下载文档原格式
第1篇一、实验目的本次实验旨在通过实践加深对编译技术中词法分析阶段的理解，掌握词法分析的基本原理和方法，能够实现一个简单的词法分析器，并对源代码进行初步的符号化处理。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Java3. 开发工具：Eclipse IDE4. 实验素材：实验提供的C语言源代码三、实验原理词法分析是编译过程中的第一个阶段，其主要任务是将源代码中的字符序列转换成一系列的词法单元（Token）。
词法单元是构成源程序的基本单位，如标识符、关键字、运算符等。
词法分析的基本原理如下：1. 字符流：从源代码中逐个读取字符，形成字符流。
2. 状态转换：根据字符流中的字符，在有限状态自动机（FSM）中转换状态。
3. 词法单元生成：当状态转换完成后，生成对应的词法单元。
4. 错误处理：在分析过程中，如果遇到无法识别的字符或状态，进行错误处理。
四、实验步骤1. 设计词法分析器：根据C语言的语法规则，设计有限状态自动机，定义状态转换图。
2. 实现状态转换函数：根据状态转换图，实现状态转换函数，用于将字符流转换为词法单元。
3. 实现词法单元生成函数：根据状态转换结果，生成对应的词法单元。
4. 测试词法分析器：使用实验提供的C语言源代码，测试词法分析器的正确性。
五、实验结果与分析1. 词法分析器设计：根据C语言的语法规则，设计了一个包含26个状态的状态转换图。
状态转换图包括以下状态：- 初始状态：用于开始分析。
- 标识符状态：用于分析标识符。
- 关键字状态：用于分析关键字。
- 运算符状态：用于分析运算符。
- 数字状态：用于分析数字。
- 字符串状态：用于分析字符串。
- 错误状态：用于处理非法字符。
2. 状态转换函数实现：根据状态转换图，实现了状态转换函数。
该函数用于将字符流转换为词法单元。
3. 词法单元生成函数实现：根据状态转换结果，实现了词法单元生成函数。
该函数用于生成对应的词法单元。
编译原理词法分析实验报告实验名称:词法分析器的设计与实现一、实验目的：1.熟悉编译原理中词法分析的基本概念和原理；2.掌握正则表达式的使用方法；3.实现一个简单的词法分析器。
二、实验内容：1.设计一个简单的编程语言，包含如下几种类型的词法单元：关键字、标识符、常量、运算符和界符。
2.使用正则表达式定义每种词法单元的模式。
3.设计一个词法分析器，将源代码中的每个词法单元识别出来并输出。
三、实验步骤：1. 确定编程语言的词法单元类型和正则表达式模式，定义相应的单词类型（如 TokenType）和模式（如 regex）。
2. 实现一个词法分析器的类 Lexer，包含以下方法：(1)一个构造方法，用于初始化词法分析器的输入源代码。
(2) 一个getNextToken方法，用于获取源代码中的下一个词法单元。
3. 在getNextToken方法中，使用正则表达式逐个识别源代码中的词法单元，并返回相应的Token对象。
4. 设计一个Token类，包含以下属性：词法单元类型、词法单元的值和位置信息等。
5.在主程序中使用词法分析器，将源代码中的每个词法单元识别出来并输出。
四、实验结果：1.设计一个简单的编程语言，包含如下词法单元类型（示例）：(1) 关键字：if、else、while、for等；(2)标识符：变量名等；(3)常量：整数、浮点数、字符串等；(4)运算符：+、-、*、/、=等；(5)界符：(、)、{、}、;等。
2. 实现一个词法分析器，识别出源代码中的每个词法单元，并输出相应的Token对象。
五、实验总结：通过本次实验，我熟悉了编译原理中词法分析的基本概念和原理，并掌握了正则表达式的使用方法。
我成功完成了一个简单的词法分析器的设计与实现，实现了源代码中每个词法单元的识别与输出。
这次实验对我深化了对编译原理中词法分析的理解，并提高了我的编程能力。
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】词法分析（CC++源代码+实验报告）⽂章⽬录1 实验⽬的和内容1.1实验⽬的（1）根据 PL/0 语⾔的⽂法规范，编写PL/0语⾔的词法分析程序；或者调研词法分析程序的⾃动⽣成⼯具LEX或FLEX，设计并实现⼀个能够输出单词序列的词法分析器。
（2）通过设计调试词法分析程序，实现从源程序中分离出各种类型的单词；加深对课堂教学的理解；提⾼词法分析⽅法的实践能⼒。
（3）掌握从源程序⽂件中读取有效字符的⽅法和产⽣源程序的内部表⽰⽂件的⽅法。
（4）掌握词法分析的实现⽅法。
（5）上机调试编出的词法分析程序。
1.2实验内容根据PL/0语⾔的⽂法规范，编写PL/0语⾔的词法分析程序。
要求：（1）把词法分析器设计成⼀个独⽴⼀遍的过程。
（2）词法分析器的输出形式采⽤⼆元式序列，即：(单词种类, 单词的值)2 设计思想2.1单词种类及其正规式（1）基本字单词的值单词类型正规式rbegin beginsym begincall callsym callconst constsym constdo dosym doend endsym endif ifsym ifodd oddsym oddprocedure proceduresym procedureread readsym readthen thensym thenvar varsym varwhile whilesym whilewrite writesym write（2）标识符单词的值单词类型正规式r标识符ident(字母)(字母|数字)*（3）常数单词的值单词类型正规式r常数number(数字)(数字)*（4）运算符单词的值单词类型正规式r+plus+-minus-*times*/slash/=eql=<>neq<><lss<<=leq<=>gtr>>=geq>=:=becomes:=（5）界符单词的值单词类型正规式r(lparen()rparen)，comma，；semicolon；.period.2.2 根据正规式构造NFA下⾯我们根据上述的正规式来构造该⽂法的NFA，如下图所⽰，其中状态0为初态，凡带双圈的状态均为终态，状态24是识别不出单词符号的出错情形，其他状态的识别情况如下图中右边的注释所⽰。
