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张增明-0543042176-编译原理课程设计 - 副本

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编译原理课程设计报告课题名称： c-minus 编译器__________提交文档学生姓名：张增明提交文档学生学号： 0543042176 同组成员名单：无指导教师姓名：杨秋辉指导教师评阅成绩：指导教师评阅意见：..提交报告时间： 2007 年 12 月 4 日目录编译原理课程设计报告............................................................................................................................................................. - 1 -1.课程设计目标.................................................................................................................................................................... - 3 -2.分析与设计 ........................................................................................................................................................................ - 3 -2.1程序设计思路 (3)2.2系统体系结构 (4)2.3数据结构设计 (5)2.3.1 各数据结构使用介绍........................................................................................................................................... - 5 -2.3.2 程序中各数据结构的声明 .................................................................................................................................. - 7 -2.4设计类 (8)2.4.1 TokenType.java ................................................................................................................................................... - 8 -2.4.2 TokenProcess.java............................................................................................................................................. - 8 -2.4.3 FirstSet.java ..................................................................................................................................................... - 8 -2.4.4 FollowSet.java ................................................................................................................................................... - 9 -2.4.5 ParsingTable.java............................................................................................................................................. - 9 -2.4.6 ParsingTreeNode ...............................................................................................................................................- 10 -2.4.7 ParsingTree.java .............................................................................................................................................- 10 -2.4.8 TreeFrame.java ................................................................................................................................................. - 11 -2.4.9 Controller.java ............................................................................................................................................... - 11 -2.5重要函数流程图 (12)2.5.1 FirstSet类 getFirstSet( ) 函数...............................................................................................................- 12 -2.5.2 FollowSet类 getFollowSet( ) 函数 ........................................................................................................- 13 -2.6程序测试流程设计.. (14)3.程序代码实现..................................................................................................................................................................- 15 -3.1C-MINUS.L (15)3.2T OKEN T YPE.JAVA (18)3.3T OKEN P ROCESS.JAVA (19)3.4F IRST S ET.JAVA (20)3.5F OLLOW S ET.JAVA (22)3.6P ARSING T ABLE.JAVA (27)3.7P ARSING T REE.JAVA (29)3.8T REE F RAME.JAVA (32)3.9C ONTROLLER.JAVA (35)3.10P ARSING T REE N ODE 类 (39)4.测试结果...........................................................................................................................................................................- 39 -4.1测试数据选择 (39)4.2测试结果分析 (41)5.总结...................................................................................................................................................................................- 46 -5.1收获 (46)5.2特色 (46)5.3不足 (46)1. 课程设计目标本课程设计是实现c-minus编译器的前两个部分，即词法分析和语法分析。

要求能够掌握编译原理的基本理论,，理解了编译程序的基本结构，掌握了编译各阶段的基本理论和技术，掌握了编译程序设计的基本理论和步骤.，增强编写和调试高级语言源程序的能力。

并且能够掌握词法分析、语法分析的基本概念和实现方法，能够用给定的c-minus语言文法变换成可以进行LL(1)分析的LL(1)文法，并自动由程序生成其对应的First 集和Follow集，以及分析表，并且能够将给定的c-minus源程序进行词法和语法编译，并最终生成其对应的分析树。

2. 分析与设计2.1 程序设计思路系统采用面向对象的设计思想，用Java语言实现。

整个系统的实现分三个步骤：词法分析、文法转换和语法分析。

●词法分析所谓词法分析就是将用C-minus语言编写好的源程序解析成一个个编译器可以识别的tokens ，这部分工作是由Parser Generator软件实现的，我所做的只是编写Parser Generator的输入文件(见3.1节C-minus.l)，然后通过Parser Generator生成具体的Java语言的词法分析器。

●文法转换文法转换是将所给的C-minus文法转化为可以进行LL(1)分析的LL(1)文法，这部分的转换分为两个步骤，第一步是将原来非LL(1)文法中的直接的左递归和左因子转化为对应的LL(1)文法的形式，第二个步骤是在第一个步骤的基础之上将间接的左递归和左因子转化，并最终形成标准的LL(1)文法。

