实验五 函数与编译预处理(题目)
实验五函数与编译预处理
一、实验目的及要求
1.掌握函数定义的方法；
2.掌握函数实参与形参的对应关系以及“值传递”的方式；
3.掌握函数的嵌调用和递归调用的方法；
4.掌握全局变量和局部变量动态变量、静态变量的概念和使用方法。
5.学习对多文件程序的编译和运行。
二、实验学时
4学时
三、实验任务
1.阅读c60101.c程序，通过调试该程序，熟悉函数的调用方法及单步跟踪键F7和F8
的不同。
#include
void main()
{ void fun(inti, int j, int k);
intx,y,z;
x=y=z=6;
fun(x,y,z);
printf("%x=%d;y=%d;z=%d\n",x,y,z);
}
void fun(inti, int j, int k)
{ int t;
t=(i+j+k)*2;
printf("t=%d\n",t);
}
2.阅读c60102.c程序，注意在调试时F11和F10的区别，还要注意函数调用过程中形
参、实参的关系。
#include
void main()
{ int x=10,y=20;
void swap (int ,int);
printf("(1)in main :x=%d,y=%d\n",x,y);
swap(x,y);
printf("(4)in main :x=%d,y=%d\n",x,y);
}
void swap (intm,int n)
{ int temp;
printf("(2)in main :m=%d,n=%d\n",m,n);
temp=m;m=n;n=temp;
printf("(3)in main :m=%d,n=%d\n",m,n);
}
把用户自定义函数swap()中的形式参数m和n对应改成x和y，使其与实参变量同名，再用F7跟踪程序的运行，看看有什么变化。
相关知识：形参具有“用之则建，用完则撤”的特点。在函数定义时，函数名后面圆括号内的参数称为形参；在函数调用时，函数名后面圆括号内的参数称为实参。对于实参，在调用函数中对其进行定义时，不仅指明它的类型，而且系统还为其分配存储单元。而对于形参，定义时仅仅只是指明它的类型，并不在内存中为它们分配存储单元，只是在调用时才为其分配临时存储单元，函数执行结束，返回调用函数时，该存储单元立即撤销。
3.程序c60103.c是实现求素数的，请填空完成该程序，并上机运行测试。
#include
#include
void main()
{ int m;
; /* 申明求素数函数*/
printf("Please input a data m=:");
scanf("%d",&m);
; /* 调用求素数函数*/
}
void prime(int n)
{ inti,k;
k=sqrt(n);
for(i=2;i<=k;i++)
if (n%i==0) break;
if(i>=k+1)
printf("This is a prime number");
else printf("This isn’t a prime number");
}
4.程序c60104.c的功能是从键盘上输入的若干个数并求出最大值。请填空完成该程序。
#include
void main( )
{ inti;
int s[10], max;
/* Findmax()函数的申明*/
;
printf("Input 10 number : \n");
/* 输入10个数据到s数组中*/
;
/* 调用Findmax函数*/
;
for (i=0;i<10; i++)
printf("%4d", s[i]);
printf("\nthe max is %d ",max);
}
intFindmax( int x[ ], int n )
{ intmax,i;
max=x[0];
for ( i=1; i if(max max=x[i]; return max; } 相关知识：练习形参是数组的函数申明、调用格式；复习数组的输入方法。 5. 程序c60105.c 的功能是从键盘上输入的若干个数按升序排序。请调试检查该程序中 的错误，程序如下： #include void main( ) { inti , k; float s[100], j ; printf(" Input number : \n"); for (i=0; scanf("%f",&j); i++) s[i]=j; sort(s, i); for (k=0; k printf( "%f", s[k]); printf("\n"); } void sort( int x[n], int n ) { inti, j, temp,min; for ( i=0; i { min=i; for(j=i+1;j if ( x[j] < x[min]) min=j; if(min!=i) { temp=x[i]; x[i]=x[min]; x[min]=temp; } } } 错误提示：形参和实参的数据类型不一致；一般形参数组在说明时不指定数组的长度，而仅给出类型、数组名和一对方括号；用户自定义函数sort()没有申明过。 注意：for (i = 0; scanf("%f",&j); i++)这一行中for 语句第二个表达式的使用形式，此处用了scanf()函数的出错来结束输出循环。请读者查一下教材后面的附录，看看什么时候scanf()函数返回0，此时就可以结束循环。 6. 编写程序，实现由主函数输入m 、n ，按下述公式计算并输出n m C 的值。 )! (!!n m n m C n m -= 提示：定义一个求阶层的函数，然后在主函数中调用三次即可求得。 7.阅读如下递归程序c60107.c，其功能是什么？上机调试。 #include void main( ) { int m, k; voiddtoo( int n ,int r ); printf("Pleae input the decimal number:"); scanf("%d",&m); printf( "\nPlease input a number in (2,8,16):"); scanf("%d",&k); dtoo(m,k); } voiddtoo( int n ,int r ) { if(n>=r) dtoo(n/r,r); printf("%d",n%r); } 8.