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编译原理-分析中间代码生成程序

实验报告

课程名称编译原理

实验学期至学年第学期学生所在系部

年级专业班级

学生姓名学号

任课教师

实验成绩

计算机学院制

开课实验室：年月日

实验题目分析中间代码生成程序

一、实验目的

分析PL/0编译程序的总体结构、代码生成的方法和过程；具体写出一条语句的中间代码生成过程。

二、设备与环境

PC兼容机、Windows操作系统、Turbo Pascal软件等。

三、实验内容

1.分析PL/0程序的Block子程序，理清PL/0程序结构和语句格式。画出Block

子程序的流程图，写出至少两条PL/0程序语句的语法格式。

2.分析PL/0程序的Block子程序和Gen子程序，了解代码生成的方法和过程。

使用概要算法来描述语句的代码生成过程。

3.自己编写一个简单的PL/0程序，能够正确通过编译，得到中间代码。列出

自己编写的源程序和编译后得到的中间代码。

4.从中选择一个语句或表达式，写出代码生成的过程。要求从自己的源程序中

选择一条语句，结合这条语句写出语义分析和代码生成过程。在描述这个过

程中，要说清楚每个功能有哪个子程序的哪条语句来完成，说清楚语句和参

数的含义和功能。

四、实验结果及分析

(一)程序标注

levmax = 3; { max depth of block nesting } { 最大允许的块嵌套层数}

{ 语法分析过程block }

{ 参数：lev:这一次语法分析所在的层次}

{ tx:符号表指针}

{ fsys:用于出错恢复的单词集合}

procedure block(lev, tx: integer; fsys: symset);

var

dx: integer; { data allocation index } { 数据段内存分配指针，指向下一个被分配空间在数据段中的偏移位置}

tx0: integer; { initial table index } { 记录本层开始时符号表位置}

cx0: integer; { initial code index } { 记录本层开始时代码段分配位置}

{ 登陆符号表过程enter }

procedure enter(k: object1);

begin { enter object into table } { 参数：k:欲登陆到符号表的符号类型}

tx := tx + 1; { 符号表指针指向一个新的空位}

with table[tx] do { 开始登录}

begin

name := id; { name是符号的名字，对于标识符，这里就是标识符的名字}

kind := k; { 符号类型，可能是常量、变量或过程名}

case k of { 根据不同的类型进行不同的操作}

constant: { 如果是常量名}

begin

if num > amax then { 在常量的数值大于允许的最大值的情况下}

begin

error(31); { 抛出31号错误}

num := 0; { 实际登陆的数字以0代替}

end;

val := num { 如是合法的数值，就登陆到符号表}

end;

variable: { 如果是变量名}

begin

level := lev; { 记下它所属的层次号}

adr := dx; { 记下它在当前层中的偏移量}

dx := dx+1; { 偏移量自增一，为下一次做好准备}

end;

procedur: { 如果要登陆的是过程名}

level := lev { 记录下这个过程所在层次}

End

end { enter };

{ 登录符号过程没有考虑到重复的定义的问题。如果出现重复定义，则以最后一次的定义为准。}

{ 在符号表中查找指定符号所在位置的函数position }

{ 参数：id:要找的符号}

{ 返回值：要找的符号在符号表中的位置，如果找不到就返回0 }

function position (id: alfa): integer;

var

i: integer;

begin { find identifier in table }

table[0].name := id; { 先把id放入符号表0号位置}

i := tx; { 从符号表中当前位置也即最后一个符号开始找}

while table[i].name <> id do { 如果当前的符号与要找的不一致}

i := i –1; { 找前面一个}

position := i { 返回找到的位置号，如果没找到则一定正好为0 }

end{ position };

(二)过程说明

说明入口参数，返回值和过程的功能

1、入口参数：

过程体入口时的处理

code[table[tx0].adr].a:=cx;（cx为过程入口地址，填写在code 中）

with table[tx0] do

begin

adr:=cx; （过程的入口填写在table表的过程名中）

size:=dx; （过程需要的空间填写在table中）

end;

cxo:=cx; （保留过程在code中的入口地址在输出目标代码时用）

gen(int,0,dx);（生成过程入口指令）

2、返回值：

(* 通过静态链求出数据区基地址的函数base *)

(* 参数说明：l:要求的数据区所在层与当前层的层差*)

(* 返回值：要求的数据区基址*)

function base(l: integer): integer;

var

b1: integer;

begin

b1 := b; (* find base 1 level down *) (* 首先从当前层开始*)

while l > 0 do (* 如果l大于0，循环通过静态链往前找需要的数据区基址*)

begin

b1 := s[b1]; (* 用当前层数据区基址中的内容（正好是静态链SL数据，为上一层的基址）的作为新的当前层，即向上找了一层*)

l := l - 1 (* 向上了一层，l减一*)

end;

base := b1 (* 把找到的要求的数据区基址返回*)

end(* base *);

(三)程序静态结构图

BLOCK 开始

置DX,TX 的初值，并将CODE 的下标

指针ＣＸ值保存到TABLE 中

当前TOKEN 是常量保留字

进行常量声明处理

当前TOKEN 是变量保留字

进行变量声明处理

当前TOKEN 是过程保留字

SYM 是语句开始符？

ERROR

向TABLE 回填过程入口

新建数据段

调用语句处理过程

退出数据段

向TABLE 表填写新的过程名

递归调用BLOCK ，参数

LEV+1

获取单词

SYM 为语句后继符？

ERROR

PCODE 码输出

结束

(四)PL0文法描述

在计算机科学中，文法是编译原理的基础，是描述一门程序设计语言和实现其编译器的方法。文法的描述多用BNF(巴克斯范式)，而另一个重要的概念：正则表达式，也是文法的另一种形式。

PL/0文法的表示： <程序>::= <分程序>.

