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编译原理实验报告一、实验目的和要求本次实验旨在对PL_0语言进行功能扩充，添加新的语法特性，进一步提高编译器的功能和实用性。
具体要求如下：1.扩展PL_0语言的语法规则，添加新的语法特性；2.实现对新语法的词法分析和语法分析功能；3.对扩展语法规则进行语义分析，并生成中间代码；4.验证扩展功能的正确性。
二、实验内容1.扩展语法规则本次实验选择扩展PL_0语言的语句部分，添加新的控制语句，switch语句。
其语法规则如下：<switch_stmt> -> SWITCH <expression> CASE <case_list><default_stmt> ENDSWITCH<case_list> -> <case_stmt> ， <case_stmt> <case_list><case_stmt> -> CASE <constant> : <statement><default_stmt> -> DEFAULT : <statement> ，ε2.词法分析和语法分析根据扩展的语法规则，需要对新的关键字和符号进行词法分析，识别出符号类型和记号类型。
然后进行语法分析，建立语法树。
3.语义分析在语义分析阶段，首先对switch语句的表达式进行求值，判断其类型是否为整型。
然后对case语句和default语句中的常量进行求值，判断是否与表达式的值相等。
最后将语句部分生成中间代码。
4.中间代码生成根据语法树和语义分析的结果，生成对应的中间代码。
例如，生成switch语句的跳转表，根据表达式的值选择相应的跳转目标。
5.验证功能的正确性设计一些测试用例，验证新语法的正确性和扩展功能的实用性。
三、实验步骤与结果1.扩展语法规则，更新PL_0语法分析器的词法规则和语法规则。
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。
编译原理实验报告总结一、实验目的编译原理是计算机科学中的一门重要课程，通过实验可以更深入地理解编译过程的各个阶段，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。
本次编译原理实验的目的主要有以下几点：1、加深对编译原理理论知识的理解和掌握，将抽象的概念通过实际操作转化为具体的实现。
2、培养实际动手能力和解决问题的能力，通过编写代码实现编译程序的各个模块，提高编程技能和调试能力。
3、熟悉编译程序的开发流程和工具，掌握相关编程语言和开发环境的使用。
4、培养团队合作精神和沟通能力，在实验过程中与小组成员共同探讨、解决问题，提高协作效率。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C+＋，开发环境为 Visual Studio 2019。
同时，使用了一些辅助工具，如调试工具、代码管理工具等，以提高开发效率和代码质量。
三、实验内容1、词法分析任务：使用正则表达式或有限自动机实现对输入源程序的词法分析，将源程序分解为一个个单词，并识别出单词的类型，如标识符、关键字、常量、运算符等。
实现方法：采用有限自动机的方法，设计状态转移图，根据输入字符的类型进行状态转移，最终确定单词的类型。
遇到的问题及解决方法：在处理一些边界情况时，如字符串中的转义字符，出现了识别错误。
通过仔细分析正则表达式和有限自动机的规则，对代码进行了相应的修改和完善，解决了问题。
2、语法分析任务：使用自顶向下或自底向上的语法分析方法，对词法分析得到的单词序列进行语法分析，构建语法树。
实现方法：选择了自顶向下的递归下降分析法，根据语法规则编写递归函数，逐个处理单词，构建语法树。
遇到的问题及解决方法：在处理复杂的语法结构时，出现了回溯和左递归的问题，导致分析效率低下。
通过消除左递归和提取公共因子，优化了语法分析算法，提高了分析效率。
3、语义分析任务：在语法分析的基础上，进行语义分析，检查语法正确的程序是否在语义上也是正确的，如类型匹配、变量未定义等。
编译原理实验词法分析实验报告一、实验目的词法分析是编译过程的第一个阶段，其主要任务是从左到右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个单词符号。
本次实验的目的在于通过实践，深入理解词法分析的原理和方法，掌握如何使用程序设计语言实现词法分析器，提高对编译原理的综合应用能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为_____，开发工具为_____。
三、实验原理词法分析的基本原理是根据编程语言的词法规则，将输入的字符流转换为单词符号序列。
单词符号通常包括关键字、标识符、常量、运算符和界符等。
词法分析器的实现方法有多种，常见的有状态转换图法和正则表达式法。
在本次实验中，我们采用了状态转换图法。
状态转换图是一种有向图，其中节点表示状态，有向边表示在当前状态下输入字符的可能转移。
通过定义不同的状态和转移规则，可以实现对各种单词符号的识别。
四、实验步骤1、定义单词符号的类别和编码首先，确定实验中要识别的单词符号种类，如关键字（if、else、while 等）、标识符、整数常量、浮点数常量、运算符（＋、、、／等）和界符（括号、逗号等）。
为每个单词符号类别分配一个唯一的编码，以便后续处理。
2、设计状态转换图根据单词符号的词法规则，绘制状态转换图。
例如，对于标识符的识别，起始状态为“起始状态”，当输入为字母时进入“标识符中间状态”，在“标识符中间状态”中，若输入为字母或数字则继续保持该状态，直到遇到非字母数字字符时结束识别，确定为一个标识符。
3、编写词法分析程序根据状态转换图，使用所选编程语言实现词法分析器。
在程序中，通过不断读取输入字符，根据当前状态进行转移，并在适当的时候输出识别到的单词符号。