预习c60201.c程序，写出预习结果，上机验证并写出分析。 变量的作用范围 # define LOW 10 # define HIGH 5 # define CHANGE 2 inti = LOW ; #include void main( ) { int workover ( inti ) , reset ( inti ); inti = HIGH ; reset ( i / 2) ; printf(" i = %d \n ", i ); reset ( i = i / 2) ; printf(" i = %d \n ", i ); reset ( i / 2) ; printf(" i = %d \n ", i ); workover ( i ); printf(" i = %d \n ", i ); } int workover ( inti ) { i = ( i % i ) * (( i * i ) / ( 2 * i ) + 4) ; printf(" i = %d \n ", i ); return ( i ); } int reset ( inti ) { i = i<= CHANGE ? HIGH : LOW ; return ( i ); } 相关知识：“变量用之不尽，一写就走”。在main()主函数中reset(i/2)和reset(i=i/2) 不同，第一个reset的i没有被赋值到，所以该函数调用结束后还保持原来的值；而第二个reset的i被赋值了，所以函数调用结束后以前的值就没有。全局变量：在所函数外面定义的变量，其有效范围到整个源程序结尾；局部变量：在函数内部定义的变量或在函数头部定义的形参，其有效范围只在所定义的函数，局部变量具有“用之则建，用完则撤”的特点。在不同函数内定义的变量同名互不干扰。如果一个源程序中的局部变量和全局变量同名，则局部变量优先。 9.上机调试c60202.c程序，观察静态局部变量在调用过程中的变化。 #include void main( ) { inti ; int f(int); for ( i = 1; i<= 5; i ++) printf( "(%d):% d\n", i,f(i)); printf(" \n"); } int f ( int n) { static int j = 1; j = j * n; return( j ); } 相关知识：静态局部变量。如果希望在函数调用结束后仍然保留函数中定义的局部变量的值，则可以将该局部变量定义为静态局部变量（或称局部静态变量）。静态局部变量具有这样一些特点：①全局寿命：静态局部变量的数据存储在静态存储区的存储单元中，在函数调用结束后，它的值并不消失，直到整个应用程序执行结束，它的存储空间才被收回去。②局部可见性：其作用域只在定义它的函数内部，尽管它的值在函数调用结束后并不消失，但其他函数仍然不能访问它，在进入到它所在的函数内，它的值才可见。③初始化的特点：若在定义该局部变量时有赋初值的，则赋初值只在编译过程中进行，只赋值一次；若没有赋初值，则默认的初值为0（数值型）或空字符（字符型）。 10.预习程序c60203.c，分析在程序运行前宏NUM的值，并上机运行，比较一下的预习结果和实际结果。 #include "stdio.h" #define N 2 #define M N+1 #define NUM (M+1)*M/2 main() { inti,n=0; for (i=1; i<=NUM; i++) { n++ ; printf ("%d\n",n); } printf("\n"); } 11.分析程序c60104.c的运行结果，上机验证。 #define POWER(x) ((x)*(x)) #define MAX(x,y) (x)>(y)?(x):(y) #define PRprintf #include void main() { inta,b,c,d,x; a=5;b=10;x=200; c=POWER(a+b); x=x/POWER(a+b); d=MAX(a+6,b); PR( " c=%d,d=%d,x=%d \n", c,d,x); } 12.编写：输入10个学生的3门课的成绩,分别用函数求: (1)每个学生的平均分。 (2)每门课的平均分。 (3)按学生平均分降序排列输出学生信息。 (4)统计不及格学生，输出其相应信息。 (5)编写一菜单主函数，菜单内容包括以上4部分。 分析：本题要求完成的操作有录入数据、求平均分、排序、统计。这些操作分别用函数 用于保存平均分，学生的学号不单独记录，学生的序号用二维表的行号来表示。下面给出了主菜单的参考程序c60205.c，其他功能的函数学生自己编写。 #include #define N 10 #define M 4 void main() { int score[N][M]; char choice='1'; void input(int [][],int,int); voidaver_stu(int [][],int,int); voidaver_cour(int [][],int,int); voidorde_aver(int [][],int,int); void failed(int [][],int,int); input(score,N,M); /*显示主菜单*/ while(choice!='0') { clrscr(); printf(" ==========the Score Processing System ===============\n"); printf("1.print each student's average\n"); printf("2.print each course's average\n"); printf("3.Order the students by student's average decreasingly \n"); printf("4.print the failed student \n"); printf("0.Exit the system \n"); printf("==============================================\n"); printf("Please choise (0-4): \n"); choice=getchar(); switch(choice) {case '1': aver_stu(score,N,M); break; case '2': aver_cour(score,N,M); break; case '3': orde_aver(score,N,M); break; case '4': failed(score,N,M); break; case '0': exit(0); default: printf("Choice Error,Please select again(0-4)."); } } } 四、实验重点、难点 1.