<分程序>::= [<常量说明部分>][<变量说明部分>][<过程说明部分>]<语句>

<常量说明部分>::= const<常量定义>{,<常量定义>};

<常量定义>::= <标识符>=<无符号整数>

<无符号整数>::= <数字>{<数字>}

<标识符>::= <字母>{<字母>|<数字>}

<变量说明部分>::= var<标识符>{, <标识符>};

<过程说明部分>::= <过程首部><分程序>{;<过程说明部分>}

<过程首部>::= procedure<标识符>;

<赋值语句>::= <标识符> := <表达式>

<表达式> ::= [+|-]<项>{<加法运算符><项>}

<项>::= <因子>{<乘法运算符><因子>}

<因子>::= <标识符>|<无符号整数>| ‘ ( ’ <表达式> ‘ ) ’

<加法运算符>::= +|-

<乘法运算符>::= *|/

<条件>::= <表达式><关系运算符><表达式>|odd<表达式>

<关系运算符>::= =|<>|<|<=|>|>=

<条件语句>::= if<条件>then<语句>

<当循环语句>::= while<条件>do<语句>

<过程调用语句>::= call<标识符>

<复合语句>::= begin<语句>{;<语句>}end

<读语句>::= read ‘ ( ’<标识符>{, <标识符>} ‘ ) ’

<写语句>::= write ‘ ( ’<表达式>{, <表达式>} ‘ ) ’

<字母>::= a|b|c|d…..x|y|z

<数字>::= 0|1|2|3…...8|9

(五)代码生成程序说明

对分程序体人口的处理（见程序文本block 的过程体） begin (*block*)

dx:=3;

tx0:=tx; （*保留当前table表指针值,实际为过程名在table 表中的位置*）

table[tx].adr:=cx;（*保留当前code指针值到过程名的adr 域*）

gen(jmp,0,0);

（*生成转向过程体入口的指令，该指令的地址为cx已保留在过程名的adr域，真正的过程体入口地址，等生成过程体入口的指令时，再由table[tx].adr中取出 cx 将过程体入口返填到cx所指目标代码，即:（jmp,0,0）的第3区域，同时填到table[tx].adr 中*)

②过程体入口时的处理

code[table[tx0].adr].a:=cx;（cx为过程入口地址，填写在code 中）

with table[tx0] do

begin

adr:=cx; （过程的入口填写在table表的过程名中）

size:=dx; （过程需要的空间填写在table中）

end;

cxo:=cx; （保留过程在code中的入口地址在输出目标代码时用）

gen(int,0,dx);（生成过程入口指令）

table表格管理

(六)代码生成程序实例

给出pl0源程序，中间代码和过程说明

编写代码：

program abc(input,output);

var

i : integer;

begin

i := 10;

writeln(i);

end.

运行程序如图：

五、实验总结

这次实验加深了我对编译过程的理解，无论是整体还是细节都有了更深入的体

会，强化了基础知识的进一步学习，如活动记录、符号表、中间过程生成等。这次实验让我更深的认识到只是学习课本是远远不够的，我们还需要从实际的操作中体会所学知识。这次实验让我更好的理解了词法分析语法分析过程的区别。同时，这次实验我也存在着很多的不足，比如我不能完全靠自己的能力理解PL0程序的全部内容，自身知识的不足督促我们通过书籍、网络等途径完善对于知识的认知，扩展自身知识面，提升自身能力，让我们能更好的利用计算机以及编译原理这门课程的知识。

教师评价

评定项目 A B C D 评定项目 A B C D 算法正确流程图正确

语句语法格式正确源程序正确

中间代码正确分析过程正确

报告规范回答问题正确

实验结果正确题解正确

其他：

评价教师签名：

年月日

编译原理语法分析实验报告

编译原理语法分析实验报告 - 班级:XXX 学号:XXX 姓名:XXX 年月日 1、摘要: 用递归子程序法实现对pascal的子集程序设计语言的分析程序 2、实验目的: 通过完成语法分析程序，了解语法分析的过程和作用 3、任务概述实验要求:对源程序的内码流进行分析，如为文法定义的句子输出”是”否则输出”否”,根据需要处理说明语句填写写相应的符号表供以后代码生成时使用 4、实验依据的原理递归子程序法是一种自顶向下的语法分析方法，它要求文法是LL(1)文法。通过对文法中每个非终结符编写一个递归过程，每个过程的功能是识别由该非终结符推出的串，当某非终结符的产生式有多个候选式时，程序能够按LL(1)形式唯一地确定选择某个候选式进行推导，最终识别输入串是否与文法匹配。递归子程序法的缺点是:对文法要求高，必须满足LL(1)文法，当然在某些语言中个别产生式的推导当不满足LL(1)而满足LL(2)时，也可以采用多向前扫描一个符号的办法;它的另一个缺点是由于递归调用多，所以速度慢占用空间多，尽管这样，它还是许多高级语言，例如PASCAL，C等编译系统常常采用的语法分析方法。