编译原理词法分析一、实验目的设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
二、实验要求2.1 待分析的简单的词法（1）关键字：begin if then while do end所有的关键字都是小写。
（2）运算符和界符：= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) #（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义：ID = letter (letter | digit)*NUM = digit digit*（4）空格有空白、制表符和换行符组成。
空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。
2.2 各种单词符号对应的种别码：2.3 词法分析程序的功能：输入：所给文法的源程序字符串。
输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。
其中：syn为单词种别码；token为存放的单词自身字符串；sum为整型常数。
例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、词法分析程序的C语言程序源代码：#include <stdio.h>#include <string.h>char prog[80],token[8],ch;int syn,p,m,n,sum;char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};scaner();void scanner_example (FILE *fp);main(){FILE *fp;fp=fopen("D:\\1.txt","r");//打开文件scanner_example (fp);scaner();}void scanner_example (FILE *fp){do{ch=fgetc (fp);prog[p++]=ch;}while (ch!='#');p=0;do{scaner();switch(syn){case 11:printf("( %-10d%5d )\n",sum,syn);break;case -1:printf("you have input a wrong string\n");default: printf("( %-10s%5d )\n",token,syn);break;}}while(syn!=0);}scaner(){ sum=0;for(m=0;m<8;m++)token[m++]=NULL;ch=prog[p++];m=0;while((ch==' ')||(ch=='\n'))ch=prog[p++];if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))){ while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<='9'))) {token[m++]=ch;ch=prog[p++];}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')){ while((ch>='0')&&(ch<='9')){ sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=11;}else switch(ch){ case '<':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=22;token[m++]=ch;}else{ syn=20;p--;}break;case '>':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=24;token[m++]=ch;}else{ syn=23;p--;}break;case '+': token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='+'){ syn=17;token[m++]=ch;}else{ syn=13;p--;}break;case '-':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='-'){ syn=29;token[m++]=ch;}else{ syn=14;p--;}break;case '!':ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=21;token[m++]=ch;}else{ syn=31;p--;}break;case '=':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=25;token[m++]=ch;}else{ syn=18;p--;}break;case '*': syn=15;token[m++]=ch;break;case '/': syn=16;token[m++]=ch;break;case '(': syn=27;token[m++]=ch;break;case ')': syn=28;token[m++]=ch;break;case '{': syn=5;token[m++]=ch;break;case '}': syn=6;token[m++]=ch;break;case ';': syn=26;token[m++]=ch;break;case '\"': syn=30;token[m++]=ch;break;case '#': syn=0;token[m++]=ch;break;case ':':syn=17;token[m++]=ch;break;default: syn=-1;break;}token[m++]='\0';}四、结果分析：输入begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end # 后经词法分析输出如下序列：(begin 1)(x 10)(：17)(= 18)(9 11)(；26)(if 2)……如图所示：五、总结：词法分析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。
词法分析实验报告一、实验目的和背景词法分析是编译原理中的重要部分之一，其主要作用是将源程序中的字符序列转化为有意义的单词序列，以便于后续的处理和分析。
为了更好地理解词法分析的实现原理以及掌握相关算法和工具，本次词法分析实验旨在通过手动编写正则表达式、确定有限自动机的状态转移函数和实现词法分析程序来实现词法分析。
二、实验内容在本次实验中，我们需要完成以下任务：1.手动编写正则表达式；2.确定有限自动机的状态转移函数；3.实现词法分析程序。
三、实验过程1.手动编写正则表达式对于给定的源程序，我们首先需要根据其语法规则手动编写正则表达式。
例如，对于一个简单的算术表达式，其正则表达式可以如下所示：i. 数字（0-9）：[0-9]+ii. 加号（+）：\+iii. 减号（-）：-iv. 乘号（*）：\*v. 除号（/）：/vi. 左括号（（）：\(vii. 右括号（））：\)2.确定有限自动机的状态转移函数根据正则表达式，我们可以确定有限自动机的状态转移函数。
例如，对于上述算术表达式的正则表达式，其有限自动机的状态转移函数如下所示：i. 初始状态（S）：判断下一个字符，如果是数字则进入数字状态，如果是左括号则进入左括号状态；ii. 数字状态（D）：继续判断下一个字符，如果是数字则保持在数字状态，如果是运算符则输出数字记号，返回初始状态，如果是右括号则输出数字记号，返回初始状态；iii. 左括号状态（L）：输出左括号记号，返回初始状态；iv. 右括号状态（R）：输出右括号记号，返回初始状态。
3.实现词法分析程序根据以上的正则表达式和有限自动机的状态转移函数，我们可以编写一个简单的词法分析程序。
该程序的主要流程如下所示：i. 读取源程序的字符序列；ii. 根据有限自动机的状态转移函数，逐个字符进行状态转移；iii. 如果当前状态为接受状态，则输出相应的记号；iv. 继续进行状态转移，直至读取完整个源程序。
四、实验结果通过以上步骤，我们成功完成了对给定源程序的词法分析。
(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=='.')。
编译原理实验报告实验名称：编写词法分析程序实验类型：设计性实验指导教师：*****专业班级：软件工程1401姓名：****学号：**********实验地点：东六E座301实验成绩：_________________日期：2016 年5 月8 日实验一编写词法分析程序一、实验目的1.通过设计、调试词法分析程序，掌握词法分析程序的设计工具（有穷自动机），进一步理解自动机理论2.掌握正则文法和正则表达式转换成有穷自动机的方法及有穷自动机实现的方法3.确定词法分析程序的输出形式及标识符和关键字的区分方法4.加深对理论知识的理解二、实验设计1.设计原理：对源程序代码从头到尾扫描，将符合词法语言规则的单词输出，包括：标识符、保留字、无符号整数、分界符、运算符、注释分离；判断程序的词法是否正确TEST语言的词法规则如下：1）、标识符：字母打头，后接任意字母或数字。
2）、保留字：标识符的子集，包括：if,else,for,while,do, int,write,read。
3）、无符号整数：由数字组成，但最高位不能为0，允许一位的0。
4）、分界符：(、)、;、{、}5）、运算符：+、-、*、/、=、<、>、>=、<=、!=、==6）、注释符：/* */2.设计方法：1)用正则表达式或正则文法描述程序设计语言的词法规则，通常采用正则表达式；一个正则表达式对应一条词法规则2)为每个正则表达式构造一个NFA，用来识别正则表达式描述的单词将每一个NFA合并、化简得到最简的DFA3)将多个NFA合并为一个NFA4)将NFA转换成等价的DFA。
5)最小化DFA6)确定单词的输出形式。
7)化简后的DFA＋单词输出形式⇒构造词法分析程序3.设计过程：1)将TEST语言的六个语法规则分别转换成正则表达式2)为每个正则表达式构造一个NFA，用来识别正则表达式描述的单词3)将5个NFA转换成一个NFA，再将NFA化简确定化。
