编译课程设计
课程设计报告
课程设计名称：编译技术
系别：三系
学生姓名：
班级：软件班
学号：
成绩：
指导教师：
开课时间：学年学期
一.设计题目 (1)
二.主要内容 (1)
三.具体要求 (1)
四.进度安排 (1)
五.成绩评定 (2)
六.设计思路 (2)
6.1 单词符号及种别表 (2)
6.2 SLR的分析表 (3)
6.21 算术表达式的SLR(1)分析表 (3)
6.22 布尔表达式的LR分析表 (4)
6.23 程序语句的LR分析表 (5)
七.程序运行结果截图 (6)
八.设计体会 (10)
一.设计题目
设计和实现一个简单的小型高级程序设计语言的编译器
二.主要内容
自定义一种简单的小型高级程序设计语言，采用任意一种编程语言和编程工具设计并实现其编译器，展示编译系统中词法分析和语法分析(LR分析方法)的全过程。
三.具体要求
3.1对单词的构词规则有明确的定义；
3.2编写的词法分析程序能够正确识别源程序中的单词符号；
3.3识别出的单词以<种别码，值>的二元式形式保存并输出；
3.4构造出程序设计语言各语法单位的SLR(1)分析表 (其他分析表亦可)；
3.5能够对输入的源程序做出正确的语法分析并输出清晰的结果；
3.6高级语言的规模不易过大，注重编译器内核的设计，对于界面无要求；
3.7课程设计报告中应对所自定义高级语言进行简单描述，对编译器的设计进行简单的需求分析，给出设计说明和程序结构框架，阐明设计思路、用到的原理和方法。
3.8不可更改课程设计报告中已有的字体和格式，课程设计报告中新加入内容，汉字采用宋体五号字，英文字符和数字采用Times New Roman五号字，行距全部采用单倍行距。
3.9课程设计报告中的运行结果应以程序运行截图形式出现。
3.10程序源代码以附件形式发送至指定邮箱：sqckcsj2011@https://www.wendangku.net/doc/328647724.html,。附件名称为：“完整学号+姓名”
四.进度安排
五.成绩评定
5.1考核方法：通过现场考勤、检查源程序和批改课程设计报告相结合的方式考察学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神，并根据学生的学习态度综合考评。
5.2成绩评定：成绩分优、良、中、及格和不及格五等。
六.设计思路
6.1 单词符号及种别表
6.2 SLR的分析表
6.21 算术表达式的SLR(1)分析表：
算数表达式文法G[E]如下：
E->E+E|E*E|(E)|i 将文法G[E]拓广为文法G’[E]:(0)S’→E
(1)E→E+E
(2)E→E*E
(3)E→(E)
(4)E→i
6.22 布尔表达式的LR分析表
布尔表达式的文法如下：
B->B∧B|B∨B|?B|i rop i|i
为了便于语法分析时加工处理，我们将上述文法改为文法G[S]:
B->BAB|B0B|?B|(B)|I rop i|i
BA->B∧
B0->B∨
将文法G[S]拓广为文法G[S’]:
(0）S’->B
(1) B->i
(2) B->i rop i
(3) B->(B)
(4) B->NOT B
(5) A->B AND
(6) B->AB
(7) O->B OR
(8) B->OB
由此得到布尔表达式的SLR（1）分析表如下：
6.23 程序语句的LR分析表：
程序语句的文法G[S]如下
S->if e then S else S|while e do S|begin L end|a L->S;L|S
由于在编译程序设计与实现中，我们是将赋值语句与算数表达式归为一类处理的，故在此将赋值语句仅看作是程序语句文法中一个终结符a，将布尔表达式B也看作为终结符e。将文法G[S]拓广为文法G[S’]：
(0)S’->S
(1) S->if e then S else S
(2) S->while e do S
(3) S->begin L end
(4) S->a
(5) L->S
(6) L->S;L
由此得到程序语句的SLR（1）分析表如下：
首先，扫描主函数，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词符号。在扫描到6种关系运算符时，要特别的注意，例如扫描到“<”时，要通过readch()函数再读入一个字符，如果是“=”则为“<=”关系运算符，则赋予种别编码值。在扫描到终结运
算符时，按照种别表赋予对应的sy1。接着，通过for循环，将扫描到的单词符号的种别编码和具体的输出。最后，输出变量名表。
语法分析：函数从二元式读入一个字符串，然后进行程序语句处理。最后通过一些的处理输出四元式分析结果。
七.程序运行结果截图
7.1 词法分析结果
7.2 变量名表
7.3 状态栈加工过程及规约顺序
7.4 四元式分析结果
八.设计体会
附源码：
#include "stdio.h"
#include "string.h"
#include "stdlib.h"
#define ACC -2
/**************************************/
#define sy_if 0
#define sy_then 1
#define sy_else 2
#define sy_while 3
#define sy_begin 4
#define sy_do 5
#define sy_end 6
#define a 7
#define semicolon 8
#define e 9
#define jinghao 10
#define S 11
#define L 12
#define tempsy 15
#define EA 18
#define E0 19
#define plus 34
#define sub 35
#define times 36
#define div 37
#define becomes 38
#define op_and 39
#define op_or 40
#define op_not 41
#define rop 42
#define lparent 48
#define rparent 49
#define ident 56
#define intconst 57
/********************************************/ char ch='\0';
int count=0;
static char spelling[10]={""};
static char line[81]={""};
char *pline;
static char ntab1[100][10];
struct ntab
{
int tc;
int fc;
}ntab2[200];
int label=0;
struct rwords
{
char sp[10];
int sy;
};
struct rwords reswords[10]={{"if",sy_if},
{"do",sy_do},
{"else",sy_else},
{"while",sy_while},
{"then",sy_then},
{"begin",sy_begin},
{"end",sy_end},
{"and",op_and},
{"or",op_or},
{"not",op_not}};
struct aa
{
int sy1;
int pos;
}buf[1000],
n,
n1,
E,
sstack[100],
ibuf[100],
stack[1000];
struct aa oth;
struct fourexp
{
char op[10];
struct aa arg1;
struct aa arg2;
int result;
}fexp[200];