实验1-3-《编译原理》词法分析程序设计方案

个标识符或常量时，查找标识符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。标识符表结构：变量名，类型（整型、实型、字符型），分配的数据区地址注：词法分析阶段只填写变量名，其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。常量表结构：常量名，常量值三、实验要求 1．能对任何S语言源程序进行分析在运行词法分析程序时，应该用问答形式输入要被分析的S源语言程序的文件名，然后对该程序完成词法分析任务。 2．能检查并处理某些词法分析错误词法分析程序能给出的错误信息包括：总的出错个数，每个错误所在的行号，错误的编号及错误信息。本实验要求处理以下两种错误（编号分别为1，2）： 1：非法字符：单词表中不存在的字符处理为

编译原理-编写递归下降语法分析器

学号107 成绩编译原理上机报告名称：编写递归下降语法分析器学院：信息与控制工程学院专业：计算机科学与技术班级：计算机1401班姓名：叶达成 2016年10月31日

一、上机目的通过设计、编制、调试一个递归下降语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，掌握常用的语法分析方法。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、基本原理和上机步骤递归下降分析程序实现思想简单易懂。程序结构和语法产生式有直接的对应关系。因为每个过程表示一个非终结符号的处理，添加语义加工工作比较方便。递归下降分析程序的实现思想是：识别程序由一组子程序组成。每个子程序对应于一个非终结符号。每一个子程序的功能是：选择正确的右部，扫描完相应的字。在右部中有非终结符号时，调用该非终结符号对应的子程序来完成。自上向下分析过程中，如果带回溯，则分析过程是穷举所有可能的推导，看是否能推导出待检查的符号串。分析速度慢。而无回溯的自上向下分析技术，当选择某非终结符的产生时，可根据输入串的当前符号以及各产生式右部首符号而进行，效率高，且不易出错。无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：无左递归和无回溯。无左递归：既没有直接左递归，也没有间接左递归。无回溯：对于任一非终结符号U的产生式右部x1|x2|…|x n，其对应的字的首终结符号两两不相交。如果一个文法不含回路（形如P?+ P的推导），也不含以ε为右部的产生式，那么可以通过执行消除文法左递归的算法消除文法的一切左递归（改写后的文法可能含有以ε为右部的产生式）。三、上机结果测试数据： (1)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串例如：i+i*i# (2)输出结果：i+i*i#为合法符号串 (3)输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。程序清单： #include #include char str[50]; int index=0; void E(); //E->TX; void X(); //X->+TX | e void T(); //T->FY void Y(); //Y->*FY | e void F(); //F->(E) | i int main() /*递归分析*/ { int len; int m;

编译原理实验--词法分析器

编译原理实验--词法分析器实验一词法分析器设计【实验目的】 1(熟悉词法分析的基本原理，词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。 2(复习高级语言，进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。 3(通过完成词法分析程序，了解词法分析的过程。【实验内容】用C语言编写一个PL/0词法分析器，为语法语义分析提供单词，使之能把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语法语义分析，并把分析结果(基本字，运算符，标识符，常数以及界符)输出。【实验流程图】

【实验步骤】 1(提取pl/0文件中基本字的源代码 while((ch=fgetc(stream))!='.') { int k=-1; char a[SIZE]; int s=0; while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z') { if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32; a[++k]=(char)ch; ch=fgetc(stream); } for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++) for(int n=0;n<=k;n++) {

if(a[n]==wsym[m][n]) ++s; else s=0; if(s==(strlen(wsym[m]))) {printf("%s\t",wsym[m]);m=14;n=k+1;} } 2(提取pl/0文件中标识符的源代码 while((ch=fgetc(stream))!='.') { int k=-1; char a[SIZE]=" "; int s=0; while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z') { if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32; a[++k]=(char)ch; ch=fgetc(stream); } for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++) for(int n=0;n<=k;n++) { if(a[n]==wsym[m][n]) ++s; else s=0; if(s==(strlen(wsym[m]))) {m=14;n=k+1;} } if(m==13) for(m=0;a[m]!=NULL;m++) printf("%c ",a[m]);

(完整版)编译原理课后习题答案

第一章 1．典型的编译程序在逻辑功能上由哪几部分组成？答：编译程序主要由以下几个部分组成：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、中间代码优化、目标代码生成、错误处理、表格管理。 2. 实现编译程序的主要方法有哪些？答：主要有：转换法、移植法、自展法、自动生成法。 3. 将用户使用高级语言编写的程序翻译为可直接执行的机器语言程序有哪几种主要的方式？答：编译法、解释法。 4. 编译方式和解释方式的根本区别是什么？答：编译方式：是将源程序经编译得到可执行文件后，就可脱离源程序和编译程序单独执行，所以编译方式的效率高，执行速度快；解释方式：在执行时，必须源程序和解释程序同时参与才能运行，其不产生可执行程序文件，效率低，执行速度慢。