4、测试词法分析程序准备一组包含各种单词符号的测试用例。
将测试用例输入到词法分析程序中，检查输出的单词符号是否正确。
五、实验代码以下是本次实验中实现词法分析器的核心代码部分：｀｀｀include ＜stdioh>include ＜ctypeh>／／单词符号类别定义typedef enum ｛KEYWORD,IDENTIFIER,INTEGER_CONSTANT,FLOAT_CONSTANT,OPERATOR,DELIMITER｝ TokenType;／／关键字列表char keywords ＝｛＂if"，＂else"，＂while"，＂for"，＂int"，＂float"，＂void"｝；／／状态定义typedef enum ｛START,IN_IDENTIFIER,IN_INTEGER,IN_FLOAT,IN_OPERATOR｝ State;／／词法分析函数TokenType getToken(char token, int tokenLength) ｛State state ＝ START;int i ＝ 0;while （1) ｛char c ＝ getchar(）；switch （state) ｛case START:if （isalpha(c)）｛state ＝ IN_IDENTIFIER;tokeni+＋＝ c;｝ else if （isdigit(c)）｛state ＝ IN_INTEGER;tokeni+＋＝ c;｝ else if （c ＝＝＇＋＇｜｜ c ＝＝＇＇｜｜ c ＝＝＇＇｜｜ c ＝＝＇／＇｜｜ c ＝＝＇（＇｜｜ c ＝＝＇）＇｜｜ c ＝＝＇；＇｜｜ c ＝＝＇，＇）｛state ＝ IN_OPERATOR;tokeni+＋＝ c;｝ else if （c ＝＝＇＇）｛state ＝ IN_FLOAT;tokeni+＋＝ c;｝ else if （c ＝＝ EOF) ｛tokeni ＝＇＼0'；tokenLength ＝ i;return －1;｝ else ｛tokeni ＝＇＼0'；tokenLength ＝ i;return －2;｝break;case IN_IDENTIFIER:if （isalpha(c) ｜｜ isdigit(c)）｛tokeni+＋＝ c;｝ else ｛ungetc(c, stdin)；tokeni ＝＇＼0'；tokenLength ＝ i;／／检查是否为关键字for （int j ＝ 0; j ＜ sizeof(keywords) ／ sizeof(keywords0)； j+＋）｛if （strcmp(token, keywordsj) ＝＝ 0) ｛return KEYWORD;｝｝return IDENTIFIER;｝break;case IN_INTEGER:if （isdigit(c)）｛tokeni+＋＝ c;｝ else if （c ＝＝＇＇）｛state ＝ IN_FLOAT;tokeni+＋＝ c;｝ else ｛ungetc(c, stdin)；tokeni ＝＇＼0'；tokenLength ＝ i;return INTEGER_CONSTANT;｝break;case IN_FLOAT:if （isdigit(c)）｛tokeni+＋＝ c;｝ else ｛ungetc(c, stdin)；tokeni ＝＇＼0'；tokenLength ＝ i;return FLOAT_CONSTANT;｝break;case IN_OPERATOR: tokeni ＝＇＼0'；tokenLength ＝ i;return OPERATOR; break;｝｝｝int main(）｛char token100;int tokenLength;TokenType tokenType;while （（tokenType ＝ getToken(token, ＆tokenLength)）！＝－1) ｛switch （tokenType) ｛case KEYWORD:printf(＂Keyword: ％s\n"， token)；break;case IDENTIFIER:printf(＂Identifier: ％s\n"， token)；break;case INTEGER_CONSTANT:printf(＂Integer Constant: ％s\n"， token)；break;case FLOAT_CONSTANT:printf(＂Float Constant: ％s\n"， token)；break;case OPERATOR:printf(＂Operator: ％s\n"， token)；break;case DELIMITER:printf(＂Delimiter: ％s\n"， token)；break;｝｝return 0;｝｀｀｀六、实验结果对准备的测试用例进行输入，得到的词法分析结果如下：测试用例 1：｀｀｀int main(）｛int num ＝ 10;float pi ＝ 314;if （num ＞ 5) ｛printf(＂Hello, World!＼n"）；｝｝｀｀｀词法分析结果：｀｀｀Keyword: int Identifier: main Delimiter: （Delimiter: ）｛Identifier: num Operator: ＝Integer Constant: 10；Identifier: float Identifier: pi Operator: ＝Float Constant: 314；Keyword: ifDelimiter: （Identifier: numOperator: ＞Integer Constant: 5）｛Identifier: printfDelimiter: （String: ＂Hello, World!＼n" Delimiter: ）；｝｀｀｀测试用例 2：｀｀｀for （int i ＝ 0; i ＜ 10; i+＋）｛double result ＝ i 25;｀｀｀词法分析结果：｀｀｀Keyword: for Delimiter: （Keyword: int Identifier: i Operator: ＝Integer Constant: 0；Identifier: i Operator: ＜Integer Constant: 10；Identifier: i Operator: ＋＋）Identifier: doubleIdentifier: resultOperator: ＝Identifier: iOperator:Float Constant: 25；｝｀｀｀通过对多个测试用例的分析，词法分析器能够正确识别出各种单词符号，实验结果符合预期。