int ssp=0;
struct aa *pbuf=buf;
int nlength=0;
int lnum=0;
int tt1=0;
FILE *cfile;
/********************************************************/
int newt=0;
int nxq=100;
int lr;
int lr1;
int sp=0;
int stack1[100];
int sp1=0;
int num=0;
struct ll
{
int nxq1;
int tc1;
int fc1;
}labelmark[10];
int labeltemp[10];
int pointmark=-1,pointtemp=-1;
int sign=0;
/********************程序语句的LR分析表********************/ static int action[19][13]=
{{2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,10,1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,ACC,-1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,6,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,7,-1,-1,-1},
{2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,8},
{-1,-1,104,-1,-1,-1,104,-1,104,-1,104,-1,-1},
{-1,10,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,11,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,-1,12,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,-1,105,-1,13,-1,-1,-1,-1},
{2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,14,-1},
{2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,15,-1},
{-1,-1,103,-1,-1,-1,103,-1,103,-1,103,-1,-1},
{2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,16},
{-1,-1,17,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{-1,-1,102,-1,-1,-1,102,-1,102,-1,102,-1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,-1,106,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,18,-1},
{-1,-1,101,-1,-1,-1,101,-1,101,-1,101,-1,-1}};
/********************算术表达式的LR分析表********************/ static int action1[14][9]=
{{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,1},
{-1,4,10,5,11,-1,-1,ACC,-1},
{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,6},
{-1,104,104,104,104,-1,104,104,-1},
{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,7},
{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,8},
{-1,4,10,5,11,-1,9,-1,-1},
{-1,101,101,5,11,-1,101,101,-1},
{-1,102,102,102,102,-1,102,102,-1},
{-1,103,103,103,103,-1,103,103,-1},
{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,12},
{3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,13},
{-1,105,105,5,11,-1,105,105,-1},
{-1,106,106,106,106,-1,106,106,-1},};
/********************布尔表达式的LR分析表*********************/ static int action2[16][11]=
{{1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,13,7,8},
{-1,2,-1,101,-1,101,101,101,-1,-1,-1},
{3,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,102,-1,102,102,102,-1,-1,-1},
{1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,11,7,8},
{1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,6,7,8},
{-1,-1,-1,104,-1,9,10,104,-1,-1,-1},
{1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,14,7,8},
{1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,15,7,8},
{105,-1,105,-1,105,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{107,-1,107,-1,107,-1,-1,-1,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,12,-1,9,10,-1,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,103,-1,103,103,103,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,-1,-1,9,10,ACC,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,106,-1,9,10,106,-1,-1,-1},
{-1,-1,-1,108,-1,9,10,108,-1,-1,-1}};
/********************从文件读一行到缓冲区**********************/ readline()
{
char ch1;
pline=line;
ch1=getc(cfile);