第二章 1.乔姆斯基文法体系中将文法分为哪几类？文法的分类同程序设计语言的设计与实现关系如何？答：1）0型文法、1型文法、2型文法、3型文法。 2） 2. 写一个文法，使其语言是偶整数的集合，每个偶整数不以0为前导。答： Z→SME | B S→1|2|3|4|5|6|7|8|9 M→ε | D | MD D→0|S B→2|4|6|8 E→0|B 3. 设文法G为： N→ D|ND D→ 0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 请给出句子123、301和75431的最右推导和最左推导。答：N?ND?N3?ND3?N23?D23?123 N?ND?NDD?DDD?1DD?12D?123 N?ND?N1?ND1?N01?D01?301 N?ND?NDD?DDD?3DD?30D?301 N?ND?N1?ND1?N31?ND31?N431?ND431?N5431?D5431?75431 N?ND?NDD?NDDD?NDDDD?DDDDD?7DDDD?75DDD?754DD?7543D?75431 4. 证明文法S→iSeS|iS| i是二义性文法。答：对于句型iiSeS存在两个不同的最左推导： S?iSeS?iiSes S?iS?iiSeS 所以该文法是二义性文法。 5. 给出描述下面语言的上下文无关文法。（1）L1={a n b n c i |n>=1,i>=0 } （2）L2={a i b j|j>=i>=1} （3）L3={a n b m c m d n |m,n>=0} 答：（1）S→AB A→aAb | ab B→cB | ε （2）S→ASb |ab

编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)

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：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、词法分析程序的算法思想：算法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。

3.1 主程序示意图：主程序示意图如图3-1所示。其中初始包括以下两个方面： ⑴关键字表的初值。关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下： Char *rwtab[6] = {“begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”,}; 图3-1 （2）程序中需要用到的主要变量为syn,token和sum 3.2 扫描子程序的算法思想：首先设置3个变量：①token用来存放构成单词符号的字符串；②sum用来整型单词；③syn用来存放单词符号的种别码。扫描子程序主要部分流程如图3-2所示。

实验1-3-《编译原理》词法分析程序设计方案

实验1-3 《编译原理》S语言词法分析程序设计方案一、实验目的了解词法分析程序的两种设计方法之一：根据状态转换图直接编程的方式；二、实验内容 1．根据状态转换图直接编程编写一个词法分析程序，它从左到右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个的单词的二元式，形成二元式（记号）流文件输出。在此，词法分析程序作为单独的一遍，如下图所示。具体任务有：（1）组织源程序的输入（2）拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出，得到单词流文件（3）删除注释、空格和无用符号（4）发现并定位词法错误，需要输出错误的位置在源程序中的第几行。将错误信息输出到屏幕上。（5）对于普通标识符和常量，分别建立标识符表和常量表（使用线性表存储），当遇到一个标识符或常量时，查找标识符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。标识符表结构：变量名，类型（整型、实型、字符型），分配的数据区地址注：词法分析阶段只填写变量名，其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。常量表结构：常量名，常量值三、实验要求 1．能对任何S语言源程序进行分析在运行词法分析程序时，应该用问答形式输入要被分析的S源语言程序的文件名，然后对该程序完成词法分析任务。 2．能检查并处理某些词法分析错误词法分析程序能给出的错误信息包括：总的出错个数，每个错误所在的行号，错误的编号及错误信息。本实验要求处理以下两种错误（编号分别为1，2）： 1：非法字符：单词表中不存在的字符处理为非法字符，处理方式是删除该字符，给出错误信息，“某某字符非法”。 2：源程序文件结束而注释未结束。注释格式为：/* …… */ 四、保留字和特殊符号表

编译原理词法分析和语法分析报告代码(C语言版)

词法分析三、词法分析程序的算法思想：算法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。 3.1 主程序示意图：扫描子程序主要部分流程图其他

词法分析程序的C语言程序源代码： // 词法分析函数: void scan() // 数据传递: 形参fp接收指向文本文件头的文件指针； // 全局变量buffer与line对应保存源文件字符及其行号，char_num保存字符总数。 void scan() { char ch; int flag,j=0,i=-1; while(!feof(fp1)) { ch=fgetc(fp1); flag=judge(ch); printf("%c",ch);//显示打开的文件 if(flag==1||flag==2||flag==3) {i++;buffer[i]=ch;line[i]=row;} else if(flag==4) {i++;buffer[i]='?';line[i]=row;} else if(flag==5) {i++;buffer[i]='~';row++;} else if(flag==7) continue; else cout<<"\n请注意，第"<

