編譯原理課程設(shè)計(jì)____C語言編譯器的實(shí)現(xiàn)

1、南華大學(xué) 編譯原理課程設(shè)計(jì)名：編譯代生 成器設(shè)計(jì) 專業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名 熊浩斌 班級(jí) 計(jì)算機(jī)01班 學(xué)號(hào) 20109440114 指導(dǎo)老師 陳星 實(shí)驗(yàn)地點(diǎn) 8 棟 2-209 完成日期：201362 一、課程設(shè)計(jì)的目的 編譯原理課程兼有很強(qiáng)的理論性和實(shí)踐性，是計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門非常重要的專業(yè)基礎(chǔ)課 程，它在系統(tǒng)軟件中占有十分重要的地位，是計(jì)算機(jī)專業(yè)學(xué)生的一門主修課。為了讓學(xué)生能 夠更好地掌握編譯原理的基本理論和編譯程序構(gòu)造的基本方法和技巧，融會(huì)貫通本課程所學(xué) 專業(yè)理論知識(shí)，提高他們的軟件設(shè)計(jì)能力，特設(shè)定該課程的課程設(shè)計(jì)，通過設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的 PASCAL語言（EL語言）的編譯程序，提高

2、學(xué)生設(shè)計(jì)程序的能力，加深對(duì)編譯理論知識(shí)的理 解與應(yīng)用。 二、課程設(shè)計(jì)的要求 1、明確課程設(shè)計(jì)任務(wù)，復(fù)習(xí)編譯理論知識(shí)，查閱復(fù)印相關(guān)的編譯資料。 2、按要求完成課程設(shè)計(jì)內(nèi)容，課程設(shè)計(jì)報(bào)告要求文字和圖表工整、思路清晰、算法正 確。 3、寫出完整的算法框架。 4、編寫完整的編譯程序。 三、課程設(shè)計(jì)的內(nèi)容 課程設(shè)計(jì)是一項(xiàng)綜合性實(shí)踐環(huán)節(jié)，是對(duì)平時(shí)實(shí)驗(yàn)的一個(gè)補(bǔ)充，課程設(shè)計(jì)內(nèi)容包括課程的 主要理論知識(shí)，但由于編譯的知識(shí)量較復(fù)雜而且綜合性較強(qiáng)，因而對(duì)一個(gè)完整的編譯程序不 適合平時(shí)實(shí)驗(yàn)。通過課程設(shè)計(jì)可以達(dá)到綜合設(shè)計(jì)編譯程序的目的。本課程的課程設(shè)計(jì)要求學(xué) 生編寫一個(gè)完整的編譯程序，包括詞法分析器、語法分析器以及實(shí)現(xiàn)

3、對(duì)簡(jiǎn)單程序設(shè)計(jì)語言中 的邏輯運(yùn)算表達(dá)式、算術(shù)運(yùn)算表達(dá)式、賦值語句、IF語句、While語句以及dowhile語句 進(jìn)行編譯，并生成中間代碼和直接生匯編指令的代碼生成器。 四、總體設(shè)計(jì)方案及詳細(xì)設(shè)計(jì) 總體設(shè)計(jì)方案： 1. 總體模塊 2. 表2.1各種單詞符號(hào)對(duì)應(yīng)的種別碼 單詞符號(hào) 種別碼 單詞符號(hào) 種別碼 bgin 1 : 17 If 2 18 The n 3 20 wile 4 21 do 5 23 lettet (letter|digit)* 10 = 24 dight dight* 11 = 25 + 13 ; 26 一 14 ( 27 * 15 ) 28 / 16 # 0 詳細(xì)設(shè)計(jì)： 4

4、.1界面導(dǎo)入設(shè)計(jì) (1) 一共三個(gè)選項(xiàng)： choice 1cifafe nxi choice 2yufafenxi choice 3zhon gjia ndaima (2) 界面演示 圖一 圖三 C: IDOCUIE *11 eno?oi桌百 t 已 st t ry. ex e chnire 1ifdfenxi choire 1vufenxi choice 3zhongjundaifui If wwWWtfWfrWfl H wttT1 H WWtf FWWIf frWWW R 齊F WWW“ TlrWWtTWTTW *Tff 1TWF丹WWW ! frWWWFit BWW lie lea ne

5、! ?! (cifafenxi) please input a strlnifCenid uith 1 tJ )i/n hi II ! 1,1 la ii mi .i ii, ii ui mi u i,11 in u ii u u in 11 i i【i ii u in u, bi i.i n la ii iim ! ! ii ii ti m ib ii hi ! m tm# U Htlt# Rtttflfl 北 m# -BHUfl wUtlt# tlmfl ?#ni choice 1iffenxi choke 2jufftfonxi choke 3kngjiAndaina l/e Leone