while((ch1!='\n')&&(ch1!=EOF))
{
*pline=ch1;
pline++;
ch1=getc(cfile);
}
*pline='\0';
pline=line;
}
/**********************从缓冲区读取一个字符*********************/ readch()
{
if(ch=='\0')
{
readline();
lnum++;
}
ch=*pline;
pline++;
}
/***********************标识符和关键字的识别********************/ find(char spel[])
{
int ss1=0;
int ii=0;
while((ss1==0)&&(ii { if(!strcmp(spel,ntab1[ii])) ss1=1; ii++; } if(ss1==1) return ii-1; else return -1; } identifier() { int iii=0,j,k; int ss=0; k=0; do { spelling[k]=ch; k++; readch(); }while(((ch>='a')&&(ch<='z'))||((ch>='0')&&(ch<='9'))); pline--; spelling[k]='\0'; while((ss==0)&&(iii<10)) { if(!strcmp(spelling,reswords[iii].sp)) ss=1; iii++; } /*关键字匹配*/ if(ss==1) { buf[count].sy1=reswords[iii-1].sy; } else { buf[count].sy1=ident; j=find(spelling); if(j==-1) { buf[count].pos=tt1; strcpy(ntab1[tt1],spelling); tt1++; nlength++; } else buf[count].pos=j; } count++; for(k=0;k<10;k++) spelling[k]=' '; } /**********************数字识别*************************/ number() { int ivalue=0; int digit; do { digit=ch-'0'; ivalue=ivalue*10+digit; readch(); }while((ch>='0')&&(ch<='9')); buf[count].sy1=intconst; buf[count].pos=ivalue; count++; } /***********************扫描主程序************************/ scan() { // int i; while(ch!='~') { switch(ch) { case ' ':break; case 'a': case 'b': case 'c': case 'd': case 'e': case 'f': case 'g': case 'h': case 'i': case 'j': case 'k': case 'l': case 'm': case 'n': case 'o': case 'p': case 'q': case 'r': case 's': case 't': case 'u': case 'v': case 'w': case 'x': case 'y': case 'z':identifier();break; case '0': case '1': case '2': case '3': case '4': case '5': case '6': case '8': case '9':number();break; case '<':readch(); if(ch=='=') buf[count].pos=0; else { if(ch=='>') buf[count].pos=4; else { buf[count].pos=1; pline--; } } buf[count].sy1=rop; count++; break; case '>': readch(); if(ch=='=') buf[count].pos=2; else { buf[count].pos=3; pline--; } buf[count].sy1=rop; count++; break; case '(': buf[count].sy1=lparent; count++; break; case ')': buf[count].sy1=rparent; count++; break; case '#': buf[count].sy1=jinghao; count++; break; case '+': buf[count].sy1=plus; count++; break; case '-': buf[count].sy1=sub; count++; break; case '*': buf[count].sy1=times; count++; break; case '/': buf[count].sy1=div; count++; break; case ':': readch(); if(ch=='=') buf[count].sy1=becomes; count++; break; case '=': buf[count].sy1=rop; buf[count].pos=5; count++; break; case ';': buf[count].sy1=semicolon; count++; break; } readch(); } buf[count].sy1=-1; } /*******************************************************/ readnu() { if(pbuf->sy1>=0) { n.sy1=pbuf->sy1; n.pos=pbuf->pos; pbuf++; } } 《编译原理》课程设计大纲 课程编号： 课程名称：编译原理/Compiler Principles 周数/学分：1周/1学分 先修课程：高级程序设计语言、汇编语言、离散数学、数据结构 适用专业：计算机科学与技术专业、软件工程专业 开课学院，系或教研室：计算机科学与技术学院 一、课程设计的目的 课程设计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，设计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课程设计的目的是旨在要求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，选择合适的数据逻辑结构表示问题，然后编制算法和程序完成设计要求，从而进一步培养学生独立思考问题、分析问题、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，独立完成算法编制和程序代码的编写。 设计时间： 开发工具： （1） DOS环境下使用Turbo C； （2） Windows环境下使用Visual C++ 。 （3） 其它熟悉语言。 二、课程设计的内容和要求 设计题一：算术表达式的语法分析及语义分析程序设计。 1.目的 通过设计、编制、调试一个算术表达式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。 2.