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。
实验2 词法分析程序的设计一、实验目的掌握计算机语言的词法分析程序的开发方法。
二、实验内容编制一个能够分析三种整数、标识符、主要运算符和主要关键字的词法分析程序。
三、实验要求1、根据以下的正规式，编制正规文法，画出状态图；标识符<字母>(<字母>|<数字字符>)*十进制整数0 | (（1|2|3|4|5|6|7|8|9）（0|1|2|3|4|5|6|7|8|9）*)八进制整数0（1|2|3|4|5|6|7）（0|1|2|3|4|5|6|7）*十六进制整数0x（0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f）（0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f）*运算符和界符+ - * / > < = ( ) ；关键字if then else while do2、根据状态图，设计词法分析函数int scan( )，完成以下功能：1）从文本文件中读入测试源代码，根据状态转换图，分析出一个单词，2）以二元式形式输出单词<单词种类，单词属性>其中单词种类用整数表示：0：标识符1：十进制整数2：八进制整数3：十六进制整数运算符和界符，关键字采用一字一符，不编码其中单词属性表示如下：标识符，整数由于采用一类一符，属性用单词表示运算符和界符，关键字采用一字一符，属性为空3、编写测试程序，反复调用函数scan( )，输出单词种别和属性。
四、实验环境PC微机DOS操作系统或Windows 操作系统Turbo C 程序集成环境或Visual C++ 程序集成环境五、实验步骤1、根据正规式，画出状态转换图；2、根据状态图，设计词法分析算法；观察状态图，其中状态2、4、7、10（右上角打了星号）需要回调一个字符。
声明一些变量和函数：ch: 字符变量，存放最新读进的源程序字符。
strToken: 字符串变量，存放构成单词符号的字符串。
GetChar(): 子函数，将下一输入字符读到ch中，搜索指示器前移一字符位置。
GetBC(): 子函数，检查ch中的字符是否为空白。
若是，则调用GetChar()直至ch中进入一个非空白字符。
Concat(): 子函数，将ch中的字符连接到strToken之后。
IsLetter(): 布尔函数，判断ch中的字符是否为字母。
IsDigit(): 布尔函数，判断ch中的字符是否为数字。
Reserve(): 整型函数，对strToken中的字符串查找保留字表，若它是一个保留字则返回它的编码，否则返回0。
SearchOp(): 整型函数，对ch查找运算符和界符，若它是一个运算符或界符，则返回它的编码，否则返回0。
Retract(): 子函数，将搜索指示器回调一个字符位置，将ch置为空白字符。
ProError(): 错误处理函数。
关键字保存在字符数组中，定义编码为相对数组首地址的位置+ 1。
保留子表顺序如下：{ if ,then ,else ,while, do } ,则相应编码为：1，2，3，4，5。
运算符和界符保存在字符数组中，编码定义与关键字相同，顺序如下：{ + ,- , * , / , > , < , = , ( , ) , ；}，编码为：1~10。
二元表算法如下：ch=’‘ ; strToken=””;GetBC();if(IsLetter()) {while(IsLetter() || IsDigit()){ Concat(); GetChar(); }Retract();If(Reserve()) printf("<%s , ->", strToken);else printf("<,0,%s >", strToken);}else if(‘1’ < =ch && ch <=’9’) {while(IsDigit()){ Concat(); GetChar(); }Retract();printf("<,1,%s >", strToken) ;}else if(ch==’0’) {GetChar();if(ch >= ‘1’ && ch <= ‘7’) {while(ch >= ‘0’ && ch <= ‘7’){ Concat(); GetChar(); }Retract();printf("<,2,%s >", strToken) ;}else if(ch==’x’) {GetChar();while(IsDigit() || ch>= ‘a’ && ch<=’f’) { Concat(); GetChar(); }Retract();printf("<,3,%s >", strToken);}else {Retract();printf(“<1,0> “) ;}}else if(SearchOp()) printf("<%c,- >", ch);else ProError();3、采用C或C++语言，设计函数scan( )，实现该算法；char GetChar(FILE* fp) { //读取文件中的一个字符char ch;ch = fgetc(fp);return ch;}char GetBC(FILE* fp) { //读取文件的字符直至ch不是空白char ch;do {ch = GetChar(fp);} while (ch == ' ' || ch == '\t' || ch == '\n');return ch;}void Concat(char ch ,char strToken[]) { //将ch中的字符连接到strToken之后char