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编译原理课程设计说明书--词法分析,语法分析,语义分析

编译原理课程设计说明书--词法分析,语法分析,语义分析

编译原理课程设计说明书题目：编译器原型设计与开发院（系）：计算机科学与工程学院专业：计算机科学与技术目录1 引言 (1)1.1 设计概述 (1)1.2 设计目标 (2)1.3 小组分工 (3)2 开发过程 (3)2.1 词法分析 (3)2.1.1 消除白空格以及注释 (3)2.1.2 词法分析 (6)2.2 .语法分析 (8)2.2.1 递归下降手工编码 (8)2.2.2 first集合的计算 (8)2.2.3 左递归消除 (9)2.2.4 selection表自动生成 (10)2.2.5 LL(1)手工编码 (11)2.3 语义分析 (11)2.3.1 表达式求值LR(1) (11)2.3.2 四元式 (13)3 测试过程 (14)4 总结 (19)5 参考文献 (20)6 代码附录 (20)1引言编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一，而且多数计算机系统都配有不止一个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。

从功能上看，一个编译程序就是一个语言翻译程序。

语言翻译程序把一种语言（称作源语言）书写的程序翻译成另一种语言（称作目标语言）的等价程序。

一个编译程序的重要性体现在它使得多数计算机用户不必考虑与机器有关的繁琐细节，使程序员和程序设计专家独立于机器，这对于当今机器的数量和种类持续不断地增长的年代尤为重要。

编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作，是一个复杂的整体的过程。

将编译过程划分成词法分析、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六个阶段。

1.1设计概述编译原理程序结构框图词法分析词法分析是编译过程的第一个阶段。

这个阶段的任务是从左到右有一个字符一个字符地读入源程序，对构成源程序的字符流进行扫描和分解，从而识别出一个个单词（也称单词符号或符号）。

这里所谓的单词是指逻辑上紧密相连的一组字符，这些字符基友具体含义。

比如标识符是由字母字符开头，后跟字母、数字字符的字符序列组成的一种单词。

《编译原理》课程设计说明书_DO_WHILE循环语句的翻译程序设计(LR方法、输出三地址表示)

《编译原理》课程设计说明书_DO_WHILE循环语句的翻译程序设计(LR方法、输出三地址表示)

DO-WHILE循环语句的翻译程序设计（LR方法、输出三地址表示）1.系统描述1.1设计目的通过设计、编制、调试一个DO-WHILE循环语句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。

1.2设计内容及步骤对循环语句：DO〈赋值语句〉WHILE 〈表达式〉按给定的题目写出符合自身语法分析方法要求的文法和属性文法描述。

(1)按给定的题目给出语法分析方法的思想及分析表设计。

(2)按给定的题目给出中间代码序列的结构设计。

(3)完成相应的词法分析、语法分析和语义分析程序设计。

(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。

2文法的描述本程序所用的文法如下：G[S]:(1)S->do{E;}while(B) {if B.true goto B.true else goto B.false;}(2)B->I1 rop I2 {B.type=bool;B.val=I1.val rop I2.val;}(3)E->I1=I2 op I3 {I1.val=I2.val op I3.val;}(4)I->id {I.val=id.val;}注意：rop is < or >，op is +,-,*,/, id is any number or identifier由上可知，非终结符B表示布尔表达式，E表示赋值表达式3.语法分析方法描述及语法分析表设计3.1语法分析方法描述本实验采用LR分析方法对DO-WHILE语句进行语法分析。

LR分析法是一种能根据当前分析栈中的符号串（通常以状态表示）和向右顺序查看输入串的K个（K>=0）符号就能惟一的确定分析器的动作是移进还是归约和用哪个产生式归约，因而也就能惟一的确定句柄。

LR分析法的归约过程是规范推导的逆过程，所以LR分析过程是一种规范过程。

一个LR分析器由3个部分组成：总控程序，也可以称为驱动程序。

编译原理课程设计简介

编译原理课程设计简介

编译原理实践课程编译原理课程是计算机专业必修的一门重要的专业基础课程，也是计算机系统软件中非常重要的一个分支，经过多年建设取得了丰硕的教学成果：2003年被评为“吉林大学百门精品课程”之一，2004年被评为吉林省精品课程，2006年被评为教育部—微软精品课程。