设计内容及要求： 算术表达式的文法： 〈无符号整数〉∷＝ 〈数字〉{〈数字〉} 〈标志符〉∷＝ 〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉} 〈表达式〉∷＝ [＋｜－]〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉} 〈项〉∷＝ 〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉} 〈因子〉∷＝ 〈标志符〉｜〈无符号整数〉｜‘（’〈表达式〉‘）’ 〈加法运算符〉∷＝ ＋｜－ 〈乘法运算符〉∷＝ ＊｜／ （1） 分别选择递归下降法、算符优先分析法（或简单优 先法）完成以上任务，中间代码选用逆波兰式。 （2） 分别选择LL（1）、LR法完成以上任务，中间代码选 用四元式。 （3） 写出算术表达式的符合分析方法要求的文法，给出 分析方法的思想，完成分析程序设计。 （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。 设计题二：简单计算器的设计 1．目的 通过设计、编制、调试一个简单计算器程序，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。 2.设计内容及要求 算术表达式的文法： 课程设计报告 ( 2013-- 2014年度第1学期) 名称：编译技术课程设计B 题目：简单编译程序的设计与实现院系：计算机系 班级：XXX 学号：XXX 学生姓名：XXX 指导教师：XXX 设计周数：XXX 成绩： 日期：XX 年XX 月 实验一．词法分析器的设计与实现 一、课程设计(综合实验)的目的与要求 1.1 词法分析器设计的实验目的 本实验是为计算机科学与技术专业的学生在学习《编译技术》课程后，为加深对课堂教学内容的理解，培养解决实际问题能力而设置的实践环节。通过这个实验，使学生应用编译程序设计的原理和技术设计出词法分析器，了解扫描器的组成结构，不同种类单词的识别方法。能使得学生在设计和调试编译程序的能力方面有所提高。为将来设计、分析编译程序打下良好的基础。 1.2 词法分析器设计的实验要求 设计一个扫描器，该扫描器是一个子程序，其输入是源程序字符串，每调用一次识别并输出一个单词符号。为了避免超前搜索，提高运行效率，简化扫描器的设计，假设该程序设计语言中，基本字（也称关键词）不能做一般标识符用，如果基本字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则用空白作间隔。 单词符号及其内部表示如表1-1所示，单词符号中标识符由一个字母后跟多个字母、数字组成，常数由多个十进制数字组成。单词符号的内部表示，即单词的输出形式为二元式：（种别编码,单词的属性值）。 表1-1 单词符号及其内部表示 二、设计（实验）正文 1.词法分析器流程图 2.词法分析器设计程序代码 // first.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。// #include"stdafx.h" #include 编译原理程序设计报告 一个简单文法的编译器的设计与实现专业班级：计算机1406班 组长姓名：宋世波 组长学号： 20143753 指导教师：肖桐 2016年12月 设计分工 组长学号及姓名：宋世波20143753 分工：文法及数据结构设计 词法分析 语法分析（LL1） 基于DAG的中间代码优化 部分目标代码生成 组员1学号及姓名：黄润华20143740 分工：中间代码生成(LR0) 部分目标代码生成 组员2学号及姓名：孙何奇20143754 分工：符号表组织 部分目标代码生成 摘要 编译器是将便于人编写，阅读，维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序。编译是从源代码（通常为高阶语言）到能直接被计算机或虚拟机执行的目标代码（通常为低阶语言或机器语言）的翻译过程。 一．编译器的概述 1.编译器的概念 编译器是将便于人编写，阅读，维护的高级计算机语言翻译为计算机能解读、运行的低阶机器语言的程序。编译器将原始程序作为输入，翻译产生使用目标语言的等价程序。源代码一般为高阶语言如Pascal、C++、Java 等，而目标语言则是汇编语言或目标机器的目标代码，有时也称作机器代码。 2．编译器的种类 编译器可以生成用来在与编译器本身所在的计算机和操作系统（平台）相同的环境下运行的目标代码，这种编译器又叫做“本地”编译器。另外，编译器也可以生成用来在其它平台上运行的目标代码，这种编译器又叫做交叉编译器。交叉编译器在生成新的硬件平台时非常有用。“源码到源码编译器”是指用一种高阶语言作为输入，输出也是高阶语言的编译器。例如: 自动并行化编译器经常采用一种高阶语言作为输入，转换其中的代码，并用并行代码注释对它进行注释（如OpenMP）或者用语 实验报告学号：姓名：专业：计算机科学与技术班级：2班第9周 二、构造Tiny语言DFA # ID：letter(letter)* Number: digit(digit)* 三、根据DFA编写词法分析器 #include { ofstream output; ("", ios::app); % string line = inputLine; int i = 0; string str = ""; int temp; string token = ""; output << rowCounter << ": " << line << endl;//输出每行 while (line[i] != '\0')//根据DFA扫描并判断 ' { if (line[i] == '{')//注释 { bracketExist = true; } if (bracketExist == true) { output << "\t" << rowCounter << ": "; , while (line[i] != '}') { output << line[i];//不处理，直接输出 if (line[i + 1] != NULL) { i++; } … else break; } if (line[i] == '}')//注释结束 { output << line[i]< 2011-2012学年第二学期 《编译原理》课程设计报告 学院：计算机科学与工程学院 班级： 学生姓名：学号： 成绩： 指导教师： 时间：2012年5 月 目录 一、课程设计的目的 ---------------------------------------------------------------- - 1 - 二、课堂实验及课程设计的内容 -------------------------------------------------- - 1 - 2.1、课堂实验内容-------------------------------------------------------------- - 1 - 2.2、课程设计内容-------------------------------------------------------------- - 1 - 三、visual studio 2008 简介------------------------------------------------------- - 2 - 四、问题分析及相关原理介绍 ----------------------------------------------------- - 3 - 4.1、实验部分问题分析及相关原理介绍 ---------------------------------- - 3 - 