函数的定义 2.函数的参数及返回值 3.函数的调用 4.数组作为函数参数 5.局部变量和全局变量 6.变量的存储类别 五、操作要点 按Alt+D可选择Debug菜单, 该菜单主要用于查错, 它包括以下内容 1.Evaluate 1)Expression要计算结果的表达式。 2)Result显示表达式的计算结果。 3)New value赋给新值。 2.Call stack：该项不可接触。而在Turbo C debuger时用于检查堆栈情况。 3.Find function在运行Turbo C debugger时用于显示规定的函数。 4.Refresh display如果编辑窗口偶然被用户窗口重写了可用此恢复编辑窗口的内容 六、注意事项 1.所调用的函数在调用语句之后定义，但在调用之前没有说明 2.误认为形参值的改变会影响实参的值 函数的实参和形参类型不致。 编译原理实验（布置版） 实验一：基于有限自动机方法的简单词法分析程序的设计与实现 ——无符号实数识别程序 1、实验目的 通过本实验，使学生进一步熟悉词法分析程序所用的工具——自动机方法，掌握文法转换成自动机的技术及用C语言实现有穷自动机识别单词的方法。 2、实验内容 根据教材P46无符号实数的状态转换图，用C或C++语言编制识别无符号实数的程序。 要求：程序执行时，首先给出提示“Please input a unsigned real number:”，输入数据后，给出对该数据的分析结果信息如“The number is right!”或“The number is error!”，反复输入数据和分析，直到输入回车或其他键符，退出程序执行。 3、实验报告要求 按照实验报告模板格式要求组织内容，必须要有以下内容： （1）无符号实数词法分析的思想。 （2）无符号实数的文法和根据文法生成的状态转换图（即有穷自动机）。 （3）程序处理的流程图 （4）程序运行（测试）结果截图 （5）源程序清单 实验二：综合词法分析程序的设计与实现 1、实验目的 设计、编制、调试一个词法分析子程序－识别单词，加深对词法分析原理的理解。 2、实验内容 （1）本程序自行规定： 关键字：“begin”，“end”，“if”，“then”，“else”，“while”，“write”，“read”，“do”，“call”，“const”，“char”，“until”，“procedure”，“repeat”。 运算符：“+”，“-”，“*”，“/”，“=” 界符：“{”，“}”，“[”，“]”，“;”，“,”，“.”，“(”，“)”，“:” 标识符：以字母开头的字符串。 空格、回车、换行符跳过。 （2）用C或C++语言编制程序，实现对下述一段源程序的词法分析。 //源程序文件位置及名称：F:\…\MY.TXT begin x:=9 if x>0 then x:=x+1; while a:=0 do b:=2*x/3; end; 编译原理实验指导 实验安排： 上机实践按小组完成实验任务。每小组三人，分别完成TEST语言的词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成三个题目,语法分析部分可任意选择一种语法分析方法。先各自调试运行，然后每小组将程序连接在一起调试，构成一个相对完整的编译器。 实验报告： 上机结束后提交实验报告，报告内容： 1．小组成员； 2．个人完成的任务； 3．分析及设计的过程； 4．程序的连接； 5．设计中遇到的问题及解决方案； 6．总结。 实验一词法分析 一、实验目的 通过设计编制调试TEST语言的词法分析程序，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中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，识别出各个具有独立意义的单词，即基本字、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。 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表示 成以下的二元式(单词种别码，单词符号的属性值)。 2．TEST语言的词法规则 函数与编译预处理的实验操作 实验目的：了解函数的定义，掌握函数的调用和参数的传递及预编译命令实验要求：熟练掌握函数的调用及参数的传递 实验内容：1.在VC++下输入以下函数 #include } return r; } void output(int x,int n) { printf(“%6d”,x); if(n%5==0) printf(“\n”); } void main() { int m,n=0; for(m=2;m<=50;m++) if(prime(m)) { n++; output(m,n); } } #include 编译原理实验报告实验名称：实验一编写词法分析程序 实验类型：验证型实验 指导教师：何中胜 专业班级：13软件四 姓名：丁越 学号： 电子邮箱： 实验地点：秋白楼B720 实验成绩： 日期：2016年3 月18 日 一、实验目的 通过设计、调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；熟悉词法分析 程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。通过本实验，应达到以下目标： 1、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。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。 二、实验过程 以编写PASCAL子集的词法分析程序为例 1.