编译原理实践课程建设作为新世纪教学改革重点项目和编译原理精品课程建设的一个重要组成部分，在教材建设、教学内容和教学方法的改革等方面也取得了较突出的成绩，并发表了多篇学术论文。

一、实验课程目的编译原理课程是计算机科学与技术专业学生的专业骨干课之一。

通过学习这门课程，使学生掌握编译程序的基本原理、方法和实现技术，使学生更好的理解程序语言的内部机制，培养学生初步掌握设计大型系统软件的方法、技术以及设计大型软件的能力。

编译原理实践性教学的设计思想是使学生透彻的理解编译程序的原理和思想，系统全面的掌握编译技术，使学生通过课堂学习，理解编译原理的同时，注重学生实践能力的培养，进一步巩固对知识的理解，通过实际的锻炼，掌握编译技术，进而能够独立的进行编译器的设计。

二、实验内容及要求编译程序不同于一般的应用程序，是一个十分庞大和复杂的系统软件。

一般的应用程序是以数据作为操作对象，而编译程序则是以程序作为操作对象，是一个元级处理程序，它所包含的算法和思想比较特殊，理论性较强，抽象度也较高，因而编译原理课程一直以来都是计算机专业学生比较难于理解和掌握的一门课程。

为此我们开设编译原理实践课程。

编译原理实践课程的主要实践题目有：实验一：词法分析程序开发实验要求：1. 掌握词法分析程序自动生成工具LEX的使用。

2. 掌握各类单词的形式描述。

3. 学会用数据中心法实现有限自动机。

4. 学会用直接转向法实现有限自动机。

5. 独立完成SNL语言的词法分析器。

实验二：递归下降语法分析实验要求： 1. 理解递归下降语法分析方法的主要原理。

2. 理解递归下降分析法对文法的要求。

3. 熟练掌握Predict集合的求法。

编译原理 教学大纲

编译原理 教学大纲

编译原理一、课程说明课程编号：390114X10课程名称（中/英文）：编译原理/Compiler Principles课程类别：学科基础课学时/学分：48/3先修课程：C语言程序设计、数据结构、离散数学适用专业：软件工程教材、教学参考书：[1] 程序设计语言编译原理,陈火旺,北京：国防工业出版社，2003[2] Compilers: Principles Techniques, and Tools，Alfred V A, Ravi S, Ulman J D, Addison-Wesley Publishing Company，2003[3] 编译原理（第3版）/“十二五”普通高等教育本科国家级规划教材,陈意云，张昱编,北京：高等教育出版社，2013二、课程设置的目的意义本课程是软件工程专业一门重要的专业基础课程，它与操作系统构成了程序员与计算机之间的接口，是一个优秀的程序员所必须了解的背景知识。

编译系统是计算机系统软件的重要组成部分,其基本原理和实现技术在软件工程、软件自动化、程序分析等领域都有广泛的应用。

本课程的教学目的在于系统地向学生讲述编译程序的结构及其各组成部分的设计原理与实现技术，使学生掌握编译程序的基本原理、方法和实现技术，更好的理解程序语言的内部机制、理解计算机软硬件系统的基本架构与工作原理，培养学生设计、实现和分析简单编译软件的能力，并能在思维素质方面得到拓展提高，进一步理解计算机学科中解决问题的思路方法。

课程主要讲授：自动机与形式语言基础；词法分析；语法分析；语法制翻译与中间代码生成；中间代码优化等。

在课程教学实践中，注重“理论与实践相结合及创新能力”的培养，使学生既获得专业能力的训练又能了解软件系统的基本结构，掌握软件开发基本方法和技术。

通过实验课程使学生掌握编译领域的基本方法并运用所学方法完成编译器的开发。

三、课程的基本要求通过本课程的学习，学生应掌握高级程序设计语言的编译原理和基本技术、具体设计实现编译程序的基本技能，特别对形式语言和自动机、程序自动生成、语法制导翻译、数据流分析、控制结构分析及优化技术等基本原理和技术等基本原理和技术有较深入的了解。