编译原理第十章代码优化

第十章代码优化某些编译程序在中间代码或目标代码生成之后要对生成的代码进行优化。所谓优化，实质上是对代码进行等价变换，使得变换后的代码运行结果与变换前代码运行结果相同，而运行速度加大或占用存储空间少，或两者都有。优化可在编译的不同阶段进行，对同一阶段，涉及的程序范围也不同，在同一范围内，可进行多种优化。一般，优化工作阶段可在中间代码生成之后和（或）目标代码生成之后进行。中间代码的优化是对中间代码进行等价变换。目标代码的优化是在目标代码生成之后进行的，因为生成的目标代码对应于具体的计算机，因此，这一类优化在很大程度上依赖于具体的机器，我们不做详细讨论。另外依据优化所涉及的程序范围，又可分为局部优化、循环优化和全局优化三个不同的级别。局部优化指的是在只有一个入口、一个出口的基本程序块上进行的优化。循环优化对循环中的代码进行的优化。全局优化是在整个程序范围内进行的优化。本章重点：局部优化基本块的DAG表示第一节优化技术简介为了说明问题，我们来看下面这个例子，源程序是： P :=0 For I :=1 to 20 do P :=P+A[I]*B[I]; 经过编译得到的中间代码如图10-1-1所示，这个程序段由B1和B2两个部分组成，B2是一个循环，假定机器按字节编址。那么，对于这个中间代码段，可进行如下这些优化。 1、删除多余运算（删除公共子表达式）优化的目的在于使目标代码执行速度较快。图10-1-1中间代码（3）和（6）中都有4＊I的运算，而从（3）到（6）没有对I赋值，显然，两次计算机的值是相等的。所以，（6）的运算是多余的。我们可以把（6）变换成：T4 :=T1。这种优化称为删除多余运算或称为删除公共子表达式。 2、代码外提减少循环中代码总数的一个重要办法是代码外提。这种变换把循环不变运算，即其结果独立于循环执行次数的表达式，提到循环的前面。使之只在循环外计算一次，上例中，我们可以把（4）和（7）提到循环外。经过删除多余运算和代码外提后，代码变成图10-1-2。

编译原理-语法分析-算符优先文法分析器

编译原理实验报告实验名称：编写语法分析分析器实验类型：指导教师：专业班级：学号：电子邮件：实验地点：实验成绩：

一、实验目的通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，进一步掌握常用的语法分析方法。 1、选择最有代表性的语法分析方法，如LL(1) 语法分析程序、算符优先分析程序和LR分析分析程序，至少选一题。 2、选择对各种常见程序语言都用的语法结构，如赋值语句（尤指表达式）作为分析对象，并且与所选语法分析方法要比较贴切。二、实验过程编写算符优先分析器。要求：（a）根据算符优先分析算法，编写一个分析对象的语法分析程序。读者可根据自己的能力选择以下三项(由易到难)之一作为分析算法中的输入： Ⅰ：通过构造算符优先关系表，设计编制并调试一个算法优先分析程序Ⅱ：输入FIRSTVT，LASTVT集合，由程序自动生成该文法的算符优先关系矩阵。 Ⅲ：输入已知文法，由程序自动生成该文法的算符优先关系矩阵。（b）程序具有通用性，即所编制的语法分析程序能够使用于不同文法以及各种输入单词串，并能判断该文法是否为算符文法和算符优先文法。（c）有运行实例。对于输入的一个文法和一个单词串，所编制的语法分析程序应能正确地判断，此单词串是否为该文法的句子，并要求输出分析过程。三、实验结果算符优先分析器：测试数据：E->E+T|T T->T*F|F F->(E)|i 实验结果：(输入串为i+i*i+i)

四、讨论与分析自下而上分析技术－算符优先分析法：算符文法：一个上下无关文法G，如果没有且没有P→..QR...(P ,Q ,R属于非终结符)，则G是一个算符文法。 FIRSTVT集构造 1、若有产生式P →a...或P →Qa...，则a∈FIRSTVT(P)。 2、若有产生式P→...，则FIRSTVT(R)包含在FIRSTVT(P)中。由优先性低于的定义和firstVT集合的定义可以得出：若存在某个产生式：…P…，则对所有：b∈firstVT(P)都有：a≦b。构造优先关系表： 1、如果每个非终结符的FIRSTVT和LASTVT集均已知,则可构造优先关系表。 2、若产生式右部有...aP...的形式，则对于每个b∈FIRSTVT(P)都有

编译原理课后习题答案+清华大学出版社第二版

第 1 章引论第1 题解释下列术语：（1）编译程序（2）源程序（3）目标程序（4）编译程序的前端（5）后端（6）遍答案：（1）编译程序：如果源语言为高级语言，目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言，则此翻译程序称为编译程序。（2）源程序：源语言编写的程序称为源程序。（3）目标程序：目标语言书写的程序称为目标程序。（4）编译程序的前端：它由这样一些阶段组成：这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段，某些优化工作也可在前端做，也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。（5）后端：指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言，只与中间代码有关的那些阶段，即目标代码生成，以及相关出错处理和符号表操作。（6）遍：是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。第2 题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成？各部分的主要功能是什么？并画出编译程序的总体结构图。答案：一个典型的编译程序通常包含8个组成部分，它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。其各部分的主要功能简述如下。词法分析程序：输人源程序，拼单词、检查单词和分析单词，输出单词的机内表达形式。语法分析程序：检查源程序中存在的形式语法错误，输出错误处理信息。语义分析程序：进行语义检查和分析语义信息，并把分析的结果保存到各类语义信息表中。中间代码生成程序：按照语义规则，将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码，如三元式或四元式。中间代码优化程序：为了产生高质量的目标代码，对中间代码进行等价变换处理。目标代码生成程序：将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。