str[2];str[0] = ch;str[1] = '\0';strcat(strToken,str);}int IsLetter(char ch) { //布尔函数，判断ch中的字符是否为字母,是返回1，否则返回0int flag = 0;if (ch >= 'a' && ch <= 'z')flag = 1;return flag;}int IsDigit(char ch) { //布尔函数，判断ch中的字符是否为数字,是返回1，否则返回0int flag = 0;if (ch >= '0' && ch <= '9')flag = 1;return flag;}int Reserve(char strToken[]) { //整型函数，对strToken中的字符串查找保留字表，若它是一个保留字则返回它的编码，否则返回0int code = 0,i;char keyWord[6][6] = { "if", "then", "else", "while", "do" };for (i = 0; i < 5; i++) {if (strcmp(strToken, keyWord[i]) == 0) {code = i + 1;break;}}return code;}int SearchOP(char ch) { //整型函数，对strToken中的字符串查找运算符和界符，若它是一个运算符或界符，则返回它的编码，否则返回0int code = 0, i;char OP[11] = { '+', '-', '*', '/', '<', '>', '=', '(', ')', ';' };for (i = 0; i < 10; i++) {if (ch == OP[i]) {code = i + 1;break;}}return code;}char Retract(FILE* fp,char ch) { //子函数，将搜索指示器回调一个字符位置，将ch 置为空白字符ch = ' ';fseek(fp, -1L, 1);return ch;}void ProError( ) { //错误处理函数printf("输入错误！\n");return;}FILE* scan(FILE* fp) { //输出单个二元式char ch;char strToken[10];strToken[0] = '\0'; //置strToken为空串ch = GetBC(fp); //先读取一个非空白的字符if (feof(fp)) return fp; //判断文件尾，是则返回调用程序if (IsLetter(ch)) { //判断标识符while (IsLetter(ch) || IsDigit(ch)) {Concat(ch, strToken);ch = GetChar(fp);}ch = Retract(fp,ch);if (Reserve(strToken)) { //判断关键字printf("<%s,->\n", strToken);}elseprintf("<0,%s>\n", strToken);}else if (ch >= '1' && ch <= '9') { //判断十进制整数while (IsDigit(ch)) {Concat(ch, strToken);ch = GetChar(fp);}ch = Retract(fp, ch);printf("<1,%s>\n", strToken);}else if (ch == '0') {ch = GetChar(fp);if (ch >= '1' && ch <= '7') { //判断八进制整数while (ch >= '0' && ch <= '7') {Concat(ch, strToken);ch = GetChar(fp);}ch = Retract(fp, ch);printf("<2,%s>\n", strToken);}else if (ch == 'x') { //判断十六进制整数ch = GetChar(fp);while (IsDigit(ch) || ch >= 'a' && ch <= 'f') {Concat(ch, strToken);ch = GetChar(fp);}ch = Retract(fp, ch);printf("<3,%s>\n", strToken);}else { //判断十进制的0ch = Retract(fp, ch);printf("<1,0>\n");}}else if (SearchOP(ch)) { //判断运算符和界符printf("<%c,->\n", ch);}else { //出错ProError();}return fp;}4、编制测试程序（主函数main）；#include<iostream>using namespace std;#define NULL 0int main( ) {FILE* fp;if ((fp = fopen("C:\\Users\\Administrator\\Desktop\\Code.txt", "r")) == NULL) { //以只读方式打开文件，失败则退出程序printf("file can not open!");exit(0);}printf("词法分析结果如下：\n");while (!feof(fp)) { //若不是文件尾则执行循环fp = scan(fp); //输出单词种类、属性的二元式}fclose(fp); //关闭文件fp = NULL; //避免指向非法内存}5、调试程序：读入文本文件，检查输出结果。