编译原理实验报告一、实验概述本次实验旨在设计并实现一个简单的词法分析器，即实现编译器的第一个阶段，词法分析。
词法分析器将一段源程序代码作为输入，将其划分为一个个的词法单元，并将其作为输出。
二、实验过程1.设计词法规则根据编程语言的规范和所需实现的功能，设计词法规则，以明确规定如何将源程序代码分解为一系列的词法单元。
2.实现词法分析器采用合适的编程语言，根据所设计的词法规则，实现词法分析器。
词法分析器的主要任务是读入源程序代码，并将其根据词法规则进行分解，生成对应的词法单元。
3.测试词法分析器设计测试用例，用于检验词法分析器的正确性和性能。
测试用例应包含各种情况下的源程序代码。
4.分析和修正错误根据测试过程中发现的问题，分析产生错误的原因，并进行修正。
重复测试和修正的过程，直到词法分析器能够正确处理所有测试用例。
三、实验结果我们设计了一个简单的词法分析器，并进行了测试。
测试用例涵盖了各种情况下的源程序代码，包括正确的代码和错误的代码。
经过测试，词法分析器能够正确处理所有的测试用例。
词法分析器将源程序代码分解为一系列的词法单元，每个词法单元包含了单词的种类和对应的值。
通过对词法单元的分析，可以进一步进行语法分析和语义分析，从而完成编译过程。
四、实验总结通过本次实验，我深入了解了编译原理的词法分析阶段。
词法分析是编译器的第一个重要阶段，它将源程序代码分解为一个个的词法单元，为后续的语法分析和语义分析提供基础。
在实现词法分析器的过程中，我学会了如何根据词法规则设计词法分析器的算法，并使用编程语言实现词法分析器。
通过测试和修正，我掌握了调试和错误修复的技巧。
本次实验的经验对我今后的编程工作有很大帮助。
编译原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，通过实践能够更好地理解和掌握其中的概念和技术。
我相信通过进一步的学习和实践，我能够在编译原理领域取得更大的成果。
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学科，它涉及到将高级编程语言转换为计算机能够理解和执行的机器语言。
本次实验的目的是通过实际操作和编程实践，深入理解编译原理中的词法分析、语法分析、语义分析以及中间代码生成等关键环节，提高我们对编译过程的认识和编程能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发环境为Visual Studio 2019。
此外，还使用了一些相关的编译工具和调试工具，如 GDB 等。
三、实验内容（一）词法分析器的实现词法分析是编译过程的第一步，其任务是将输入的源程序分解为一个个单词符号。
在本次实验中，我们使用有限自动机的理论来设计和实现词法分析器。
首先，定义了各种单词符号的类别，如标识符、关键字、常量、运算符等。
然后，根据这些类别设计了相应的状态转换图，并将其转换为代码实现。
在实现过程中，使用了正则表达式来匹配输入字符串中的单词符号。
对于标识符和常量等需要进一步处理的单词符号，使用了相应的规则进行解析和转换。
（二）语法分析器的实现语法分析是编译过程的核心环节之一，其任务是根据给定的语法规则，分析输入的单词符号序列是否符合语法结构。
在本次实验中，我们使用了递归下降的语法分析方法。
首先，根据实验要求定义了语法规则，并将其转换为相应的递归函数。
在递归函数中，通过对输入单词符号的判断和处理，逐步分析语法结构。
为了处理语法错误，在分析过程中添加了错误检测和处理机制。
当遇到不符合语法规则的输入时，能够输出相应的错误信息，并尝试进行恢复。
（三）语义分析及中间代码生成语义分析的目的是对语法分析得到的语法树进行语义检查和语义处理，生成中间代码。
在本次实验中，我们使用了三地址码作为中间代码的表示形式。
在语义分析过程中，对变量的定义和使用、表达式的计算、控制流语句等进行了语义检查和处理。
对于符合语义规则的语法结构，生成相应的三地址码指令。
四、实验步骤（一）词法分析器的实现步骤1、定义单词符号的类别和对应的正则表达式。
实验3 语义分析实验报告一、实验目的二、通过上机实习, 加深对语法制导翻译原理的理解, 掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法。
三、实验要求四、采用递归下降语法制导翻译法, 对算术表达式、赋值语句进行语义分析并生成四元式序列。
五、算法思想1.设置语义过程。
（1）emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2)该函数的功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。
四元式表的结构如下:struct{ char result[8];char ag1[8];char op[8];char ag2[8];}quad[20];(2) char *newtemp()该函数回送一个新的临时变量名, 临时变量名产生的顺序为T1, T2, …char *newtemp(void){ char *p;char m[8];p=(char *)malloc(8);k++;itoa(k,m,10);strcpy(p+1,m);p[0]=’t’;return(p);}六、 2.函数lrparser 在原来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。