6、! f(cifAfenxi) please input a Eti*Lnj(eni uith Jf )：Ail Ifels 時(shí)卄！(ynf 才馴gi please input a string ei( uith)； 4.2詞法分析程序 (2) 具體功能的具體設(shè)計(jì) 1、 cifafenxi( ) 首先設(shè)置 progn 來接收輸入的語句，以 #來結(jié)束； 調(diào)用掃描子程序 scaner1( ),每一次得到一個(gè)類型碼； 用 switch 判別相應(yīng)輸出； 直到 syn1=0 為止。 2、掃描子程序 scaner1( ) 掃描輸入的語句 首先設(shè)置 3個(gè)變量 ： token1 用來存放構(gòu)成單詞符號(hào)的字符串；

7、suml用來存放整型單詞； syn1 用來存放單詞符號(hào)的類型碼。 有關(guān) scaner1() 中關(guān)鍵點(diǎn)解析： while(ch= )|(ch=n) ch=progp+; ；忽略空格 if(ch=a)|(ch=A) while(ch=a)|(ch=A)|(ch=0) ch=progp+; ；判別標(biāo)識(shí)符 for(n=0;n=0) printf(Move %5s,Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,+)=0) prin tf(Mov AX,%1sn,fourComi.arg1); prin tf(ADD Ax,%1sn,fourComi.arg

8、2); prin tf(Mov %1s,Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,- )=0) prin tf(Mov AX,%1sn,fourComi.arg1); prin tf(SUB Ax,%1sn,fourComi.arg2); prin tf(Mov %1s,Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,*)=0) prin tf(Mov AL,%1sn,fourComi.arg1); prin tf(MUL %1sn,fourComi.arg2); prin tf(Mov %1s,

9、Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,/)=0) prin tf(Mov AX,%1sn,fourComi.arg1); printf(Dlv %1sn,fourComi.arg2); printf(Mov %1s,ALn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,goto)=0) prin tf(jmp L%1sn ,i); 結(jié)果演示 五、課程設(shè)計(jì)的體會(huì)與總結(jié) 經(jīng)過一個(gè)星期的編譯原理課程設(shè)計(jì)，本人在陳宏建老師的指導(dǎo)下，順利完成該課程 設(shè) 計(jì)。通過該課程設(shè)計(jì)，收獲頗多。 詞法分析的基本任務(wù)是從字

10、符串表示的源程序中識(shí)別出具有獨(dú)立意義的單詞符號(hào)，其 基本思想是根據(jù)掃描到單詞符號(hào)的第一個(gè)字符的種類，拼出相應(yīng)的單詞符號(hào)。通過本試驗(yàn)的 完成，更加加深了對(duì)詞法分析原理的理解。 通過本次試驗(yàn)，了解了語法分析的運(yùn)行過程，主程序大致流程為：“置初值” 調(diào)用 scaner函數(shù)讀下一個(gè)單詞符號(hào) 調(diào)用IrParse結(jié)束。遞歸下降分析的大致流程為：“先判斷 是否為begin” 不是則“出錯(cuò)處理”，若是則“調(diào)用scaner函數(shù)” 調(diào)用語句串分析函數(shù) “判斷是否為end”不是則“出錯(cuò)處理”，若是則調(diào)用scaner函數(shù) “判斷syn=O #define MAX 100 char inputstream50; / 存

11、儲(chǔ)輸入句子 int temp1=0; /數(shù)組下標(biāo) int right1;/判斷輸出信息 int m2=0,sum2=0;/sum 用于計(jì)算運(yùn)算符的個(gè)數(shù) /m 用于標(biāo)記輸入表達(dá)式中字符的個(gè)數(shù) char JG=A; char strMAX;/ 用于存輸入表達(dá)式 int tokene=0;/ 左括號(hào)的標(biāo)志 char prog180,token18,ch1; int syn1,p1,m1,n1,sum1; char *rwtab16=begin,if,then,while,do,end; int r1 ; char prog80; / 存放所有輸入字符 char token8; / 存放詞組 char

12、 ch; / 單個(gè)字符 int syn,p,m,n,i; /syn: 種別編碼 double sum; int count; int isSignal; / 是否帶正負(fù)號(hào) (0 不帶， 1 負(fù)號(hào)， 2 正號(hào)) int isError; int isDecimal; / 是否是小數(shù) double decimal; /小數(shù) int isExp; / 是否是指數(shù) int index; /指數(shù)冪 int isNegative; / 是否帶負(fù)號(hào) double temp; int temp2; int repeat; / 是否連續(xù)出現(xiàn) +,- int nextq; int kk; / 臨時(shí)變量的標(biāo)號(hào) in

13、t ntc,nfc,nnc,nnb,nna; char *rwtab9=main,int,float,double,char,if,else,do,while; struct char result10; / 字符串(字符數(shù)組) char arg110; char opera10; char arg210; fourCom20; / 結(jié)構(gòu)體數(shù)組 cifafenxi(); yufafenxi(); zhongjiandaima(); scaner1(); void e(); void e1(); void t(); void t1(); void f(); void lrparser(); vo

