生对比较抽象的教学内容产生具体的感性认识，增强学生综合分析问题、解决问题的能力，并对提高学生软件设计水平大有益处。

为了配合《编译原理》课程的教学，考虑到本课程的内容和特点，本指导书设置了七个综合性实验，分别侧重于词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析和中间代码的生成、基于DAG的基本块优化，以支持编译程序的各个阶段，基本涵盖了《编译原理》课程的主要内容。

本指导书可作为《编译原理》课程的实验或课程设计内容，在课程教学的同时，安排学生进行相关的实验。

实验平台可选择在MS-DOS或Windows操作系统环境，使用C/C++的任何版本作为开发工具。

学生在做完试验后，应认真撰写实验报告，内容应包括实验名称、实验目的、实验要求、实验内容、测试或运行结果等。

目录实验一词法分析 ........................................................... 错误!未定义书签。

实验二 NFA的确定化.................................................... 错误!未定义书签。

实验三非递归预测分析 ............................................... 错误!未定义书签。

陕西理工学院数学与计算机科学学院《编译原理》实验指导班级网络10级指导教师曹阳计算机工程教研室2012年8月25日编译原理实验指导书一、实验的目的《编译原理》是针对计算机专业的学生开设的一门专业基础课程，对引导学生进行科学思维和提高学生解决实际问题的能力有重要的作用。

开设“编译原理实验”的主要目的是让学生加深理解编译原理的基本理论、方法、词法分析、语法分析、中间代码的生成直到最后的代码生成，了解编译器原理，从而提高学生分析问、题解决问题的能力。

通过实验实现以下基本目标：1.深化已学的知识，完成从理论到实践的转化通过实验，进一步加深对编译原理基本思想、原理的了解。

2. 提高分析和解决实际问题的能力实验不仅是编译原理的一次模拟训练，同时通过实验，积累经验，提高分析和解决问题的能力。

3.培养“开拓创新”能力大力提倡和鼓励在程序中使用新方法，新技术。

激发学生实践的积极性与创造性，开拓思路，设计新算法，进行新创意，培养创造性能力。

二、参加实验的学生应具备的条件参加实验的学生应当具备计算机程序设计的一些基础的知识。

即学生应当熟练掌握和使用一种计算机操作系统(windows操作系统等)、一种程序设计语言(vb、vc、c、delphi等)。

三、实验要求实验的要求体现于整个工作的各个阶段中，可根据所选课题的特点而有所侧重，但应达到如下的基本要求：(1) 根据课题任务制定合理、可行的工作计划任务；(2) 制定适当的技术方案；(3) 学生在老师的指导下独立完成设计过程；(4) 撰写实验报告（包括实验内容中各个阶段所要求的文字材料）；(5) 通过实验检查评定；四、实验项目与内容提要五、实验课程考核办法1、该实验课程考核成绩按百分制计算，满分为100分，60分为及格，60分以上者可获取该学分。

2、该实验课考核由三部分组成：实验课前预习（20%），实验操作（60%），实验报告（20%）。

3、各部分成绩由实验指导教师在每个实验项目完成后分别给出，在学期结束后或完成全部实验项目后综合给出该门实验课的成绩。

《编译原理》实验指导书别小川于枫编写适用专业：计算机科学与应用江苏科技大学电子信息学院2005年2月前言《编译原理》是计算机专业的一门核心课程，在计算机本科教学中占有十分重要的地位。

由于《编译原理》课程兼有很强的理论性和实践性，并且编译程序构造的算法比较复杂，因而让学生在学习时普遍感到内容抽象、不易理解，难易掌握。

但是掌握编译原理的基本理论和设计思想是非常重要的，尤其是将本课程的理论知识与计算机应用中的许多领域紧密联系与广泛应用结合。

将有利于学生提高专业素质和适应社会多方面需要的能力。

因此，通过理论授课和上机实践，使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解，并能正确地、熟练地加以运用。