4.1.1、词法分析功能介绍及分析------------------------------------- - 3 - 4.1.2、语法分析功能介绍及分析------------------------------------- - 3 - 4.1.3、语义分析功能介绍及分析------------------------------------- - 4 - 4.2、课程设计部分问题分析及相关原理介绍 ---------------------------- - 5 - 4.2.1、编译程序介绍 ----------------------------------------------------- - 5 - 4.2.2、对所写编译程序的源语言的描述（C语言） -------------- - 6 - 4.2.3、各部分的功能介绍及分析 -------------------------------------- - 7 - 4.3、关键算法：单词的识别-------------------------------------------------- - 8 - 4.3.1、算法思想介绍 ----------------------------------------------------- - 8 - 4.3.2、算法功能及分析 -------------------------------------------------- - 8 - 五、设计思路及关键问题的解决方法 ------------------------------------------ - 10 - 5.1、编译系统------------------------------------------------------------------ - 10 - 5.1.1、设计思路 --------------------------------------------------------- - 10 - 5.2、词法分析器总控算法--------------------------------------------------- - 12 - 5.2.1、设计思路 --------------------------------------------------------- - 12 - 5.2.2、关键问题及其解决方法 --------------------------------------- - 13 - 六、结果及测试分析-------------------------------------------------------------- - 14 - 6.1、软件运行环境及限制--------------------------------------------------- - 14 - 6.2、测试数据说明------------------------------------------------------------ - 14 - 6.3、运行结果及功能说明--------------------------------------------------- - 16 - 6.4、测试及分析说明--------------------------------------------------------- - 16 - 七、总结及心得体会 --------------------------------------------------------------- - 17 - 7.1、设计过程------------------------------------------------------------------ - 17 - 7.2、困难与收获 ------------------------------------------------------------- - 17 - 八、参考文献 ------------------------------------------------------------------------ - 18 - 编译原理课程设计报告 实验名称编译原理课程设计 班级 学号 姓名 指导教师 实验成绩 2013 年06月 一、实验目的 通过设计、编写和调试，将正规式转换为不确定的有穷自动机，再将不确定的有穷自动机转换为与之等价的确定的有穷自动机，最后再将确定有穷自动机进行简化。 通过设计、编写和调试构造LR(0)项目集规范簇和LR分析表、对给定的符号串进行LR分析的程序，了解构造LR(0)分析表的步骤，对文法的要求，能够从文法G出发生成LR(0)分析表，并对给定的符号串进行分析。 二、实验内容 正规式——>NFA——>DFA——>MFA 1.正规式转化为不确定的有穷自动机 （1）目的与要求 通过设计、编写和调试将正规式转换为不确定的有穷自动机的程序，使学生了解Thompson算法，掌握转换过程中的相关概念和方法，NFA的表现形式可以是表格或图形。 （2）问题描述 任意给定一个正规式r（包括连接、或、闭包运算），根据Thompson算法设计一个程序，生成与该正规式等价的NFA N。 （3）算法描述 对于Σ上的每个正规式R，可以构造一个Σ上的NFA M，使得L(M)=L(R)。 步骤1：首先构造基本符号的有穷自动机。 步骤2：其次构造连接、或和闭包运算的有穷自动机。 （4）基本要求 算法实现的基本要求是： (1) 输入一个正规式r； (2) 输出与正规式r等价的NFA。（5）测试数据 输入正规式：(a|b)*(aa|bb)(a|b)* 得到与之等价的NFA N （6）输出结果 2.不确定的有穷自动机的确定化 （1）目的与要求 通过设计、编写和调试将不确定的有穷自动机转换为与之等价的确定的有穷自动机的程序，使学生了解子集法，掌握转换过程中的相关概念和方法。DFA的表现形式可以是表格或图形。（2）问题描述 任意给定一个不确定的有穷自动机N，根据算法设计一个程序，将该NFA N变换为与之等价的DFA D。 （3）算法描述 用子集法将NFA转换成接受同样语言的DFA。 步骤一：对状态图进行改造 (1) 增加状态X,Y,使之成为新的唯一的初态和终态。从X引ε弧到原初态结点, 从原终态结 点引ε弧到Y结点。 (2) 对状态图进一步进行如下形式的改变 课程设计(论文)任务书 软件学院学院软件工程专业07-1班 一、课程设计(论文)题目LL(1)分析过程模拟 二、课程设计(论文)工作自 2010 年 6 月 22日起至 2010 年 6月 28 日止。 三、课程设计(论文) 地点: 四、课程设计(论文)内容要求： 1．本课程设计的目的 （1）使学生掌握LL（1）模块的基本工作原理； （2）培养学生基本掌握LL（1）分析的基本思路和方法； （3）使学生掌握LL（1）的调试； （4）培养学生分析、解决问题的能力； （5）提高学生的科技论文写作能力。 2．课程设计的任务及要求 1）基本要求： （1）分析LL（1）模块的工作原理； （2）提出程序的设计方案； （3）对所设计程序进行调试。 2）创新要求： 在基本要求达到后，可进行创新设计，如改算法效率。 3）课程设计论文编写要求 （1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论文 （2）论文包括目录、绪论、正文、小结、参考文献、附录等 （3）课程设计论文装订按学校的统一要求完成 4）答辩与评分标准： （1）完成原理分析：20分； （2）完成设计过程（含翻译）：40分； （3）完成调试：20分； （4）回答问题：20分。 5）参考文献： （1）张素琴，吕映芝，蒋维杜，戴桂兰.编译原理（第2版）.清华大学出版社 （2）丁振凡.