在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。
源程序代码:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<iostream.h>#include<stdlib.h>struct{char result[12];char ag1[12];char op[12];char ag2[12];}quad;char prog[80],token[12];char ch;int syn,p,m=0,n,sum=0,kk; //p是缓冲区prog的指针, m是token的指针char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};void scaner();char *factor(void);char *term(void);char *expression(void);int yucu();void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2);char *newtemp();int statement();int k=0;void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2){strcpy(quad.result,result);strcpy(quad.ag1,ag1);strcpy(quad.op,op);strcpy(quad.ag2,ag2);cout<<quad.result<<"="<<quad.ag1<<quad.op<<quad.ag2<<endl;}char *newtemp(){char *p;char m[12];p=(char *)malloc(12);k++;itoa(k,m,10);strcpy(p+1,m);p[0]='t';return (p);}void scaner(){for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' '){ch=prog[p];p++;}if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){m=0;while((ch>='0'&&ch<='9')||(ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}token[m++]='\0';p--;syn=10;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--;syn=11;if(sum>32767)syn=-1;}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=23;p--;}break;case'>':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=24;token[m++]=ch;}else{syn=20;p--;}break;case':':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=18;token[m++]=ch;}else{syn=17;p--;}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=25;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=0;token[0]=ch;break; default: syn=-1;break;}}int lrparser(){//cout<<"调用lrparser"<<endl;int schain=0;kk=0;if(syn==1){scaner();schain=yucu();if(syn==6){scaner();if(syn==0 && (kk==0))cout<<"success!"<<endl;}else{if(kk!=1)cout<<"缺end!"<<endl;kk=1;}}else{cout<<"缺begin!"<<endl;kk=1;}return(schain);}int yucu(){// cout<<"调用yucu"<<endl;int schain=0;schain=statement();while(syn==26){scaner();schain=statement();}return(schain);}int statement(){//cout<<"调用statement"<<endl;char *eplace,*tt;eplace=(char *)malloc(12);tt=(char *)malloc(12);int schain=0;switch(syn){case 10:strcpy(tt,token);scaner();if(syn==18){scaner();strcpy(eplace,expression());emit(tt,eplace,"","");schain=0;}else{cout<<"缺少赋值符!"