通过实验逐步提高学生的编程能力和调试程序的能力以及解决实际问题的能力。

使学生培养出扎实的软件开发基本技能，并养成良好的编程风格，为进一步学习后续课程和将来从事应用软件开发奠定良好的基础。

实验课时具体内容安排如下：一、实验课的性质和目的（1）深刻理解程序语言编译系统的结构及各部分的功能。

（2）熟练掌握设计和构造程序语言编译系统的基本原理和技术。

（3）能独立编写清晰、工整、结论正确的编译原理的源程序。

（4）能学会上机进行正确调试，并进行程序修改。

即培养发现程序错误，排除错误的能力和经验。

二、实验课的基本要求：（1）掌握编译程序的功能和结构。

（2）掌握词法分析器的设计方法与实现步骤加深对讲授内容的理解，尤其是一些语法给定，通过上机实验帮助掌握。

（3）掌握语法分析器的设计方法与实现步骤。

（4）掌握符号表和存储空间的组织。

（5）掌握代码优化的作用与实现方法（6）掌握错误的诊断和校正方法。

三、主要实验教学方法实验前，由任课教师落实实验任务，每个学生必须事先独立完成好程序的设计的源程序编写工作。

实验课上对疑难点作集中辅导。

实验过程中随时针对不同的情况作个别启发式辅导。

实验后，学生撰写并提交实验报告。

最后，由实验教师根据每个学生的编程、上机调试能力、编程能力和实验结果及实验报告综合评定学生的实验成绩。

《编译原理》课程实验指导书一、使用说明《编译原理》课程实验指导书（以下简称：指导书）是针对计算机学院所开设的对应课程的上机实验而编写的教学文件，供学生上机实验时使用。

上机的工作环境要求：Windows 2000或以上操作系统、C++ 6.0或者其它高级程序设计语言。

学生应按指导教师的要求独立完成实验，并按要求撰写实验报告。

每一个实验，编程上机调试并且提交电子文档实验报告，以学号姓名作为文件名上传。

报告内容至少包含如下内容：1、学生基本情况：专业班级、学号、姓名2、实验题目、实验内容3、设计分析4、源程序代码5、测试用例（尽量覆盖所有分支）6、实验总结二、实验说明1、实验一：词法分析器设计实验类别：基础性实验实验学时：4分组人数：1人/组1、实验目的：（1）掌握词法分析器的构造过程以及基本方法。

（2）理解正规式、NFA、DFA及最小化DFA的转换过程和方法。

2、实验内容给定一个正规式R=XY*|YX*Y|XYX，请先在练习本上将此正规式转变为NFA、DFA、最小化DFA；对你所完成的最小化DFA进行编程，完成词法分析器工作。

2、实验二：算术表达式递归下降分析程序设计实验类别：设计性实验实验学时：4分组人数：1人/组1、实验目的：（1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。

（2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。

（3）掌握相应数据结构的设计方法。

2、实验内容：编程实现给定算术表达式的递归下降分析器。

算术表达式文法如下：E→E+T | TT→T*F | FF→(E) | i3、设计说明：首先改写文法为LL(1)文法；然后为每一个非终结符，构造相应的递归过程，过程的名字表示规则左部的非终结符；过程体按规则右部符号串的顺序编写。

编写者签字：刘军审阅者签字：张俊分管实验教学领导签字：王海晖。

编译原理实验指导书第1节概述1、本课程实践的目的和任务编译原理是一门实践性很强的课程，只有通过实践，才能真正掌握。

实际的编译程序是十分复杂的，有时由多达十几万条指令组成。

为此，编译原理的实践教学，采用简化编译过程的办法，选择最关键的３个环节──词法分析、语法分析（包括语义处理、产生无优化的目标指令）、连接调试，进行编程和调试训练。

每个环节作为一个实践课题。

2、实践方法任何一个实用的高级语言，其语法都比较复杂，如选其作为源语言，很难实践全过程。

故本实践将定义一个简化的语言──PASCAL语言的一个子集作为源语言，也可以自行定义一个简单的C语言子集，在3个题目中选择两个题目，也可以自行选择与编译技术相关的实验题目，设计调试出它的编译程序。

前后贯穿这一条主线进行实践。

每次都可利用课余时间编程，利用上机时间进行输入和调试。

建议使用C或C++或JAVA语言。

3、实践报告的规范和要求每个课题完成后写出实践报告。

实践报告包括程序设计时考虑的算法和方法；调试过程中出现的问题和解决的措施；提交电子版的程序清单和调试时所用的源程序。

4、简化的PASCAL语言子集的定义〈PASCAL子集程序〉→〈变量说明〉〈分程序〉。

〈变量说明〉→〈空〉｜VAR〈变量表〉：INTEGER；〈变量表〉→〈变量〉｜〈变量〉，〈变量表〉〈变量〉→〈标识符〉〈分程序〉→BEGIN〈语句组〉END〈语句组〉→〈语句〉｜〈语句〉；〈语句组〉〈语句〉→〈赋值语句〉｜〈条件语句〉｜〈WHILE语句〉｜〈分程序〉〈赋值语句〉→〈变量〉：＝〈算术表达式〉〈条件语句〉→IF〈布尔表达式〉THEN〈语句〉ELSE〈语句〉〈WHILE语句〉→WHILE〈布尔表达式〉DO〈语句〉〈算术表达式〉→〈项〉｜〈算术表达式〉＋〈项〉｜〈算术表达式〉－〈项〉〈项〉→〈初等量〉｜〈项〉＊〈初等量〉｜〈项〉／〈初等量〉〈初等量〉→〈无符号数〉｜〈变量〉｜（〈算术表达式〉）〈关系表达式〉→〈算术表达式〉〈关系运算符〉〈算术表达式〉〈标识符〉→〈字母〉｜〈标识符〉〈字母〉｜〈标识符〉〈数字〉〈无符号数〉→〈数字〉｜〈无符号数〉〈数字〉〈关系运算符〉→〈|〈＝| ＝| 〉＝| 〉|〈〉〈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〈数字〉→ 1│2│3│4│5│6│7│8│9│0第2节词法分析本节进行词法分析程序的编程与调试。