理论部分 （1）主程序设计考虑 主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。 数组 k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。采用定长的方式，较短的关键字 后面补空格。 P数组存放分界符。为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中 （编程时，还应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。 id和ci数组分别存放标识符和常数。 instring数组为输入源程序的单词缓存。 outtoken记录为输出内部表示缓存。 还有一些为造表填表设置的变量。 主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造 k表；再输入分界符等造p表。 主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；接收键盘上 送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。 ⑵词法分析过程考虑 将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图1-1。 图1-1 该过程取名为 lexical，它根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符），判断单词类，产生类号：以字符 k表示关键字；i表示标识符；c表示常数；p表示分界符；s表示运算符（编程时类号分别为 1，2，3，4，5）。 对于标识符和常数，需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有 该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组id中，将常数 变为二进制形式存入数组中 ci中，并记录其在表中的位置。 lexical过程中嵌有两个小过程：一个名为getchar，其功能为从instring中按顺序取出一个字符，并将其指针pint加1；另一个名为error，当出现错误时，调用这个过程， 输出错误编号。 2.实践部分 编译原理综合实验指导书 一、实验任务 设计、编制并调试一个中缀表达转换为后缀表达的实验程序，加深对词法分析、语法分析、语义分析及代码生成的理解。 二、实验内容 1、词法 输入：扩展ASCII码字符集字符。除大小写26英文字母（letter）和数字0-9（digit）以及+ - * / ^ = ; , ( )以外，所有其他字符一律按等同于空格处理，一般用来分隔单词。 输出：识别单词，单词包括关键字、运算符、界符、标识符和整型常数。 （1）关键字：var （2）运算符和界符：+ - * / ^ = ; , ( ) 其中：乘除运算符（*， /）返回具有不同属性值的单词mulop， 加减运算符（+， -）返回具有不同属性值的单词addop。 （3）标识符（id）和整型常数（num）： 标识符（id）和整型常数（num）最大长度为8个字符，定义如下。 id = letter (letter | digit)* num = digit digit* 2、语法 根据输入的单词序列，分析是否符合语法规则，如果不符合，应指明位置与理由；如果符合，则执行相应的语义子程序完成语义分析及中缀表达转换为后缀表达的过程。需注意的是，这里给出的是二义文法，从语义上考虑，表达式的计算按先幂次运算（^），再乘除运算（*， /）的最后加减运算（+， - ）的优先顺序；括号（(， )）用于调整运算先后顺序，既括号内部分先计算；赋值运算（=）最后进行。本实验系统的语法规则是： program → compound compound → declaration assignstatement compound | ε declaration → var identifier_list ; | ε dentifier_list →id, dentifier_list | id assignstatement →id= expression ; | ε expression → expression addop expression | expression mulop expression | expression ^ expression | ( expression ) | id | num 3、语义分析及代码生成 语义分析的主要任务是判断变量是否先定义后使用。代码生成的的主要任务是将赋值语句从中缀表达转换为后缀表达。 实验五函数与编译预处理 一、实验目的及要求 1.掌握函数定义的方法； 2.掌握函数实参与形参的对应关系以及“值传递”的方式； 3.掌握函数的嵌调用和递归调用的方法； 4.掌握全局变量和局部变量动态变量、静态变量的概念和使用方法。 5.学习对多文件程序的编译和运行。 二、实验学时 4学时 三、实验任务 1.阅读c60101.c程序，通过调试该程序，熟悉函数的调用方法及单步跟踪键F7和F8 的不同。 #include 《编译原理》课程实验指导书 课程编号： 课程名称：编译原理/Compiler Principles 实验总学时数： 8 适用专业：计算机科学与技术、软件工程 承担实验室：计算机学院计算机科学系中心实验室、计算机技术系中心实验室 一、实验教学的目的与要求 上机实习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，实习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2次上机实验都属于一种设计类型的实验，每个实验的训练重点在于基本的编译技术和方法，而不强调面面俱到；实验的目的是旨在使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；培养学生编制算法的能力和编程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，独立完成算法设计和程序代码的编写；上机时应随带有关的编译原理教材或参考书；要学会程序调试与纠错。 