《Java语言实用教程》北京邮电大学出版社 6）课程设计进度安排 内容天数地点 构思及收集资料2图书馆 编程与调试4实验室 撰写论文1图书馆、实验室 学生签名： 2009 年6 月22 日 课程设计(论文)评审意见 （1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（2）设计分析（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（4）翻译能力（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、一般（）、差（）；（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（） 评阅人：职称： 年月日 课程设计报告 ( 2011-- 2012年度第1学期) 名称：编译技术课程设计A 院系：科技学院信息工程系班级：软件09k2 学号：0919******** 学生姓名：闫雪峰 指导教师：郭丰娟 设计周数： 2 成绩： 日期：2011年12 月6日 《编译技术课程设计A》 任务书 一、目的与要求 1. 理解和掌握编译程序设计原理及常用的技术，建立编译程序的整体概念； 2. 理解和掌握编译程序词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成等几个关键环节原理和实现算法； 3. 掌握软件模块设计技能；熟悉并能较好地利用软件开发环境独立编程、调试和分析程序运行情况，逐渐形成创新思维和从事系统软件的研究和开发能力。 二、主要内容 定义一个简化的类C语言—L语言作为源语言，重点针对词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成等几个关键环节进行编程和调试训练，最终设计实现L 语言的编译程序。 通过调试L编译程序，了解一般编译程序的总体框架，掌握编译各阶段程序的构造，理解和掌握错误处理方法及符号表的组织方式，理解和掌握语法制导翻译方法。还可以适当扩展L语言成分，并对相应的编译程序进行扩充。可使用C、VC++等语言编程实现。 具体内容包括： 1.由单词的语法规则出发、画出识别单词的状态转换图，然后用程序实现扫描器设计。 2.设计、编写和调试算法优先分析程序，了解算法优先分析器的组成结构以及对文法 的要求，掌握实现通用算法优先分析算法的方法。 3.在算符优先分析文法的基础上进行翻译工作，生成四元式表； 4.设计一个简单的代码生成器，该代码生成器以基本块为单位，依次将每条中间代码 变换成相应的目标代码。 5.综合以上实验的结果，并进行集成与设计，开发出一个小型编译程序。 对于各项主要内容的实现细节描述和指导，请参考《计算机综合实践指导》编译技术的相关内容。 三、进度计划 编译原理课程设计报告 课题名称：C- Minus词法分析和语法分析设计 提交文档学生姓名：X X X 提交文档学生学号：XXXXXXXXXX 同组成员名单：X X X 指导教师姓名：X X 指导教师评阅成绩： 指导教师评阅意见： . . 提交报告时间：2015年6月10日 1.课程设计目标 实验建立C-编译器。只含有扫描程序（scanner）和语法分析（parser）部分。 2.分析与设计 C-编译器设计的整体框架，本实验实现扫描处理和语法分析程序（图中粗黑部分）。 2.1 、扫描程序scanner部分 2.1.1系统设计思想 设计思想：根据DFA图用switch-case结构实现状态转换。 惯用词法： ①语言的关键字：else if int return void while ②专用符号：+ - * / < <= > >= == != = ; , ( ) [ ] { } /* */ ③其他标记是ID和NUM，通过下列正则表达式定义： ID = letter letter* NUM = digit digit* letter = a|..|z|A|..|Z digit = 0|..|9 大写和小写字母是有区别的 ④空格由空白、换行符和制表符组成。空格通常被忽略，除了它必须分开ID、NUM 关键字。 ⑤注释用通常的C语言符号/ * . . . * /围起来。注释可以放在任何空白出现的位置(即注释不能放在标记内)上，且可以超过一行。注释不能嵌套 scanner的DFA 说明：当输入的字符使DFA到达接受状态的时候，则可以确定一个单词了。初始状态设置为START，当需要得到下一个token时，取得次token的第一个字符，并且按照DFA与对此字符的类型分析，转换状态。重复此步骤，直到DONE为止，输出token类型。当字符为“/”时，状态转换为SLAH再判断下一个字符，如果为“*”则继续转到INCOMMENT，最后以“*”时转到ENDCOMMENT状态，表明是注释，如果其他的则是字符停滞于当前字符，并且输出“/”。 2.1.2程序流程图 编译原理课程设计 自顶向下语法分析器 学院（系）：计算机科学与技术学院学生姓名：xxxxxxxxx 学号：xxxxxxxxx 班级：电计1102 大连理工大学 Dalian University of Technology 目录 1 系统概论 语法分析是编译过程的核心部分。它的任务是在词法分析识别出单词符号串的基础上，分析并判定程序的语法结构是否符合语法规则。语法分析器在编译程序中的地位如图1所示： 图1 语法分析器在编译程序中的地位 语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。因此，语法分析器的工作本质上就是按文法的产生式，识别输入符号串是否为一个句子。这里所说的输入串是指由单词符号（文法的终结符）组成的有限序列。对一个文法，当给你一串（终结）符号时，怎样知道它是不是该文法的一个句子呢？这就要判断，看是否能从文法的开始符号出发推导出这个输入串。或者，从概念上讲，就是要建立一棵与输入串相匹配的语法分析树。 自顶向下分析法就是语法分析办法中的一类。顾名思义，自顶向下就是从文法的开始符号出发，向下推导，推出句子。这种方法是带“回溯”的。 自顶向下分析的主旨是，对任何输入串，试图用一切可能的办法，从文法开始符号（根结）出发，自上而下地为输入串建立一棵语法树。或者说，为输入串寻找一个最左推导。这种分析过程本质上是一种试探过程，是反复使用不同产生式谋求匹配输入串的过程。 实现这种自顶向下的带回溯试探法的一个简单途径是让每个非终结符对应一个递归子程序。每个这种子程序可作为一个布尔过程。一旦发现它的某个候选与输入串相匹配，就用这个候选去扩展语法树，并返回“真”值；否则，保持原来的语法树和IP值不变，并返回“假”值。 2 需求分析 以前，人们对语法的分析都建立在人工的基础上，人工分析虽然能够做到侧类旁推，但终究人力有限，再精密的分析都会出现或多或少的错误。为减少因人为产生的错误，并加快 先简要分析一下语法分析的大致流程： 当有句子要进行处理时，首先要对其进行词法分析来分解出该句子中的每个符号，然后将该句子按照算符优先算法压入归约栈中，如果可以顺利归约，则说明这是一个合法的句子，否则该句子非法。 这里有一个需要考虑的地方，就是如何进行归约。由于文法已经给定，所以我们考虑设计一个文法表，文法表中的内容就是可归约串的种别码的顺序，比如v=E可以表示为9,1,13。这样的话当我们要进行一次归约时，只用按顺序存储最左素短语中符号的种别码，然后拿这个种别码序列与文法表进行匹配，就可知道当前归约需要执行哪些操作。 还有一点需要注意，就是如何对一个表达式进行求值。这里需要我们设计一个二元组的变量名表，这个变量名表可以根据变量的名称来返回变量的数据。变量名表的具体设计见详细设计部分。 由于是简化分析，所以这个程序只考虑整数的处理。 