编译原理词法分析器

一、实验目的了解词法分析程序的两种设计方法：1.根据状态转换图直接编程的方式；2.利用DFA 编写通用的词法分析程序。二、实验内容及要求 1．根据状态转换图直接编程编写一个词法分析程序，它从左到右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个的单词的二元式，形成二元式（记号）流文件输出。在此，词法分析程序作为单独的一遍，如下图所示。具体任务有：（1）组织源程序的输入（2）拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出，得到单词流文件（3）删除注释、空格和无用符号（4）发现并定位词法错误，需要输出错误的位置在源程序中的第几行。将错误信息输出到屏幕上。（5）对于普通标识符和常量，分别建立标识符表和常量表（使用线性表存储），当遇到一个标识符或常量时，查找标识符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。标识符表结构：变量名，类型（整型、实型、字符型），分配的数据区地址注：词法分析阶段只填写变量名，其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。常量表结构：常量名，常量值 2．编写DFA模拟程序算法如下： DFA（S=S0,MOVE[][],F[],ALPHABET[]） /*S为状态，初值为DFA的初态，MOVE[][]为状态转换矩阵，F[] 为终态集，ALPHABET[] 为字母表，其中的字母顺序与MOVE[][] 中列标题的字母顺序一致。*/ { Char Wordbuffer[10]=“”//单词缓冲区置空 Nextchar=getchar（）；//读 i=0； while（nextchar！=NULL）//NULL代表此类单词 { if （nextcha r！∈ALPHABET[]）{ERROR（“非法字符”），return（“非法字符”）；} S=MOVE[S][nextchar] //下一状态 if（S=NULL）return（“不接受”）；//下一状态为空，不能识别，单词错误 wordbuffer[i]=nextchar ；//保存单词符号 i++； nextchar=getchar（）； } Wordbuffer[i]=‘\0’;

编译原理语法分析器 (java完美运行版)

实验二语法分析器一、实验目的通过完成预测分析法的语法分析程序，了解预测分析法和递归子程序法的区别和联系。使学生了解语法分析的功能，掌握语法分析程序设计的原理和构造方法，训练学生掌握开发应用程序的基本方法。有利于提高学生的专业素质，为培养适应社会多方面需要的能力。二、实验内容 ◆根据某一文法编制调试LL （1 ）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。 ◆构造预测分析表，并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分析程序。 ◆分析法的功能是利用LL（1）控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及LL（1）分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。三、LL（1）分析法实验设计思想及算法 ◆模块结构：（1）定义部分：定义常量、变量、数据结构。（2）初始化：设立LL(1)分析表、初始化变量空间（包括堆栈、结构体、数组、临时变量等）；（3）控制部分：从键盘输入一个表达式符号串；（4）利用LL(1)分析算法进行表达式处理：根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈（或其他）操作，输出分析结果，如果遇到错误则显示错误信息。

四、实验要求 1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。 2、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。 3、对下列文法，用LL（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E->TG （2）G->+TG|—TG （3）G->ε （4）T->FS （5）S->*FS|/FS （6）S->ε （7）F->(E) （8）F->i 输出的格式如下：

五、实验源程序 LL1.java import java.awt.*; import java.awt.event.*; import javax.swing.*; import javax.swing.table.DefaultTableModel; import java.sql.*; import java.util.Vector; public class LL1 extends JFrame implements ActionListener { /** * */ private static final long serialVersionUID = 1L; JTextField tf1; JTextField tf2; JLabel l; JButton b0; JPanel p1,p2,p3; JTextArea t1,t2,t3; JButton b1,b2,b3;

编译原理实验中间代码生成

实验四中间代码生成一．实验目的：掌握中间代码的四种形式（逆波兰式、语法树、三元式、四元式）。二．实验内容： 1、逆波兰式定义:将运算对象写在前面，而把运算符号写在后面。用这种表示法表示的表达式也称做后缀式。 2、抽象（语法）树：运算对象作为叶子结点，运算符作为内部结点。 3、三元式：形式序号：（op,arg1,arg2） 4、四元式：形式（op,arg1,arg2,result）三、以逆波兰式为例的实验设计思想及算法 (1)首先构造一个运算符栈，此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。 (2)读入一个用中缀表示的简单算术表达式，为方便起见,设该简单算术表达式的右端多加上了优先级最低的特殊符号“#”。 (3)从左至右扫描该算术表达式，从第一个字符开始判断，如果该字符是数字，则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出。 (4)如果不是数字，该字符则是运算符，此时需比较优先关系。做法如下：将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。如果，该字符优先关系高于此运算符栈顶的运算符，则将该运算符入栈。倘若不是的话，则将此运算符栈顶的运算符从栈中弹出，将该字符入栈。 (5)重复上述操作(1)-(2)直至扫描完整个简单算术表达式，确定所有字符都得到正确处理，我们便可以将中缀式表示的简单算术表达式转化为逆波兰表示的简单算术表达式。四、程序代码： //这是一个由中缀式生成后缀式的程序 #include<> #include<> #include<> #include<> #define maxbuffer 64 void main() { char display_out(char out_ch[maxbuffer], char ch[32]); //int caculate_array(char out_ch[32]); static int i=0; static int j=0; char ch[maxbuffer],s[maxbuffer],out[maxbuffer]; cout<<"请输入中缀表达式: ";