每次实验后要交实验报告，实验报告的内容应包括： （1）实验题目、班级、学号、姓名、完成日期； （2）简要的需求分析与概要设计； （3）详细的算法描述； （4）源程序清单； （5）给出软件的测试方法和测试结果； （6）实验的评价、收获与体会。 开发工具： （1）DOS环境下使用Turbo C； （2）Windows环境下使用Visual C++ 。 考核： 实验成绩占编译原理课程结业成绩的10%。 三、单项实验的内容和要求： 要求每个实验保证每个学生一台微机。 实验一（4学时）：单词的词法分析程序设计。 （一）目的与要求 1．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中将其分解为各类单词的词法分析方法。 《编译原理实验》 —LR分析器 院、系(部) 计算机科学与技术学院 专业及班级计算机科学与技术专业1403班 学号1408030322 姓名朱浩 日期2017年5月29日 一、实验目的与任务 设计一个非递归预测分析器，实现对表达式语言的分析，理解自上而下语法分析方法的基本思想，掌握设计非递归预测分析器的基本方法。 二、实验要求 建立文法及其LL(1)分析表表示的数据结构，设计并实现相应的预测分析器，对源程序经词法分析后生成的二元式代码流进行预测分析，如果输入串是文法定义的句子则输出“是”，否则输出“否”。 三、文法描述及其LL(1)分析表 表达式语言(XL) 的语法规则如下： 1．程序→ 表达式； 2．|表达式；程序 3．表达式→ 表达式+ 项 4．|项 5．项→ 项* 因式 6．|因式 7．因式→ num_or_id 8．|(表达式) 将该语言的文法转换为如下的LL(1)文法： 1prgm → expr;prgm’ 8 term → factor term’ 2prgm’ → prgm 9 term’ → *factor term’ 3prgm’ →ε 10 term’ →ε 4expr → term expr’ 11 factor → (expr) 5expr →ε 12 factor → num 6expr’ → +term expr’ 13 system_goal → prgm 7expr’ →ε 四、文法及其LL(1)分析表的数据结构 文法的产生式可用数组Yy_pushtab[]存放。数组的第一个下标是产生式号，第一个产生式的序号为0；每列按逆序存放该产生式右部各符号的常数值，并以0结束。对于该表达式语言XL的LL(1)分析表，可用数组Yy_d[]存放。第一个下标是非终结符数值，第二个下标是终结符数值，数组元素的值为：0(表示接受) ，1(表示产生式号) ，-1(表示语法错) 。 数组Yy_d[]的具体内容及表示如下： 0 1 2 3 4 5 6 prgm 256 prgm’ 257 expr 258 term 259 expr’ 260 factor 261 term’ 262 system_goal 263 数组Yy_pushtab[]的具体内容及表示如下： 编译原理上机实验试题 一、实验目的 通过本实验使学生进一步熟悉和掌握程序设计语言的词法分析程序的设计原理及相关的设计技术， 如何针对确定的有限状态自动机进行编程序；熟悉和 掌握程序设计语言的语法分析程序的设计原理、熟悉 和掌握算符优先分析方法。 二、实验要求 本实验要求：①要求能熟练使用程序设计语言编程；②在上机之前要有详细的设计报告（预习报告）； ③要编写出完成相应任务的程序并在计算机上准确 地运行；④实验结束后要写出上机实验报告。 三、实验题目 针对下面文法G(S)： S→v = E E→E+E│E-E│E*E│E/E│（E）│v │i 其中，v为标识符，i为整型或实型数。要求完成 ①使用自动机技术实现一个词法分析程序； ②使用算符优先分析方法实现其语法分析程序，在 语法分析过程中同时完成常量表达式的计算。 1、题目（见“编译原理---实验题目.doc，“实验题目”中的第一项） 2、目的与要求（见“编译原理---实验题目.doc”） 3、设计原理： (1)单词分类：标识符，保留字，常数，运算符，分隔符等等 (2)单词类型编码 (3)自动机 4、程序流程框图 5、函数原型（参数，返回值） 6、关键代码（可打印，只打印关键代码） 7、调试： （1）调试过程中遇到的错误，如何改进的； （2）需要准备测试用例（至少3个，包含输入和输出）——（可打印） 8、思考： (1)你编写的程序有哪些要求是没有完成的，你觉得该采用什么方法去完成； (2)或者是你觉得程序有哪些地方可以进一步完善，简述你的完善方案。 1、题目（见“编译原理---实验题目.doc，“实验题目”中的第二项） 2、目的与要求（见“编译原理---实验题目.doc”） 3、设计原理：构造出算法优先关系表 4、程序流程框图 5、函数原型（参数，返回值） 6、关键代码（可打印，只打印关键代码） 7、调试： （1）调试过程中遇到的错误，如何改进的； （2）需要准备测试用例（至少3个，包含输入和输出）——（可打印） 8、思考： (1)你编写的程序有哪些要求是没有完成的，你觉得该采用什么方法去完成； (2)或者是你觉得程序有哪些地方可以进一步完善，简述你的完善方案。 实验六函数与编译预处理 实验六函数与编译预处理 1. void main() { float a,b,c; scanf("%f%f",&a,&b); c=add(a,b); printf("sum is %f\n",c); } float add(float x,float y) { float z; z=x+y; return(z); } //错误的地方,(1)没有包含头文件 t=x;x=y;y=t; printf("x=%d,y=%d\n",x,y); } //错误的地方,(1)没有包含头文件 编译原理二 -------词法分析器一．问题描述 词法分析程序的功能： 输入源程序，输出单词符号，如图所示： 单词符号 处理过程：在扫描源程序字符串时，一旦识别出关键字、分隔符、标识符、无符号常数中之一，即以单词形式（各类单词均采用相同的结构，即二元式编码形式）输出。每次调用词法分析程序，它均能自动继续扫描下去，形成下一个单词，直至整个源程序全部扫描完毕，并形成相应的单词串形式的源程序。 二．需求分析 1．对给定的程序通过词法分析器能够识别一个个单词符号，并以二元式(单词类型，单词符号)显示； 2．