《编译原理》实验指导书目录编译原理一共开设了三个实验，它们是：1.词法分析程序，占2个学时2.语法分析程序，占2个学时3.扩充的PL/0分析程序（综合实验），占6个学时。

实验报告格式1.姓名班级学号2.实验名称3.实验目的4.实验要求5.实验内容(这个是实验报告的主要部分)6.实验总结(实验心得)7. 实验报告人报告时间实验一 PL/O语言的词法分析程序GETSYM过程GETSYM的说明：由于一个单词往往是由一个或几个字符组成，所以在词法分析过程GETSYM中又定义一个取字符过程GETCH，由词法分析需要取字符时调用。

实验目的：1.为了更好的配合《编译原理》有关词法分析章节的教学2.加深和巩固学生对于词法分析的了解和掌握3.让学生初步的认识PL/0语言的基础和简单的程序编写4.学生通过本实验能够初步的了解和掌握程序词法分析的整个过程5.提高学生的上机和编程过程中处理具体问题的能力实验要求:1.做本实验之前要先阅读完总体的预备知识以及本实验相关的基础知识2.实验要求自己独立的完成,不允许抄袭别人的实验结果3.编写和调试过程中出现的问题最好做一下记录4.实验程序调试完成后,用给定的PL0测试程序(test.pl0)进行测试，由老师检查测试结果，并给予相应的成绩5.实验完成后,要上交实验报告。

实验内容：1.阅读所给出的词法分析程序（pl0_lexical.c），搞懂程序中每一个变量的含义，以及每一个过程的作用，并在该过程中进行中文注释。

2.阅读完程序后，画出各过程的流程图。

3.给出的程序包含两处输入错误，利用所给的pl/0源程序(test.pl0)对程序进行调试，使其能正确对所给文件进行分析并能够解释运行。

4.在阅读懂所给出的词法分析程序后，将你对词法分析的理解写在实验报告上。

实验环境：1.操作系统为Windows 2000或Dos6.2以上2.应用软件为Pascal或C语言GETCH 所用单元说明：CH ：存放当前读取的字符，初值为空，LINE：为一维数组，其数组元素是字符；界对为1：80。

前言“编译原理”课程是计算机本科专业的必选课程，上机实验是该课程的重要环节，应开实验数约为12学时。

一个编译程序把源程序翻译成等价的目标程序，一般应做词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化等五个方面的工作，为了使学生对其有较深的理解，必须根据这五个方面设计实验。

本指导书正是根据课程的内容，将实验分为前期准备阶段、基本操作阶段和技术提高阶段三个阶段进行：①前期准备阶段的实验主要是为后续实验做好准备，应围绕编译原理课程进行设计，如：学生可根据教科书的内容，设计一个源程序的输入和扫描程序，并完成相应的设计报告；②基本操作阶段的实验是围绕着编译原理的五个方面的工作来进行，其内容主要是词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化等，如：简单的词法分析程序、LL(1) 分析法算法、语义分析程序、中间代码和目标代码生成算法的实验，这些实验基本上包括了以上知识要点，学生可结合书本上有关的知识来完成；③技术提高阶段的实验是综合性课程设计实验，根据编译原理编制应用程序，不仅要求把书本上的内容掌握好，同时还需要自学一些相关的知识。

1目录第1章实验的一般知识 (3)1—1 软件实验室规则及安全守则 (3)1－2 实验条件 (3)1—3 实验的基本要求 (3)第2章实验技术及原理 (3)第3章实验项目 (4)实验一：源程序的输入和扫描（2学时） (4)实验二：词法分析算法（2学时） (6)实验三：LL(1) 分析算法（2学时） (8)实验四：语义分析算法（2学时） (11)实验五：中间代码生成算法（2学时） (14)实验六：目标代码生成算法（4学时） (14)实验七：“编译原理”课程设计（8学时） (14)附录：实验报告示例：有限自动机的运行实验 (16)参考文献：《编译原理》吕映芝、张素琴、蒋维杜等主编清华大学出版社《编译原理与实现》..金成植编高教出版社《编译程序设计原理》..杜淑敏王永宁编北大出版社2第1章实验的一般知识1—1 软件实验室规则及安全守则见《软件实验室规则及安全守则》）。