编译原理词法分析实验报告

词法分析器实验报告一、实验目的选择一种编程语言实现简单的词法分析程序,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 所有的关键字都就是小写。 (2)运算符与界符 : = + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # (3)其她单词就是标识符(ID)与整型常数(SUM),通过以下正规式定义: ID = letter (letter | digit)* NUM = digit digit* (4)空格有空白、制表符与换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符与关键字,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: 表2、1 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、词法分析程序的算法思想: 算法的基本任务就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,其基本思想就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。 3、1 主程序示意图:

主程序示意图如图3-1所示。其中初始包括以下两个方面: ⑴ 关键字表的初值。关键字作为特殊标识符处理,把它们预先安排在一张表格中(称为关键字表),当扫描程序识别出标识符时,查关键字表。如能查到匹配的单词,则该单词为关键字,否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组,其描述如下: Char *rwtab[6] = {“begin ”, “if ”, “then ”, “while ”, “do ”, “end ”,}; (2)3、2 扫描子程序的算法思想: 首先设置3个变量:①token 用来存放构成单词符号的字符串;②sum 用来整型单词;③syn 用来存放单词符号的种别码。扫描子程序主要部分流程如图3-2所示。

昆明理工大学编译原理实验二语法分析器

昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告（2011 —2012 学年第 1 学期）课程名称：编译原理开课实验室： 445 2011年 12 月 19日年级、专业、班计科093 学号200910405310 姓名孙浩川成绩实验项目名称语法分析器指导教师严馨教师评语该同学是否了解实验原理： A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 该同学的实验能力： A.强□ B.中等□ C.差□ 该同学的实验是否达到要求： A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□ 实验报告是否规范： A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□ 实验过程是否详细记录： A.详细□ B.一般□ C.没有□ 教师签名：年月日一、实验目的及内容实验目的：编制一个语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。实验内容：在上机(一)词法分析的基础上,采用递归子程序法或其他适合的语法分析方法,实现其语法分析程序。要求编译后能检查出语法错误。已知待分析的C语言子集的语法，用EBNF表示如下： <程序>→main()<语句块> <语句块> →‘{’<语句串>‘}’ <语句串> → <语句> {; <语句> }; <语句> → <赋值语句> |<条件语句>|<循环语句> <赋值语句>→ID=<表达式>

<条件语句>→if‘(‘条件’)’<语句块> <循环语句>→while’(‘<条件>’)‘<语句块> <条件> → <表达式><关系运算符> <表达式> <表达式> →<项>{+<项>|-<项>} <项> → <因子> {* <因子> |/ <因子>} <因子> →ID|NUM| ‘(’<表达式>‘)’ <关系运算符> →<|<=|>|>=|==|!= 二、实验原理及基本技术路线图（方框原理图或程序流程图）

编译原理复习(有答案)

第一章引论 1.编译过程的阶段由词法分析、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 2.编译程序的概念 3.编译程序的结构例：（B）不是编译程序的组成部分。 A. 词法分析器； B. 设备管理程序 C. 语法分析程序； D. 代码生成程序 4.遍的概念对源程序(或其中间形式)从头至尾扫描一次并进行有关加工处理，生成新的中间形式或最终目标程序，称为一遍。 5.编译程序与解释程序的区别例：解释程序和编译程序是两类程序语言处理程序，它们的主要区别在于（D）。 A. 单用户与多用户的差别 B. 对用户程序的差错能力 C. 机器执行效率 D. 是否生成目标代码第三章文法和语言文法的概念字母表、符号串和集合的概念及运算例：(ab|b)*c 与下面的那些串匹配？（ACD） A. ababbc； B. abab； C. c； D. babc； E. aaabc 例：ab*c*(a|b)c 与后面的那些串匹配？（BC） A.acbbc B.abbcac C.abc D.acc 例：(a|b)a+(ba)*与后面的那些串匹配? （ADE）A.ba B.bba C.ababa D.aa E.baa 文法的定义（四元组表示）文法G定义为四元组（V N，V T，P，S） V N：非终结符集 V T：终结符集 P：产生式（规则）集合 S：开始符号（或识别符号）例：给定文法，A::= bA | cc，下面哪些符号串可由其推导出（①② ⑤）。 ①cc ②b*cc ③b*cbcc ④bccbcc ⑤bbbcc 什么是推导例：已知文法G： E->E+T|E-T|T T->T*F|T/F|F F->(E)|i 试给出下述表达式的推导：i*i+i 推导过程：E->E+T ->T+T ->T*F+T ->F*F+T ->i*F+T ->i*i+T ->i*i+F ->i*i+i ●句型、句子的概念例：假设G一个文法，S是文法的开始符号，如果S=>*x，则称x是句型。例：对于文法G，仅含终结符号的句型称为句子。 ●语言的形式定义例：设r=(a|b|c)(x|y|z)，则L(r)中元素为 9个。例：文法G产生式为S→AB，A→aAb|ε， B→cBd|cd，则B∈L(G)。 A. ababcd； B. ccdd； C. ab； D. aabb ●等价文法例：如果两个文法描述了同一个语言，则这两个文法是等价文法。 ●文法的类型 0型：左边至少有一个非终结符 1型：右边长度>=左边长度 2型：左边有且仅有一个非终结符 3型：形如：A->aB,A->a 各类型文法都是逐级包含关系，例：文法S→abC|c，bC→d是几型文法？0 型例：文法S→abC，bC→ad是几型文法？1 型例：文法G[A]：A→ε，A→aB，B→Ab，B→a 是几型文法？2型例：文法S→a|bC，C→d是几型文法？ 3