可以将要分析的程序保存到文件中进行读取； 3．删除无用的空白字符、回车符、及其它非实质性符号。 三．程序设计 本程序规定： (1)关键字"begin","end","if","then","else","while","write","read", "do", "call","const","char","until","procedure","repeat" (2)运算符："+","-","*","/","=" (3)界符："{","}","[","]",";",",",".","(",")",":" (4)其他标记如字符串，表示以字母开头的标识符。 (5)空格、回车、换行符跳过。 对于一段可能的输入代码，其结果在屏幕上显示如下： ( 1 , 无符号整数) ( begin , 关键字) ( if , 关键字) ( +, 运算符) ( ；, 界符) ( a , 普通标识符) 关键字或标识符的判断：读入一串字符，将ASCII码在字母范围的字符存入数组中，将该数组与设置好的关键字比较，如果相等则输出是关键字，否则继续读入直至下一字符既非数字也非字母，输出为标识符； 数字的判断：若跟在字母后面则一起输出为标识符，否则输出为数字； 界符、运算符的判断：直接判断其ASCII码 运行过程为： 1．预处理：把源文件一个字符一个字符的读入词法分析程序设置的输入字符结构体数组中（输入缓冲区），读入过程要删除多余的空格； 2．源程序字符数组中获得单词, 编码为二元式.：二元式采用结构体数组存储, 把单词类型和词元记录下来。 《编译原理》实验指导书 实验目的和内容 编译原理实验的目的是使学生将编译理论运用到实际当中，实现一个简单语言集的词法、语法和语义分析程序，验证实际编译系统的实现方法，并加深对编译技术的认识。 实验内容共需实现编译器的词法、语法和语义分析程序三个组成部分。要求学生必须完成每个实验的基本题目要求，有余力的同学可尝试实验的扩展要求部分。 实验报告 要求每人针对所完成的实验内容上交一份实验报告，其中主要包括三方面内容：1、实验设计：实验采用的实现方法和依据（如描述语言的文法及其机内表示，词分析 的单词分类码表、状态转换图或状态矩阵等，语法分析中用到的分析表或优先矩阵等，语法制导翻译中文法的拆分和语义动作的设计编写等）；具体的设计结果（应包括整体设计思想和实现算法，程序结构的描述，各部分主要功能的说明，法以及所用数据结构的介绍等）。 2、程序代码：实验实现的源程序清单，要求符合一般的程序书写风格，有详细的注释。 3、实验结果分析：自行编写若干源程序作为测试用例，对所生成的编译程序进行测试 （编译程序的输入与输出以文件的形式给出）；运行结果分析（至少包括一个正确和一个错误单词或语句的运行结果）；以及改进设想等。 注意事项 1、电子版实验报告和源程序在最后一次机时后的一周内上交。（每个同学上交一个压 缩文件，其命名格式为“学号_姓名.rar”，内含实验报告和一个命名为“源程序” 的文件夹。注意提交的源程序应是经过调试、测试成功的较为通用的程序，并应有相应的注释、运行环境和使用方法简介。） 2、不接受不完整的实验报告和没有说明注释的源程序，或者说明与程序、运行结果不 符合的作业。 特别鼓励：扩展题目 1、为亲身经历一个小型编译器的开发全过程，触摸一下与实际编译器开发相关的工作， 大家可以自由组成3人左右的小组，推举组长，模拟一个团队分工协作开发大型软件的实战环境，融入软件工程的思想规范和一般理论方法，初步体验从系统分析设计、编码测试到交付维护的一个完整编译器软件的开发过程。要求组长为每个小组成员分配主要负责的任务，完成相应的分析设计员、程序员和测试员等角色的工作，并以小组为单位提交一份实验报告和源程序，在报告封面上写明每个同学主要完成和负责的部分。 2、以组为单位完成的实验内容至少必须整合词法、语法和语义三个部分的实验，对于 选定的适当规模的文法（如C语言的一个大小适宜的子集），进行系统的总体设计、功能分析、编码测试等工作。完成一个从对源程序的词法分析开始，到中间代码生成的完整的编译器前端的开发，使所涉及到的编译系统的各个组成模块有机地衔接在一起，提交一份完整的实验报告和源程序，并将以下几个方面描述清楚： 编译原理实验报告 班级 姓名： 学号： 自我评定： 实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 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，将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。 二、实验内容 根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况，从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中，选取一个适当大小的子集。例如，可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后，再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。 输入：由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。 输出：把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示，即确定单词串的输出形式。例如，所输出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式编码。对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号（要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串；常数表登记项中则存放该常数的二进制形式）。对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式；由于采用一词一类的编码方式，所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码，VALUE字段则为“空”。另外，为便于查看由词法分析程序所输出的单词串，要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。 