<<endl;kk=1;}return(schain);break;}return(schain);}char *expression(void){char *tp,*ep2,*eplace,*tt;tp=(char *)malloc(12);ep2=(char *)malloc(12);eplace=(char *)malloc(12);tt =(char *)malloc(12);strcpy(eplace,term ()); //调用term分析产生表达式计算的第一项eplacewhile((syn==15)||(syn==16)){if(syn==15)strcpy(tt,"+");else strcpy(tt,"-");scaner();strcpy(ep2,term()); //调用term分析产生表达式计算的第二项ep2strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表strcpy(eplace,tp);}return(eplace);}char *term(void){// cout<<"调用term"<<endl;char *tp,*ep2,*eplace,*tt;tp=(char *)malloc(12);ep2=(char *)malloc(12);eplace=(char *)malloc(12);tt=(char *)malloc(12);strcpy(eplace,factor());while((syn==13)||(syn==14)){if(syn==13)strcpy(tt,"*");else strcpy(tt,"/");scaner();strcpy(ep2,factor()); //调用factor分析产生表达式计算的第二项ep2strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表strcpy(eplace,tp);}return(eplace);}char *factor(void){char *fplace;fplace=(char *)malloc(12);strcpy(fplace,"");if(syn==10){strcpy(fplace,token); //将标识符token的值赋给fplacescaner();}else if(syn==11){itoa(sum,fplace,10);scaner();}else if(syn==27){scaner();fplace=expression(); //调用expression分析返回表达式的值if(syn==28)scaner();else{cout<<"缺)错误!"<<endl;kk=1;}}else{cout<<"缺(错误!"<<endl;kk=1;}return(fplace);}void main(){p=0;cout<<"**********语义分析程序**********"<<endl;cout<<"Please input string:"<<endl;do{cin.get(ch);prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;scaner();lrparser();}七、结果验证1、给定源程序begin a:=2+3*4; x:=(a+b)/c end#输出结果2、源程序begin a:=9; x:=2*3-1; b:=(a+x)/2 end#输出结果八、收获（体会）与建议通过此次实验, 让我了解到如何设计、编制并调试语义分析程序, 加深了对语法制导翻译原理的理解, 掌握了将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法。
编译原理实验报告编译原理实验报告一、实验目的1. 了解编译器的基本原理和工作过程；2. 掌握编译器设计和实现的基本方法和技巧；3. 通过设计和实现一个简单的编译器，加深对编程语言和计算机系统的理解和认识。
二、实验原理编译器是将高级语言程序翻译成机器语言程序的一种软件工具。
它由编译程序、汇编程序、链接程序等几个阶段组成。
本次实验主要涉及到的是编译程序的设计和实现。
编译程序的基本原理是将高级语言程序转换为中间代码，再将中间代码转换为目标代码。
整个过程可以分为词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化几个阶段。
三、实验内容本次实验的设计目标是实现一个简单的四则运算表达式的编译器。
1. 词法分析根据规定的语法规则，编写正则表达式将输入的字符串进行词法分析，将输入的四则运算表达式划分成若干个单词（Token），例如：运算符、操作数等。
2. 语法分析根据定义的语法规则，编写语法分析程序，将词法分析得到的Token序列还原成语法结构，构建抽象语法树（AST）。
3. 语义分析对AST进行遍历，进行语义分析，判断表达式是否符合语法规则，检查语义错误并给出相应的提示。
4. 代码生成根据AST生成目标代码，目标代码可以是汇编代码或者机器码。
四、实验过程和结果1. 首先，根据输入的表达式，进行词法分析。
根据所定义的正则表达式，将输入的字符串划分成Token序列。
例如：输入表达式“2+3”，经过词法分析得到的Token序列为["2", "+", "3"]。
2. 然后，根据语法规则，进行语法分析。
根据输入的Token序列，构建抽象语法树。
3. 接着，对抽象语法树进行语义分析。
检查表达式是否符合语法规则，给出相应的提示。
4. 最后，根据抽象语法树生成目标代码。
根据目标代码的要求，生成汇编代码或者机器码。
五、实验总结通过本次实验，我对编译器的工作原理有了更深入的认识，掌握了编译器设计和实现的基本方法和技巧。
一、实习背景与目的随着计算机技术的飞速发展，编译原理作为计算机科学的重要基础理论之一，其研究与应用越来越受到重视。
为了更好地理解和掌握编译原理的基本原理和方法，提高自己的编程能力和设计能力，我参加了编译原理的实习课程。
本次实习旨在通过设计和实现一个简单的编译程序，加深对编译原理的理解，掌握编译程序的设计与实现方法，提高自己的编程能力，并培养自己的计算思维。