编译原理实验指导书合肥学院计算编译原理实验指导书实验一词法分析一、实验目的：通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。

并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程屮将其分解为各类单词的词法分析方法。

编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识別出各个具有独立意义的单词, 即基木保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。

并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。

（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）二、实验预习提示1、词法分析器的功能和输出格式词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。

词法分析器的单词符号常常农示成以下的二元式（单词种别码，单词符号的属性值）。

本实验中，采用的是一类符号一种别码的方式。

2、单词的BNF表示＜标识符＞ -V字母〉v字母数字串〉V字母数字串一V字母〉V字母数字串＞|v数字〉V字母数字串〉Iv下划线＞v字母数字串I e＜无符号整数一V数字〉v数字串〉V数字串〉一V数字〉V数字串〉v加法运算符＞-+＜减法运算符〉-＞・V大于关系运算符＞-＞＞V大于等于关系运算符＞-＞ =3、“超前搜索”方法词法分析时，常常会用到超前搜索方法。

如当前待分析字符串为“”，当前字符为此时，分析器倒底是将其分析为犬于关系运算符还是犬于等于关系运算符呢？显然，只有知道下一个字符是什么才能下结论。

超前读了一个字符所以要回退一个字符，词法分析器才能正常运行。

在分析标识符，无符号整数等时也有类似情况。

4、模块结构Y饗冲区扫播一个辛閒N ▼三、实验过程和指导：(-)准备：1・阅读课木有关章节，明确语言的语法，写出基木保留字、标识符、常'数、运算符、分隔符和程序例。

2 .初步编制好程序。

3•准备好多组测试数据。

(二)上课上机: 将源代码拷贝到机上调试，发现错误，再修改完善。

第二次上机调试通过。

(三)程序要求：程序输入/输出示例：如源程序为C语言。

输入如卜•一段：main(){int a,b;a = 1 0;b = a 4- 20;}要求输出如下图。

编译原理实验报告班级：计134班姓名：***学号：******实验一词法分析程序设计与实现一、实验目的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，将字符流形式的源程序转化为一个由各类单词序列的词法分析方法。

二、基本实验内容与要求假定一种高级程序设计语言中的单词主要包括五个关键字begin、end、if、then、else；标识符；无符号常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符，试构造能识别这些单词的词法分析程序（各类单词的分类码可参见表1）。

输入：由符合和不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序文件。

输出：把所识别出的每一单词均按形如（CLASS，V ALUE）的二元式形式输出，并将结果放到某个文件中。

对于标识符和无符号常数，CLASS字段为相应的类别码的助记符；V ALUE字段则是该标识符、常数的具体值；对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式，仅需在二元式的CLASS字段上放置相应单词的类别码的助记符，V ALUE字段则为“空”。

表1 语言中的各类单词符号及其分类码表要求：1、上机前完成词法分析程序的程序流图，并选择好相应的数据结构。

2、用于测试扫描器的实例源文件中至少应包含两行以上的源代码。

3、对于输入的测试用例的源程序文件，词法正确的单词分析结果在输出文件中以二元式形式输出，错误的字符串给出错误提示信息。

例如，若输入文件中的内容为：“if myid>=1.5E−2+100 then x:=y”，则输出文件中的内容应为：（IF，）（ID，’myid’）（GE，）（UCON，0.015）（PL，）（UCON，100）（THEN，）（ID，’x’）（IS，）（ID，’y’）三、实现方法1、一般实现方法说明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。

编译原理实验教学指导书计算机科学与工程学院华南理工大学目录1 实验简介 (3)2 TINY+语言介绍 (4)2.1 TINY+语言的词法定义 (4)2.2 TINY+的语法定义 (5)2.3 TINY+的语义定义 (7)2.4 用TINY+语言编写的示例程序 (7)3 实验1：实现TINY+语言的词法分析器 (9)3.1 实验目的 (9)3.2 实验要求 (10)3.3 TINY+的测试程序及词法分析器的输出 (10)4 实验2：实现TINY+的语法分析器、语义分析器以及中间代码生成器 (13)4.1 实验目的 (13)4.2 实验要求 (14)4.3 TINY+示例程序及其输出 (14)附录：和TINY+文法规则对应的生成三地址中间代码的属性文法 (16)1 实验简介学生在实验中，构造一个将TINY+高级程序设计语言转换为TINY+虚拟机上的中间代码的编译器。