三、实现方法与环境 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。一般地，可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵，该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述，并分别指出在识别单词时，词法分析程序所应进行的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。如美国BELL实验室研制的LEX就是一个被广泛使用的词法分析程序的自动生成工具。 总的来说，开发一种新语言时，由于它的单词符号在不停地修改，采用LEX等工具生成的词法分析程序比较易于修改和维护。一旦一种语言确定了，则采用手工编写词法分析程序效率更高。 四、实验设计 1）题目1：试用手工编码方式构造识别以下给定单词的某一语言的词法分析程序。 语言中具有的单词包括五个有代表性的关键字begin、end、if、then、else；标识符；整型常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符。参考实现方法简述如下。 单词的分类：构造上述语言中的各类单词符号及其分类码表。 表I 语言中的各类单词符号及其分类码表 单词符号类别编码类别码的助记符单词值 实验六函数与编译预处理（参考答案）[实验任务一]： 程序跟踪调试实例6-1：error6_1.c参考答案 程序跟踪调试实例6-2：error6_2.c参考答案 程序跟踪调试实例6-3：error6_3.c参考答案 [实验任务二]： 程序填空实例6-1：blank6_1.c参考答案 程序填空实例6-2：print1.c参考答案 程序填空实例6-3：reverse.c参考答案 [实验任务三]： 编程实例6-1：primefun.c参考答案（第一种方法） 编程实例6-1：primefun.c参考答案（第二种方法） 编程实例6-1：primefun.c参考答案（第三种方法） 编程实例6-2：printnum.c参考答案 编程实例6-3：printa.c参考答案 编程实例6-4：power.c参考答案（第一种方法） 编程实例6-4：power.c参考答案（第二种方法） 编程实例6-5：Taile.c参考答案 编程实例6-6：value.c参考答案 编程实例6-7：LeRangDe.c参考答案 编程实例6-8：multifac.c参考答案 [实验任务四]： 程序1参考答案： #include 实验一词法分析程序实现 一、实验目得与要求 通过编写与调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言得源程序进行扫描得过程中,将字符流形式得源程序转化为一个由各类单词符号组成得流得词法分析方法 二、实验内容 基本实验题目：若某一程序设计语言中得单词包括五个关键字begｉｎ、end、if、then、elsｅ；标识符；无符号常数；六种关系运算符；一个赋值符与四个算术运算符，试构造能识别这些单词得词法分析程序（各类单词得分类码参见表Ｉ）。 表Ｉ语言中得各类单词符号及其分类码表 输入:由符合与不符合所规定得单词类别结构得各类单词组成得源程序文件。 输出：把所识别出得每一单词均按形如(CLASS，VＡLUE）得二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。对于标识符与无符号常数，CＬASS字段为相应得类别码得助记符;V AL ＵＥ字段则就是该标识符、常数得具体值；对于关键字与运算符,采用一词一类得编码形式，仅需在二元式得CLASS字段上放置相应单词得类别码得助记符，V ALUE字段则为“空". 三、实现方法与环境 词法分析就是编译程序得第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序.其一就是根据对语言中各类单词得某种描述或定义(如BＮF)，用手工得方式（例如可用Ｃ语言)构造词法分析程序。一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应得状态矩阵,该状态矩阵连同控制程序一起便组成了编译器得词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序得另外一种途径就是所谓得词法分析程序得自动生成，即首先用正规式对语言中得各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程 《编译原理》课程设计题目 设计题一：正规式r与正规文法G相互转换的程序设计 任意给定一个正规式，求出其对应的正规文法；任意给定一个正规文法，求出其对应的正规式。（参考教材P53～55） 设计题二：布尔表达式的递归下降翻译器 针对布尔表达式的文法： 〈布尔表达式〉∷＝〈布尔项〉{〈与运算符〉〈布尔项〉} 〈与运算符〉∷＝and 〈布尔项〉∷＝〈布尔因子〉{〈或运算符〉〈布尔因子〉} 〈或运算符〉∷＝or 〈布尔因子〉∷＝〈非运算符〉〈布尔因子〉｜〈布尔量〉 〈非运算符〉∷＝not 〈布尔量〉∷＝（〈布尔表达式〉）｜〈标识符〉〈关系运算符〉〈标识符〉｜ true｜false 〈关系运算符〉∷＝＞｜＜｜≥｜≤｜＝｜≠ 〈标识符〉∷＝〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉} 利用递归下降分析法编制、调试其语法及语义分析程序，生成的中间代码为逆波兰式。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。（参考教材P92～93） 设计题三：正规式r与有穷自动机FA相互转换的程序设计 任意给定一个正规式，求出其对应的有穷自动机；任意给定一个有穷自动机，求出其对应的正规式。（参考教材P61～64） 设计题四：赋值语句的LR翻译程序 对教材P180中的赋值语句文法，给出该文法的属性文法，同时实现赋值语句的翻译，生成的中间代码为逆波兰式。（参考教材P179～181） 设计题五：正规文法G与有穷自动机FA相互转换的程序设计 任意给定一个正规文法，求出其对应的有穷自动机；任意给定一个有穷自 动机，求出其对应的正规文法。