二、实习内容本次实习主要分为以下几个部分：1. 词法分析：识别源程序中的单词，将其转换为对应的词法单元。
2. 语法分析：根据文法规则，分析源程序的语法结构，生成抽象语法树（AST）。
3. 语义分析：检查AST的语义正确性，进行类型检查等。
4. 中间代码生成：将AST转换为中间代码。
5. 代码优化：对中间代码进行优化，提高程序性能。
6. 目标代码生成：将优化后的中间代码转换为特定平台的目标代码。
三、实习过程1. 词法分析：- 首先，分析源程序的文法规则，确定需要识别的单词种类和对应的正则表达式。
- 然后，设计状态转换图，实现词法分析器。
- 最后，编写测试用例，验证词法分析器的正确性。
2. 语法分析：- 分析文法规则，确定语法结构，设计抽象语法树（AST）。
- 选择合适的语法分析方法，如递归下降分析、LL分析、LR分析等。
- 实现语法分析器，将词法分析器生成的词法单元转换为AST。
3. 语义分析：- 根据AST，检查语义正确性，如类型检查、作用域分析等。
- 实现语义分析器，处理语义错误，并给出错误信息。
4. 中间代码生成：- 根据AST，生成中间代码，如三地址代码、四元式等。
- 实现中间代码生成器，将AST转换为中间代码。
5. 代码优化：- 分析中间代码，找出可优化的部分。
- 实现代码优化器，优化中间代码，提高程序性能。
6. 目标代码生成：- 根据目标平台的指令集，生成目标代码。
- 实现目标代码生成器，将优化后的中间代码转换为目标代码。
四、实习成果通过本次实习，我成功地设计和实现了一个简单的编译程序，实现了词法分析、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功能。
一、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和原理。
2. 掌握编译器的各个阶段及其实现方法。
3. 能够运用编译原理的知识解决实际问题。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发工具：Visual Studio 20194. 实验内容：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成三、实验内容1. 词法分析（1）实验目的：实现一个简单的词法分析器，将源代码中的字符序列转换为词法符号序列。
（2）实验步骤：1）定义词法符号类型，包括标识符、关键字、运算符、常量等。
2）设计词法分析器算法，对源代码进行遍历，将字符序列转换为词法符号序列。
3）实现词法分析器程序，输出词法符号序列。
（3）实验结果：输入源代码：int a = 10;输出词法符号序列：{<int, int>, <a, a>, <=, =>, <10, 10>, <;, ;>}2. 语法分析（1）实验目的：实现一个简单的语法分析器，将词法符号序列转换为抽象语法树（AST）。
（2）实验步骤：1）定义语法规则，包括产生式、非终结符、终结符等。
2）设计语法分析算法，根据语法规则对词法符号序列进行解析，生成AST。
3）实现语法分析器程序，输出AST。
（3）实验结果：输入词法符号序列：{<int, int>, <a, a>, <=, =>, <10, 10>, <;, ;>}输出AST：```AST:- ExpressionStatement- Expression- BinaryExpression- Identifier: a- Operator: =- Constant: 10```3. 语义分析（1）实验目的：实现语义分析器，对AST进行语义检查，确保程序的正确性。
（2）实验步骤：1）定义语义规则，包括类型检查、作用域检查等。
编译原理实验报告系别电子信息系专业计算机科学与技术班级学号姓名指导教师2010年12月28号实验一词法分析一．实验要求：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二．实验目的：编写一个C语言的词法分析程序,程序完成如下功能:输入为字符串(待进行词法分析的源程序),输出为单词串,即由(单词,类别)所组成的二元组序列.三．实验源程序代码：#include<stdio.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define NULL 0FILE *fp;char cbuffer;char *key[8]={"if","else","for","while","do","return","break","continue"};char *border[6]={",",";","{","}","(",")"};char *arithmetic[4]={"+","-","*","/"};char *relation[6]={"<","<=","=",">",">=","<>"};char *consts[20];char *label[20];int constnum=0,labelnum=0;int search(char searchchar[],int wordtype){int i=0;switch(wordtype){case 1:for(i=0;i<=7;i++){if(strcmp(key[i],searchchar)==0)return(i+1);}case 2:{for(i=0;i<=5;i++){if(strcmp(border[i],searchchar)==0)return(i+1);}return(0);}case 3:{for(i=0;i<=3;i++){if(strcmp(arithmetic[i],searchchar)==0) {return (i+1);}}return(0);}case 