整个实验包括两个部分：实验一完成TINY+编译器的词法分析器部分；实验二完成TINY+编译器的语法分析器部分、语义分析器部分及中间代码生成器部分。

每个同学必须独立完成自己的实验，与其他同学的讨论或合作是允许的，但必须是有限度的，可以互相交流想法和方法，但不能抄袭。

学术不端将导致成绩为零。

TINY+的编译器必须用C语言或C++语言实现（推荐使用Microsoft Visual Studio）。

2 TINY+语言介绍实验定义了一种叫TINY+的高级程序设计语言，该语言是对TINY 语言的一个扩充，TINY+比TINY增加了程序的声明部分，while语句，字符串类型定义等等，在本节的描述中，用蓝色字体标识的是TINY语言原有的词法及语法规定，而用红色字体标识的是TINY+语言扩充的词法及语法规定。

本节主要是对TINY+语言的介绍，具体包括：1)TINY+语言的词法定义，包括对TINY+语言的单词（token）的描述；2)TINY+语言语法结构的EBNF描述；3)TINY+语言主要的语义描述；4)TINY+的实例程序2.1 TINY+语言的词法定义1.TINY+语言的关键字（keyword）包括：or and int bool char while doif then else end repeat until read write所有的关键字是程序设计语言保留使用的，并且用小写字母表示，用户自己定义的标识符不能和关键字重复。

编译原理课程实验指导书适用专业：计算机类相关专业赖国勇编攀枝花学院计算机学院2010年11月目录编译原理课程实验指导书 (1)目录 (2)一、课程实验基本目的与可能收获 (3)二、课程实验基本要求 (4)三、课程实验项目 (5)1、项目一：词法分析实验(4学时) (5)2、项目二：LL（1）语法分析实验(4学时) (6)四、课程实验过程与具体要求 (11)五、课程实验交付成果说明 (12)六、考核方式及成绩评定方法 (14)七、主要参考文献与网址 (15)附录A课程实验题目参考源程序 (17)A.1 说明语句的词法分析器参考源程序 (17)A.2 基于预测分析方法的表达式语法分析器参考源程序 (30)附录B词法分析器自动生成工具简介 (44)B.1 FLEX概述 (44)B.2 模式简介 (44)B.3 LEX源文件格式 (44)B.4 LEX的工作原理 (46)B.5 二义性问题的解决 (46)B.6 常用全局变量和宏 (46)B.7 条件模式 (47)B.8 示例 (48)附录C 语法分析器自动生成工具简介 (50)C.1 YACC概述 (50)C.2 YACC的源文件格式 (50)C.3 语义定义 (52)C.4 其它 (52)C.5 示例 (52)附录D 词法分析器FLEX (55)D.1 PL/0语言 (55)D.2 flex词法生成器 (55)附录E Yacc 与Lex 快速入门 (62)E.1 Lex 与Yacc 介绍 (62)E.2 Lex 变量 (64)附录F 软件开发文档指南 (67)一、课程实验基本目的与可能收获1、学习《编译原理》要求理论与实践相结合，本门实验课程是对《编译原理》课堂教学的一个重要补充，与理论学习起着相辅相成的作用，是实施《编译原理》教学的一个重要组成部分。

通过本实验课的实践学习，加深学生对语言编译器构造的一般原理的理解，掌握以词法分析程序和语法分析程序为核心的简单编译器的基本设计方法和实现技术，进一步提高学生综合运用所学知识的能力和实际动手编程能力，为日后从事软件开发工作打下坚实基础。

《编译原理》实验指导书实验一词法分析器的设计一、实验目的和要求加深对状态转换图的实现及词法分析器的理解。

熟悉词法分析器的主要算法及实现过程。

要求学生掌握词法分析器的设计过程，并实现词法分析。

二、实验基本内容给出一个简单语言的词法规则，画出状态转换图，并依据状态转换图编制出词法分析程序，能从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。

并依次输出各个单Error”，然后跳过错误部分继续显示）词法规则如下：三、实验时间：上机三次。

第一次按照自己的思路设计一个程序。

第二、三次在理论课学习后修改程序，使得程序结构更加合理。

四、实验过程和指导：（一）准备：1.阅读课本有关章节（c/c++，数据结构），花一周时间明确语言的语法，写出基本算法以及采用的数据结构和要测试的程序例。

2.初步编制好程序。

3.准备好多组测试数据。

（二）上课上机：将源代码拷贝到机上调试，发现错误，再修改完善。

（三）程序要求：程序输入/输出示例：输入如下一段：main(){/*一个简单的c++程序*/int a,b; //定义变量a = 10;b = a + 20;}要求输出如右图。

要求：(1) 剔除注解符(2) 常数为无符号整数（可增加实型数，字符型数等）（四）练习该实验的目的和思路：程序开始变得复杂起来，可能是大家以前编过的程序中最复杂的，但相对于以后的程序来说还是简单的。