有了上面的分析，可以构造出算符优先分析算法的流程图，如下图所示。 详细设计 （1）词法分析部分 由于词法分析的内容在课程设计1中已经介绍，并且这次的状态转换图与课程设计1中的非常相似，所以这里就不过多介绍。（2）优先关系表 在程序中我们用一个二维数组priTable[][]来存储算符间的优先关系。priTable[a][b]=1表示a>b; 。priTable[a][b]=0表示a=b; 。priTable[a][b]=-1表示a 编译原理-词法分析器的设计 一．设计说明及设计要求 一般来说，编译程序的整个过程可以划分为五个阶段：词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成。本课程设计即为词法分析阶段。词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右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）。如保留字（关键字或基本字）、标志符、常数、算符和界符等等。 二．设计中相关关键字说明 1．基本字：也称关键字，如C语言中的 if , else , while , do ,for,case,break, return 等。 2．标志符：用来表示各种名字，如常量名、变量名和过程名等。 3．常数：各种类型的常数，如12，6.88，和“ABC” 等。 4．运算符：如 + ，- , * , / ,%, < , > ,<= , >= 等。5．界符，如逗点，冒号，分号，括号，# ，〈〈，〉〉等。 三、程序分析 词法分析是编译的第一个阶段，它的主要任务是从左到右逐个字符地对源 程序进行 扫描，产生一个个单词序列，用以语法分析。词法分析工作可以是独立的一遍，把字符流的源程序变为单词序列，输出在一个中间文件上，这个文件做为语法分析程序的输入而继续编译过程。然而，更一般的情况，常将 词法分析程序设计成一个子程序，每当语法分析程序需要一个单词时，则 调用该子程序。词法分析程序每得到一次调用，便从源程序文件中读入一 些字符，直到识别出一个单词，或说直到下一个单词的第一个字符为止。 四、模块设计 下面是程序的流程图 五、程序介绍 在程序当前目录里建立一个文本文档，取名为infile.txt,所有需要分析的程序都写在此文本文档里，程序的结尾必须以“@”标志符结束。程序结果输出在同一个目录下，文件名为outfile.txt，此文件为自动生成。本程序所输出的单词符号采用以下二元式表示：（单词种别，单词自身的值）如程序输出结果(57,"#")(33,"include")(52,"<")(33,"iostream") 等。 程序的功能：（1）能识别C语言中所有关键字（共32个）（单词种别分别为1 — 32 ，详情见程序代码相关部分，下同） （2）能识别C语言中自定义的标示符（单词种别为 33） （3）能识别C语言中的常数（单词种别为0） （4）能识别C语言中几乎所有运算符（单词种别分别为41 — 54） （5）能识别C语言中绝大多数界符（单词种别分别为 55 — 66）六、运行结果 输入文件infile.txt 运行结果（输出文件 outfile.txt） 编译原理课程设计报告 设计题目编译代码生成器设计 学生姓名 班级 学号 指导老师 成绩 一、课程设计的目的 编译原理课程兼有很强的理论性和实践性，是计算机专业的一门非常重要的专业基础课程，它在系统软件中占有十分重要的地位，是计算机专业学生的一门主修课。为了让学生能够更好地掌握编译原理的基本理论和编译程序构造的基本方法和技巧，融会贯通本课程所学专业理论知识，提高他们的软件设计能力，特设定该课程的课程设计，通过设计一个简单的PASCAL语言（EL语言）的编译程序，提高学生设计程序的能力，加深对编译理论知识的理解与应用。 二、课程设计的要求 1、明确课程设计任务，复习编译理论知识，查阅复印相关的编译资料。 2、按要求完成课程设计内容，课程设计报告要求文字和图表工整、思路清晰、算法正 确。 3、写出完整的算法框架。 4、编写完整的编译程序。 三、课程设计的内容 课程设计是一项综合性实践环节，是对平时实验的一个补充，课程设计内容包括课程的主要理论知识，但由于编译的知识量较复杂而且综合性较强，因而对一个完整的编译程序不适合平时实验。通过课程设计可以达到综合设计编译程序的目的。本课程的课程设计要求学生编写一个完整的编译程序，包括词法分析器、语法分析器以及实现对简单程序设计语言中的逻辑运算表达式、算术运算表达式、赋值语句、IF语句、While语句以及do…while语句进行编译，并生成中间代码和直接生汇编指令的代码生成器。 四、总体设计方案及详细设计 总体设计方案： 1.总体模块 主程序 词法分析程序语法分析 程序 中间代码 生成程序 2. 表2.1 各种单词符号对应的种别码 单词符号种别码单词符号种别码bgin 1 ：17 If 2 ：= 18 Then 3 < 20 wile 4 <> 21 do 5 <= 22 end 6 > 23 lettet（letter|digit）* 10 >= 24 dight dight* 11 = 25 + 13 ；26 —14 ( 27 * 15 ) 28 / 16 # 0 详细设计： 4.1界面导入设计 (1)一共三个选项： ①choice 1--------cifafenxi ②choice 2--------yufafenxi ③choice 3--------zhongjiandaima (2)界面演示 图一 $ 编译原理课程设计报告 设计题目编译代码生成器设计 、 学生姓名 班级 学号 指导老师 成绩 ` 一、课程设计的目的 编译原理课程兼有很强的理论性和实践性，是计算机专业的一门非常重要的专业基础课程，它在系统软件中占有十分重要的地位，是计算机专业学生的一门主修课。为了让学生能够更好地掌握编译原理的基本理论和编译程序构造的基本方法和技巧，融会贯通本课程所学专业理论知识，提高他们的软件设计能力，特设定该课程的课程设计，通过设计一个简单的PASCAL语言（EL语言）的编译程序，提高学生设计程序的能力，加深对编译理论知识的理解与应用。 二、课程设计的要求 1、明确课程设计任务，复习编译理论知识，查阅复印相关的编译资料。 2、按要求完成课程设计内容，课程设计报告要求文字和图表工整、思路清晰、算法正 确。 3、@ 4、写出完整的算法框架。 5、编写完整的编译程序。 三、课程设计的内容 课程设计是一项综合性实践环节，是对平时实验的一个补充，课程设计内容包括课程的主要理论知识，但由于编译的知识量较复杂而且综合性较强，因而对一个完整的编译程序不适合平时实验。通过课程设计可以达到综合设计编译程序的目的。本课程的课程设计要求学生编写一个完整的编译程序，包括词法分析器、语法分析器以及实现对简单程序设计语言中的逻辑运算表达式、算术运算表达式、赋值语句、IF语句、While语句以及do…while语句进行编译，并生成中间代码和直接生汇编指令的代码生成器。 四、总体设计方案及详细设计 总体设计方案： 1.总体模块 【 2. \ 详细设计： 界面导入设计 (1)一共三个选项： ①choice 1--------cifafenxi ②choice 2--------yufafenxi ③choice 3--------zhongjiandaima (2)界面演示 } 图一 2016级《编译原理课程设计》总结报告（组） _2019_年_5_月_25_日 报告正文（请用小四号宋体填写，自行组织章节和段落） 目录 第一部分实验成果统计表 (1) 第二部分实验简介 (2) 第三部分词法分析 (3) 第四部分语法分析 (6) LL(1)语法分析 (7) LR语法分析 (10) 第五部分程序测试 (22) 第一部分实验成果统计表 见首页 第二部分实验简介 实验目的 分组（每组最多3人）完成对SNL语言的以下两个程序：词法分析程序，语法分析程序（方法不限）。