4:{for(i=0;i<=5;i++){if(strcmp(relation[i],searchchar)==0) {return(i+1);}}return (0);}case 5:{for(i=0;i<=constnum;i++){if(strcmp(consts[i],searchchar)==0){return (i+1);}}consts[i-1]=(char *)malloc(sizeof(searchchar));strcpy(consts[i-1],searchchar);constnum++;return(i);}case 6:{for(i=0;i<=labelnum;i++){if(strcmp(label[i],searchchar)==0){return(i+1);}}label[i-1]=(char *)malloc(sizeof(searchchar));strcpy(label[i-1],searchchar);labelnum++;return(i);}}}char alphaprocess(char buffer){int atype;int i=-1;char alphatp[20];while((isalpha(buffer))||(isdigit(buffer))) {alphatp[++i]=buffer;buffer=fgetc(fp);}alphatp[i+1]='\0';if(atype=search(alphatp,1))printf("%s (1,%d)\n",alphatp,atype-1);else{atype=search(alphatp,6);printf("%s (6,%d)\n",alphatp,atype-1);}return(buffer);}char digitprocess(char buffer){int i=-1;char digittp[20];int dtype;while((isdigit(buffer))){digittp[++i]=buffer;buffer=fgetc(fp);}digittp[i+1]='\0';dtype=search(digittp,5);printf("%s (5,%d)\n",digittp,dtype-1);return (buffer);}char otherprocess(char buffer){int i=-1;char othertp[20];int otype,otypetp;othertp[0]=buffer;othertp[1]='\0';if(otype=search(othertp,3)){printf("%s (3,%d)\n",othertp,otype-1);buffer=fgetc(fp);goto out;}if(otype=search(othertp,4)){buffer=fgetc(fp);othertp[1]=buffer;othertp[2]='\0';if(otypetp=search(othertp,4)){printf("%s (4,%d)\n",othertp,otypetp-1);goto out;}elseothertp[1]='\0';printf("%s (4,%d)\n",othertp,otype-1);goto out;}if(buffer==':'){buffer=fgetc(fp);if(buffer=='=')printf(":=(2,2)\n");buffer=fgetc(fp);goto out;}else{if(otype=search(othertp,2)){printf("%s (2,%d)\n",othertp,otype-1);buffer=fgetc(fp);goto out;}}if((buffer!='\n')&&(buffer!=' '))printf("%c error,not a word\n",buffer);buffer=fgetc(fp);out: return (buffer);}void main(){int i;for(i=0;i<=20;i++){label[i]=NULL;consts[i]=NULL;}if((fp=fopen("example.c","r"))==NULL)printf("找ò不?到?文?件t\n");else{cbuffer=fgetc(fp);while(cbuffer!=EOF){if(isalpha(cbuffer))cbuffer=alphaprocess(cbuffer);else if(isdigit(cbuffer))cbuffer=digitprocess(cbuffer);else cbuffer=otherprocess(cbuffer);}printf("over\n");getchar();}}四．运行结果：实验二递归向下分析一．实验要求：设计,编制,调试一个典型的语法分析程序,实现对如下文法的递归子程序语法分析本分析程序所分析的文法如下: G[E]:E->TGT->FSG->+TG|^(空)F->(E)|iS->*FS|^(空)二．实验目的：进一步掌握常用的语法分析方法.三．实验源程序代码：#include<iostream>#include<stdlib.h>#include<conio.h>using namespace std;char a[50],b[50],d[500],e[10];char ch;int n1,i1=0,flag=1,n=5;int E();int E1();int T();int G();int S();int F();void input();// 输出分析串和分析字符void output();//输出剩余字符void main(){int f,p,j=0;char x;d[0]='E';d[1]='=';d[2]='>';d[3]='T';d[4]='G';d[5]='#';cout<<"请输入长度小于50的字符串，以号结束?）