因此要认真把握这个过渡期的练习。

程序规模大概为200行及以上。

通过练习，掌握对字符进行灵活处理的方法。

（五）为了能设计好程序，注意以下事情：1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数/类），每个模块（类）做具体的同一事情。

2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。

3.编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。

4．程序设计语言不限，建议使用面向对象技术及可视化编程语言，如C++，VC,JA V A,VJ++等。

广州大学实验课程建设项目《编译原理实验》实验指导书广州大学信息与机电工程学院计算机系2006年10月目录实验1 Pascal 语言的编译器的使用 3 实验2 词法分析（一） 13 (调试一个词法分析程序)实验3 词法分析（二） 16 (设计、编制并调试一个词法分析程序)实验4 语法分析（一） 19 （调试一个语法分析程序，了解编译程序中LR分析表的作用）实验5 语法分析（二） 22（设计、编制并调试一个语法分析程序）实验6 语义分析 24实验7 编译原理综合实验 26 实验报告示例：词法分析程序 47考试考核方式 53实验一：Pascal 语言的编译器的使用实验目的:调试一个Pascal 语言的编译器，加深对语言编译器的理解实验内容：此程序为Pascal 语言的编译器，支持Proc ，Repeat，If，While，For，Fun函数结构代码的编译，能生成变量表、常量表和汇编程序。