编译原理词法分析及语法分析

编译原理实验报告实验名称：词法分析及语法分析专业班级：姓名：学号：完成日期：

实验一、sample语言的词法分析一、实验目的给出SAMPLE文法规范，要求编写SAMPLE语言的词法分析程序。二、实验准备了解sample语言单词的定义，选择任一种编程语言实现词法分析。三、实验内容给出SAMPLE语言文法，输出单词（关键字、专用符号以及其它标记）。 1、格式输入：源程序文件。输出：关键字、专用符号以及其它标记。 2、实现原理程序中先判断这个句语句中每个单元为关键字、常数、运算符、界符，对与不同的单词符号给出不同编码形式的编码，用以区分之。 3、实验方法读懂Sample源代码，自己重点独立实现对常量的判别。四、实验设计 1、设计SAMPLE语言的词法分析器 A、字符集定义 1． <字符集> → <字母>│<数字>│<单界符> 2． <字母> → A│B│…│Z│a│b│…│z 3． <数字> → 0│1│2│…│9 4． <单界符> → +│-│*│/│=│<│>│(│)│[│]│:│. │; │, │' B、单词集定义 5．<单词集> → <保留字>│<双界符>│<标识符>│<常数>│<单界符> 6．<保留字> → and│array│begin│bool│call│case│char│constant│dim│do│else │end│false│for│if│input│integer│not│of│or│output│procedure│program │read│real│repeat│set│stop│then│to│true│until│var│while│write 7．<双界符> → <>│<=│>=│:= │/*│*/│.. 8．<标识符> → <字母>│<标识符> <数字>│<标识符> <字母> 9．<常数> → <整数>│<布尔常数>│<字符常数> 10．<整数> → <数字>│<整数> <数字> 11．<布尔常数> → true│false 12．<字符常数> → ' 除 {'} 外的任意字符串 ' 2、词法分析系统流程设计

编译原理语法分析器实验

语法分析器的设计一、实验内容语法分析程序用LL(1)语法分析方法。首先输入定义好的文法书写文件(所用的文法可以用LL(1)分析)，先求出所输入的文法的每个非终结符是否能推出空，再分别计算非终结符号的FIRST集合，每个非终结符号的FOLLOW集合，以及每个规则的SELECT集合，并判断任意一个非终结符号的任意两个规则的SELECT 集的交集是不是都为空，如果是，则输入文法符合LL(1)文法，可以进行分析。对于文法： G[E]: E->E+T|T T->T*F|F F->i|(E) 分析句子i+i*i是否符合文法。二、基本思想 1、语法分析器实现语法分析是编译过程的核心部分，它的主要任务是按照程序的语法规则，从由词法分析输出的源程序符号串中识别出各类语法成分，同时进行词法检查，为语义分析和代码生成作准备。这里采用自顶向下的LL(1)分析方法。语法分析程序的流程图如图5-4所示。语法分析程序流程图该程序可分为如下几步：（1）读入文法（2）判断正误（3）若无误，判断是否为LL(1)文法（4）若是，构造分析表；（5）由句型判别算法判断输入符号串是为该文法的句型。三、核心思想该分析程序有15部分组成：（1）首先定义各种需要用到的常量和变量；

（2）判断一个字符是否在指定字符串中；（3）读入一个文法；（4）将单个符号或符号串并入另一符号串；（5）求所有能直接推出&的符号；（6）求某一符号能否推出‘& ’；（7）判断读入的文法是否正确；（8）求单个符号的FIRST；（9）求各产生式右部的FIRST；（10）求各产生式左部的FOLLOW；（11）判断读入文法是否为一个LL(1)文法；（12）构造分析表M；（13）句型判别算法；（14）一个用户调用函数；（15）主函数；下面是其中几部分程序段的算法思想： 1、求能推出空的非终结符集 Ⅰ、实例中求直接推出空的empty集的算法描述如下： void emp(char c){ 参数c为空符号 char temp[10];定义临时数组 int i; for(i=0;i<=count-1;i++)从文法的第一个产生式开始查找 { if 产生式右部第一个符号是空符号并且右部长度为1, then将该条产生式左部符号保存在临时数组temp中将临时数组中的元素合并到记录可推出&符号的数组empty中。 } Ⅱ、求某一符号能否推出'&' int _emp(char c) { //若能推出&，返回1；否则，返回0 int i,j,k,result=1,mark=0; char temp[20]; temp[0]=c; temp[1]='\0'; 存放到一个临时数组empt里,标识此字符已查找其是否可推出空字如果c在可直接推出空字的empty[]中,返回1 for(i=0;;i++) { if(i==count) return(0); 找一个左部为c的产生式 j=strlen(right[i]); //j为c所在产生式右部的长度 if 右部长度为1且右部第一个字符在empty[]中. then返回1(A->B,B可推出空) if 右部长度为1但第一个字符为终结符,then 返回0(A->a,a为终结符) else

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