（参考教材P65～66） 设计题六：条件语句的LR翻译程序 对教材P187中的条件语句文法，给出该文法的属性文法，同时实现条件语句的翻译，生成的中间代码为四元式。（参考教材P186～189） 设计题七：NFA确定化为DFA及化简的程序设计 任意给定一个NFA，将其确定化为DFA，然后化简为最小的DFA。（参考教材P57～61） 设计题八：布尔表达式的LR翻译器 针对布尔表达式的文法： B →B and T | T T→T or F | F F→not F|true｜false |（B）| i rop i 利用LR分析法编制、调试其语法及语义分析程序，生成的中间代码为四元式。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。（参考教材P181～182） 设计题九：生成预测分析表的算法实现 任意给定一个LL(1)文法，生成相应的LL(1)分析表。（参考教材P75第5章） 设计题十：while循环语句的LR翻译程序 对教材P187中的循环语句文法，给出该文法的属性文法，同时实现循环语句的翻译，生成的中间代码为四元式。（参考教材P186～189） 设计题十一：利用LEX自动生成词法分析程序 输入描述某种语言词法规则的正规式，利用LEX自动生成词法分析程序。（参考教材P66～68） 设计题十二：生成LR分析表的算法实现 任意给定一个LR文法，生成相应的LR分析表。（参考教材P123第7章） 设计题十三：布尔表达式翻译为逆波兰式的算法实现 针对布尔表达式的二义性文法： B → B and B | B or B | not B | ( B ) | true｜false| i rop i 将文法拓广为G’[B’]： (0) B’ → B 函数和编译预处理（第五章） 一、单项选择题 1．关于函数，以下正确的描述是( B) A. 函数的定义可以嵌套，但函数的调用不可以嵌套 B. 函数的定义不可以嵌套，但函数的调用可以嵌套 C. 函数的定义可以嵌套，函数的调用也可以嵌套 D. 函数的定义和函数的调用都不可以嵌套 2．关键字inline用于定义内联函数，定义时，是将该关键字( D ) A. 取代定义函数的类型标识符 B. 取代被定义的函数名 C. 加在类型标识符之后 D. 加在类型标识符之前 3．以下不正确的描述为( B ) A. 在函数之外定义的变量称为外部变量，外部变量是全局变量。 B. 在函数之内说明的外部变量是局部变量，仅在本函数中有效。 C. 在函数之外说明的静态变量也是全局变量，其作用域是文件作用域。 D. 文件作用的域范围是一个程序文件，但必须符合“定义在前，使用在后”的规则。4．以下正确的描述为( C ) A. 每个C++程序必须在开头用预处理命令#include 大学学生实验报告 开课学院及实验室：年月日 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。 针对表达各类词语的一组正规表达式，设计一个确定化的最简的有限自动机，对输入的符号串进行单词划分及词类识别。 实验容 将词法分析器分解为以下几个部分： 1.正规表达式的解析：将正规表达式中的符号分解为常量字符、正规表达 式标识符和正规表达式运算符，然后基于正规表达式运算将正规表达式 分解为更小的正规表达式（通过正规表达式运算符进行串接）。 2.正规表达式到NFA的转换：根据转换规则，基于正规表达式运算，将正 规表达式转换为非确定有限自动机，并确定各类词的终止状态。 3.NFA的确定化：通过计算各状态的传递闭包，将NFA确定化，并确定 各类词的终止状态。 4.最小化：通过子集法，求得最简的确定有限自动机，并确定各类词的终 止状态。 例如：分析C语言子集的词法 1）关键字 main if else int return void while （都是小写）2）专用符号 = + —* / < <= < >= = = != ；：，{ } [ ] ( ) 3）其他模式（正规表达式） STRING::=" [^"]* ID::=letter(letter|digit)* INT::=digit digit* letter::= a|…|z|A|…|Z digit::= 0|…|9 4）空格由空白、制表符和换行符组成 空格一般用来分隔ID、NUM、专用符号和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 部分单词符号对应的种别码 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为整型常量（作为常量的值）。实现时，可将单词的二元组用结构进行处理 代码： #include 集美大学计算机工程学院实验报告 课程名称：编译原理班级： 指导教师：： 实验项目编号：实验一学号： 实验项目名称：词法分析器的设计实验成绩： 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中将其分解为各类单词的词法分析方法。 二、实验容 编写一个词法分析器，从输入的源程序（编写的语言为C语言的一个子集）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。并依次输出各个单词的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） 三、实验要求 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 2 别单词的类型，将标识符和常量分别插入到相应的符号表中，增加错误处理等。 3、编程语言不限。 四、实验设计方案 1、数据字典 本实验用到的数据字典如下表所示： 3、实验程序 #include编译原理实验(布置版)
编译原理实验指导
函数与编译预处理的实验操作
编译原理实验报告实验一编写词法分析程序
编译原理综合实验题
实验五 函数与编译预处理(题目)
编译原理实验指导书2010
《编译原理实验》
编译原理实验题目及报告要求
实验六 函数与编译预处理
编译原理实验二
《编译原理》实验指导书
编译原理实验报告
实验6 函数与编译预处理(参考答案)
编译原理实验报告一
《编译原理》课程设计题目-2014
函数和编译预处理
编译原理实验1
编译原理实验-词法分析器的设计说明