?"<<endl;do {cin>>ch;a[j]=ch;j++;} while (ch!='#');n1=j;ch=b[0]=a[0];cout<<" 文法<<'\t'<<"分析串"<<'\t'<<'\t'<<"分析字符"<<'\t'<<"剩余串"<<endl;f=E1();if (f==0){return;}if(ch=='#'){cout<<"分析成功!"<<endl;p=0;x=d[p];while(x!='#'){cout<<x;p++;x=d[p];}}else{cout<<"分析错误"<<endl;getch();return;}getch();}int E1(){int f,t;cout<<"E->TG"<<'\t';flag=1;input();f=T();if(f==0){return 0;}t=G();if(t==0)return 0;elsereturn 1;}int E(){int f,t;cout<<"E->TG"<<'\t';e[0]='E';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='T';e[4]='G';e[5]='#';output();flag=1;input();f=T();if(f==0)return 0;t=G();if(t==0)return 0;return 1;}int T(){int f,t;cout<<"T->FS"<<'\t';e[0]='T';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='F';e[4]='S';e[5]='#';output();flag=1;input();f=F();if(f==0)return 0;t=S();if(t==0)return 0;elsereturn 1;}int G(){int f;if(ch=='+'){b[i1]=ch;cout<<"G->+TG"<<'\t';e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='+';e[4]='T';e[5]='G';e[6]='#';output();flag=0;input();ch=a[++i1];f=T();if(f==0)return 0;G();return 1;}cout<<"G->^"<<'t';e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';output();input();return 1;}int S(){int f,t;if(ch=='*'){b[i1]=ch;cout<<"S->*FS"<<'\t';e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='*';e[4]='F';e[5]='S';e[6]='#';output();flag=0;input();ch=a[++i1];f=F();if(f==0)return 0;t=S();if(t==0)return 1;elsereturn 1;}cout<<"S->^"<<'\t';e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';output();flag=1;a[i1]=ch;input();return 1;}int F(){int f;if(ch=='('){b[i1]=ch;cout<<"F->(E)"<<'\t';e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='(';e[4]='E';e[5]=')';e[6]='#';output();flag=0;input();ch=a[++i1];f=E();if(f==0)return 0;if(ch==')'){b[i1]=ch;cout<<"F->(E)"<<'\t';flag=0;input();ch=a[++i1];}else{cout<<"分析错误"<<endl;getch();exit(-1);}}else if(ch=='i'){b[i1]=ch;cout<<"F->i"<<'\t';e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='i';e[4]='#';output();flag=0;input();ch=a[++i1];}else{cout<<"分析错误"<<endl;getch();exit(-1);}return 1;}void input(){int j=0;for(;j<i1-flag;j++)cout<<b[j];cout<<'\t'<<'\t';cout<<ch<<'\t'<<'\t';for(j=i1+1-flag;j<n1;j++){cout<<a[j];}cout<<endl;}void output(){ //推导式计算int m,k,j,q,i=0;m=0;k=0;q=0;i=n;d[n]='=';d[n+1]='>';d[n+2]='#';n+=2;while(d[i]!='>'&&i!=0){i--;}i++;while(d[i]!=e[0])i++;q=i;m=q;k=q;while(d[m]!='>')m--;m++;while(m!=q)d[n++]=d[m++];d[n]='#';for(j=3;e[j]!='#';j++){d[n]=e[j];n++;}k++;while(d[k]!='=')d[n++]=d[k++];d[n]='#';}四．运行结果：实验总结：通过这两次实验，我设计了一个具体的词法分析程序,加深了对词法分析原理的理解；进一步掌握常用的语法分析方法如递归向下分析法等。