界面如下：图1 Pascal 语言的编译器的使用界面下面给出软件所能编译的代码和编译出的结果。

―――――――――――――――――――――――――――――――――――Proc函数结构代码：vara, b, i: integer;procedure p1(arg1: integer; arg2: integer);begina := arg1 * arg2;end;beginb := 123;p1(3, b);――――――――――――――――――――――――――――――――――－编译状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = unsigned[静], OffPos = 0[2]b = unsigned[静], OffPos = 0[3]i = unsigned[静], OffPos = 0[4]arg1 = unsigned[参], OffPos = 0[5]arg2 = unsigned[参], OffPos = 1常量[0]Number = 123[静], OffPos = 0[1]Number = 3[静], OffPos = 0方法ID = 1, Name = p1, MethodType = 过程, ParamList = (4, 5), DynaV arList = (), Addr = 2 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋运行状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = 369[静], OffPos = 0[2]b = 123[静], OffPos = 0[3]i = unsigned[静], OffPos = 0[4]arg1 = unsigned[参], OffPos = 0[5]arg2 = unsigned[参], OffPos = 1汇编语句：0:Goto 0, 71:Return 0, 02:Mov 0, 43:Mov 0, 54:Mul 0, 05:Sto 1, 16:Return 0, 07:LoadConst 0, 08:Sto 0, 29:LoadConst 0, 110:Mov 0, 211:Call 0, 1 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――For结构代码：vara, b, i: integer;a := 0;for i := 0 to 100 dobegina := a + i;end;end;――――――――――――――――――――――――――――――――――－编译状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = unsigned[静], OffPos = 0[2]b = unsigned[静], OffPos = 0[3]i = unsigned[静], OffPos = 0常量[0]Number = 0[静], OffPos = 0[1]Number = 0[静], OffPos = 0[2]Number = 100[静], OffPos = 0方法ID = 0, Name = ShowMessage, MethodType = 过程, ParamList = (0), DynaV arList = (), Addr = 1＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋运行状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = 5050[静], OffPos = 0[2]b = unsigned[静], OffPos = 0[3]i = 101[静], OffPos = 0汇编语句：0:Goto 0, 21:Return 0, 02:LoadConst 0, 03:Sto 0, 14:LoadConst 0, 15:Sto 0, 36:LoadConst 0, 27:Mov 0, 38:>=? 0, 09:IfFalseGoto 0, 1810:Mov 0, 111:Mov 0, 312:Add 0, 013:Sto 0, 114:Mov 0, 315:IncV ar 0, 116:Sto 0, 317:Goto 0, 6 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――While函数结构代码：vara, i: integer;begini := 0;a := 0;while i <= 100 dobegina := a +i;i := i +1;end;end;――――――――――――――――――――――――――――――――――－编译状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = unsigned[静], OffPos = 0[2]i = unsigned[静], OffPos = 0常量[0]Number = 0[静], OffPos = 0[1]Number = 0[静], OffPos = 0[2]Number = 100[静], OffPos = 0[3]Number = 1[静], OffPos = 0方法ID = 0, Name = ShowMessage, MethodType = 过程, ParamList = (0), DynaV arList = (), Addr = 1＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋运行状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = 5050[静], OffPos = 0[2]i = 101[静], OffPos = 0汇编语句：0:Goto 0, 21:Return 0, 02:LoadConst 0, 03:Sto 0, 24:LoadConst 0, 15:Sto 0, 16:Mov 0, 27:LoadConst 0, 28:<=? 0, 09:IfFalseGoto 0, 1910:Mov 0, 111:Mov 0, 212:Add 0, 013:Sto 0, 114:Mov 0, 215:LoadConst 0, 316:Add 0, 017:Sto 0, 218:Goto 0, 6 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――Repeat函数结构代码：vara, i: integer;begina := 0;i := 0;repeata := a + i;i := i + 1;until i > 100;end; ――――――――――――――――――――――――――――――――――－编译状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = unsigned[静], OffPos = 0[2]i = unsigned[静], OffPos = 0常量[0]Number = 0[静], OffPos = 0[1]Number = 0[静], OffPos = 0[2]Number = 1[静], OffPos = 0[3]Number = 100[静], OffPos = 0方法ID = 0, Name = ShowMessage, MethodType = 过程, ParamList = (0), DynaV arList = (), Addr = 1＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋运行状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = 5050[静], OffPos = 0[2]i = 101[静], OffPos = 0汇编语句：0:Goto 0, 21:Return 0, 02:LoadConst 0, 03:Sto 0, 14:LoadConst 0, 15:Sto 0, 26:Mov 0, 17:Mov 0, 28:Add 0, 09:Sto 0, 110:Mov 0, 211:LoadConst 0, 212:Add 0, 013:Sto 0, 214:Mov 0, 215:LoadConst 0, 316:>? 0, 017:IfFalseGoto 0, 6 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――Fun函数结构代码：vara, i: integer;function fun1(arg1, arg2: integer): integer;beginResult := arg1 + arg2;end;begina := 0;for i := 1 to 100 dobegina := fun1(a, i);end;end;――――――――――――――――――――――――――――――――――－编译状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = unsigned[静], OffPos = 0[2]i = unsigned[静], OffPos = 0[3]arg1 = unsigned[参], OffPos = 0[4]arg2 = unsigned[参], OffPos = 1[5]Result = unsigned[动], OffPos = 2常量[0]Number = 0[静], OffPos = 0[1]Number = 1[静], OffPos = 0[2]Number = 100[静], OffPos = 0方法ID = 1, Name = fun1, MethodType = 函数, ParamList = (3, 4), DynaV arList = (5), Addr = 2 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋运行状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = 5050[静], OffPos = 0[2]i = 101[静], OffPos = 0[3]arg1 = unsigned[参], OffPos = 0[4]arg2 = unsigned[参], OffPos = 1[5]Result = unsigned[动], OffPos = 2汇编语句：0:Goto 0, 71:Return 0, 02:Mov 0, 33:Mov 0, 44:Add 0, 05:Sto 0, 56:Return 0, 07:LoadConst 0, 08:Sto 0, 19:LoadConst 0, 110:Sto 0, 211:LoadConst 0, 212:Mov 0, 213:>=? 0, 014:IfFalseGoto 0, 2315:Mov 0, 116:Mov 0, 217:Call 0, 118:Sto 0, 119:Mov 0, 220:IncV ar 0, 121:Sto 0, 222:Goto 0, 11 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――If 结构代码：vara, i: integer;begina := 2;if a = 1 thenbegini := 10;endelse begini := 100;end;end;――――――――――――――――――――――――――――――――――－编译状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = unsigned[静], OffPos = 0[2]i = unsigned[静], OffPos = 0常量[0]Number = 2[静], OffPos = 0[1]Number = 1[静], OffPos = 0[2]Number = 10[静], OffPos = 0[3]Number = 100[静], OffPos = 0方法ID = 0, Name = ShowMessage, MethodType = 过程, ParamList = (0), DynaV arList = (), Addr = 1 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋运行状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = 2[静], OffPos = 0[2]i = 100[静], OffPos = 0汇编语句：0:Goto 0, 21:Return 0, 02:LoadConst 0, 03:Sto 0, 14:Mov 0, 15:LoadConst 0, 16:=? 0, 07:IfFalseGoto 0, 118:LoadConst 0, 29:Sto 0, 210:Goto 0, 1311:LoadConst 0, 312:Sto 0, 2 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――递归结构代码：vara, b: integer;function f1(arg: integer): integer;beginif arg <= 1 thenbeginResult := 1;endelse beginResult := arg * f1(arg - 1);end;end;begina := 10;b := f1(a);ShowMessage(b);end; ――――――――――――――――――――――――――――――――――－编译状态下：变量[0]str = unsigned[参], OffPos = 0[1]a = unsigned[静], OffPos = 0[2]b = unsigned[静], OffPos = 0[3]arg = unsigned[参], OffPos = 0[4]Result = unsigned[动], OffPos = 1常量[0]Number = 1[静], OffPos = 0[1]Number = 1[静], OffPos = 0[2]Number = 1[静], OffPos = 0[3]Number = 10[静], OffPos = 0方法ID = 1, Name = f1, MethodType = 函数, ParamList = (3), DynaV arList = (4), Addr = 2 ＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋运行状态下：变量：无汇编语句：Goto 0, 171:Return 0, 02:Mov 0, 33:LoadConst 0, 04:<=? 0, 05:IfFalseGoto 0, 96:LoadConst 0, 17:Sto 0, 48:Goto 0, 169:Mov 0, 310:Mov 0, 311:LoadConst 0, 212:Sub 0, 013:Call 0, 114:Mul 0, 015:Sto 0, 416:Return 0, 017:LoadConst 0, 318:Sto 0, 119:Mov 0, 120:Call 0, 121:Sto 0, 222:Mov 0, 223:Call 0, 0 ―――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――――实验二：词法分析（一）实验目的:调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解实验内容：（1）设一小型编译程序关于高级语言有如下的规定：高级语言程序具有四种基本结构：顺序结构﹑选择结构﹑循环结构和过程。