察并锻炼学生的团队协作能力，代码编写能力，加深同学对编译原理中SNL编译系统的理解，帮助同学理解整个编译原理的机制 实验内容 本实验中实现了SNL编译系统中的词法分析、语法分析。其中语法分析包括LL（1）分析方法和LR分析方法 词法分析，以源程序为输入，生成单词的内部表示TOKEN序列。 语法分析，以TOKEN序列为输入进行语法分析，并生成整个源程序的语法分析树。在SNL编译程序中，采用了两种语法分析方法实现：LL（1）和LR，前者为自顶向下的，后者为自底向上的。两种语法分析的结果是一样的。 实验步骤 编译系统的总体分析（算法分析，数据结构设计，优化）→代码实现，分工进行词法分析，语法分析部分→代码测试→结果反馈，修正→系统界面优化设计 作符栈和操作数栈。 LL（1）语法分析的主要函数有：doGrammar()、Grammar()、findRuleIndex()、getVariables()、getStartVariable()、computeFirstSets()、computeFollowSet()、getRuledByLeftVariable()、getTerminals()、getFirstSets()、getFallowSets()等等doGrammar()函数是最主要的函数。它利用LL（1）分析表和符号栈进行语法分析，并处理终极符不匹配和文件提前结束错误。函数处理完成后，得到整个语法树。 Grammar()函数主要进行Rule格式转换。 自底向上语法分析 LR(0)分析方法实现过程 结构如下 LR(0) 编译技术课程设计 班级网络1102 学号3110610035 姓名徐静 指导老师年轶 2014年6 月 目录 一、目的 (2) 二、题目 (2) 三、要求 (2) 四、实验环境 (2) 五、系统实现 (2) 六、程序运行结果 (8) 七、总结 (9) 一、目的 通过《编译原理》课程设计进一步理解高级语言在计算机中的执行过程，加深对编译原理中重点算法和编译技术的理解，掌握词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论与实践的结合，提高自己的编程能力，培养好的程序设计风格。同时通过某种可视化编程语言的应用，具备初步的Windows环境下的编程思想。 二、题目 输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作 三、要求 题目3 文法编译器的自动生成器 输入文法，自动生成分析表，并完成语法分析工作。 语法分析方法可以是：LL（1）分析法或LR分析法。 为文法构造分析表，并对输入串进行语法分析，判别是否符合语法规则，如果不符合，则输出错误信息。 输入：文法，文法符号串 输出：分析表、分析栈、分析结果 四、实验环境 开发环境Visual Studio6.0 语言C++ 五、系统实现 1.分析方法说明 所谓LL(1)分析法，就是指从左到右扫描输入串（源程序），同时采用最左推导，且每次直接推导只需向前看一个输入符号，便可确定当前所应当选择的规则。实现LL(1)分析的程序又称为LL(1)分析程序或LL(1)分析器。 我们知道一个文法要能进行LL（1）分析，那么这个文法应该满足：无二义性，无左递归，无左公因子。当文法满足条件后，再分别构造文法每个非终结符的FIRST和FOLLOW集合，然后根据FIRST和FOLLOW集合构造LL(1)分析表，最后利用分析表，根据LL（1）语法分析构造一个分析器。LL（1）的语法分析程序包含了三个部分，总控制程序，预测分析表函数，先进先出的语法分析栈，本程序也是采用了同样的方法进行语法分析，该程序是采用了C++语言来编写。 2.分析表的构造算法 在构造LL(1)预测分析表之前，首先要构造该文法的每个非终结符的FIRST和FOLLOW 集合，按照下面描述的算法来构造这两个集合。 ①FIRST集合的构造算法： （1）若X∈VT，则FIRST（X）={X}。 （2）若X∈VN，且有产生式X→a……，则把a加入到FIRST(X)中；若X→ε也是一条产生式，则把ε也加到FIRST(X)中。 （3）若X→Y……是一个产生式且Y∈VN，则把FIRST(Y)中的所有非ε-元素都加到FIRST(X)中；若X→Y1Y2…Yk是一个产生式，Y1，…，Yi-1都是非终结符，而且，对于任何j，1≤j 河海大学 编译原理课程设计 学生姓名： 学号： 班级： 专业：--------- 指导教师： 编译原理 课程设计指导书 题目一基于语法制导翻译的表达式转换编译器 一、设计目的 通过本课程设计获得对实际编译器的构造原理、过程和方法的感性认识，全面掌握语法制导翻译技术。 二、设计内容 采用语法制导翻译模式设计一个包含词法分析、语法分析、符号表管理、错误处理及输出等功能模块的、由中缀表达式到后缀表达式的完整编译器。该翻译器的规格说明如下： start → list eof list → expr;list |ε expr → expr + term { print(‘+’) } | expr –term { print(‘-’) } | term term → term * factor { print(‘*’) } | term / factor { print(‘/’) } | term div factor { print(‘DIV’) } | term mod factor { print(‘MOD’) } factor → ( expr ) | id { print( https://www.wendangku.net/doc/328647724.html, ) } | num { print( num.value ) } 三、设计要求 1、使用模块化设计思想来设计该编译器； 2、词法分析模块用于读入输入串，并将其转换成供语法分析模块使用的记号流。其中包括滤掉空格和注释、识别常数、识别标识符和关键字等功能； 3、要求在语法分析模块中利用语法制导翻译技术完成具体的中缀表达式到后缀表达式的翻译，其中包括按前述翻译器的规格说明构建对应表达式、项、因子的非终结符expr、term 和factor的函数以及检查记号是否匹配的函数；并在不匹配时调用错误处理模块； 4、要求符号表管理模块主要完成符号表对应数据结构的具体实现功能； 5、错误处理模块负责报告错误信息及位置，并终止分析过程； 6、输出模块完成翻译后所得到的后缀表达式的输出。 编译原理课程设计报告 实验1：用Lex设计词法分析器1 实验目的：学会用lex设计一个词法分析器。 实验内容：使用lex为下述文法语言写一个词法分析器。 实验要求： 输入为用该语言所写的源程序文件；输出为记号序列，每个记号显示为二元组(记号名，记号属性值)的形式。输出可以在屏幕上，也可以输出到文件中。不要求建立符号表。 在cygwin下用flex和gcc工具将实验调试通过，并能通过例子parser0中testcases目录下的测试例的测试。 实验参考：和。 语言文法： <程序>? PROGRAM <标识符> ; <分程序> <分程序>? <变量说明> BEGIN <语句表> END. <变量说明> ? VAR <变量说明表>; <变量说明表>?<变量表>: <类型> | <变量表>: <类型>; <变量说明表> <类型>? INTEGER | REAL <变量表>? <变量> | <变量>, <变量表> <语句表>? <语句> | <语句>; <语句表> <语句>? <赋值语句> | <条件语句> | 编译原理课程设计
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