编译原理实验指导书指导老师：职称：目录编译原理课程实验指导 (1)实验一源程序预处理 (2)实验二简单程序设计语言的词法分析器 (6)实验三递归下降分析法 (9)实验四预测分析法 (9)实验五LR语法分析 (13)编译原理课程实验指导一、课程实验方案1 实验教学目标与基本要求（1）通过实习具有开发基本的词法分析和语法分析算法的能力。

（2）了解词法分析和语法分析的工作原理和特点（3）掌握课本所介绍的编译算法的原理和实现2 实验环境介绍实验主要以程序设计实现各种教学课堂中讲过的图形算法为主。

程序设计设计语言主要以Visual C++语言为实验平台。

3 课程实验内容实验一源程序预处理实验学时：2学时实验目的：熟悉源程序预处理的任务和要求。

实现源程序输入串中注释、续行符的删除，换行符和Tab的替换，大小写字母变换，得到预处理后的文本串，为单词识别做好准备。

实验内容：1.删除注释2.删除续行符以及后续换行符3.将换行符和TAB统一替换为空格4.将大写字母变换为小写字母，或者相反，以实现不区分大小写5.识别标号区，识别续行标志。

实验步骤：（1）熟悉教材关于词法分析中预处理的原理。

（2）依照教材关于源程序预处理的算法，使用C/C++语言或其它语言实现该算法。

（3）调试、编译、运行程序。

实验要求：在下次实验时提交本次实验的实验报告（实验报告包括实验目的、实验内容、实验实现过程、源程序、实验结果、实验体会）。

实现代码：#include<fstream.h>#include<iostream.h># include<conio.h>void pro_process(char *);void main( ){//定义扫描缓冲区char buf[4048]={'\0'}; //缓冲区清0//调用预处理程序pro_process(buf);//在屏幕上显示扫描缓冲区的内容cout<<buf<<endl;}void pro_process(char *buf){ifstream cinf("source.txt",ios::in);int i=0; //计数器char old_c='\0',cur_c; //前一个字符，当前字符bool in_comment=false; //false表示当前字符未处于注释中while(cinf.read(&cur_c,sizeof(char))) //从文件读一个字符{switch(in_comment){case false:if(old_c=='/' && cur_c=='*') //进入注释{ i--; //去除已存入扫描缓冲区的字符’/’in_comment=true;}else {if(old_c=='\\' && cur_c=='\n') //发现续行i--; //去除已存入扫描缓冲区的字符’\’else {if(cur_c>='A' && cur_c<='Z') //大写变小写cur_c+=32;if(cur_c=='\t' || cur_c=='\n') //空格取代tab换行cur_c+=' ';buf[i++]=cur_c;}}break;case true:if(old_c=='*' && cur_c=='/') //离开注释in_comment=false;}//end of switchold_c=cur_c; //保留前一个字符}//end of whilebuf[i++]='#'; //在源程序词尾加字符# }实验二简单程序设计语言的词法分析器实验学时：2学时实验目的：掌握词法分析器的原理将源程序预处理、状态图转换等结合，建立简单的程序设计语言词法分析器实验内容：要求能对简单程序设计语言进行词法分析，具体内容如下：字符集{…a‟..‟z‟, …0‟..‟9‟,‟+‟,‟=‟,‟*‟,‟,‟,‟;‟,‟(…,‟)‟,‟#‟}若发现字符集之外的字符，即为非法字符，当出现非法字符时终止词法分析器的运行。