14、id staBlock(int *nChain); / 語句塊 void staString(int *nChain); / 語句串 void sta(int *nChain); / 語句 void fuzhi(); / 賦值語句 void tiaojian(int *nChain); / 條件語句 void xunhuan(); / 循環(huán)語句 char* E(); /Expresiion 表達(dá)式 char* T(); /Term 項(xiàng) char* F(); /Factor 因子 char *newTemp(); / 自動(dòng)生成臨時(shí)變量 void backpatch(int p,int t); /

15、 回填 int merge(int p1,int p2); / 合并 p1 和 p2 void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2); / 生成四元式 void scanner(); / 掃描 void lrparser() int nChain; nfc=ntc=1; nextq=1; if(syn=1) /main scanner(); if(syn=26) /( scanner(); if(syn=27) /) scanner(); staBlock( else printf( 缺少右括號(hào) n); else printf( 缺少左括

16、號(hào) n); else printf( 缺少 mainn); / := void staBlock(int *nChain) / 語句塊 if(syn=28) / scanner(); staString(nChain); /backpatch(*nChain,nextq); if(syn=29) / scanner(); / 讀下一個(gè) else printf( 缺少 號(hào) n); else printf(缺少號(hào)n”)； /:= ； void staString(int *nChain) / 語句串 sta(nChain)； backpatch(*nChain,nextq)； while(syn=

17、31) /； scanner()； sta(nChain)； /backpatch(*nChain,nextq-1)； void sta(int *nChain) / 語句 if(syn=10) fuzhi(); /*nChain=0; else if(syn=6) /if tiaojian(nChain); else if(syn=8) /do xunhuan(); /-if() void tiaojian(int *nChain) char res10,num110,num210,op10; int nChainTemp; /- if(syn=6) /if scanner(); /strc

18、py(num1,E(); if(syn=26) /( scanner(); strcpy(num1,E(); if(syn=32) switch(syn) case 32: strcpy(op,); break; case 33: strcpy(op,=); break; case 34: strcpy(op,); break; case 35: strcpy(op,=); break; case 36: strcpy(op,=); break; case 37: strcpy(op,!=); break; default: printf(error); scanner(); strcpy(n

19、um2,E(); strcat(num1,op); strcat(num1,num2); /nfc=nextq+1; ntc=nextq; / 記住 if 語句位置 emit(0,if,num1,goto); nfc=nextq; /if 中表達(dá)式為假 emit(0,goto); nextq /第一個(gè) 0 已回填 backpatch(ntc,nextq); /ntc 鏈接的所有四元式都回填 if(syn=27) /) scanner(); staBlock( / 語句塊 *nChain=merge(nChainTemp,nfc); /:=do while void xunhuan() char

20、 res10,num110,num210,op10; int nChainTemp; if(syn=8) /do nnc=nextq; /記住 if 語句位置， emit 之后 nextq 就變了 /emit(0,if,num1,goto); scanner(); staBlock( / 語句塊 if(syn=9) /while scanner(); if(syn=26) /( scanner(); strcpy(num1,E(); if(syn=32) switch(syn) case 32: strcpy(op,); break; case 33: strcpy(op,=); break;

21、 case 34: strcpy(op,); break; case 35: strcpy(op,=); break; case 36: strcpy(op,=); break; case 37: strcpy(op,!=); break; default: printf(error); scanner(); strcpy(num2,E(); strcat(num1,op); strcat(num1,num2); nnb=nextq; emit(0,if,num1,goto); backpatch(nnb,nnc); nna=nextq; emit(0,goto); backpatch(nna

22、,nextq); if(syn=27) /) scanner(); void fuzhi() / 賦值語句只有 1 個(gè)操作數(shù) char res10,num10; /num 操作數(shù) if(syn=10) / 字符串 strcpy(res,token); / 結(jié)果 scanner(); if(syn=21) /= scanner(); strcpy(num,E(); emit(res,num,=,); else printf( 缺少 =號(hào) n); char* E() /Expression 表達(dá)式 char *res,*num1,*op,*num2; res=(char *)malloc(10);

23、 num1=(char *)malloc(10); op=(char *)malloc(10); num2=(char *)malloc(10); strcpy(num1,T(); while(syn=22)|(syn=23) /+ - if(syn=22) /+ strcpy(op,+); else strcpy(op,-); scanner(); strcpy(num2,T(); strcpy(res,newTemp(); emit(res,num1,op,num2); strcpy(num1,res); return num1; char* T() /Term 項(xiàng) char *res,*

24、num1,*op,*num2; res=(char *)malloc(10); num1=(char *)malloc(10); op=(char *)malloc(10); num2=(char *)malloc(10); strcpy(num1,F(); while(syn=24)|(syn=25) /* / if(syn=24) strcpy(op,*); else strcpy(op,/); scanner(); strcpy(num2,F(); strcpy(res,newTemp(); emit(res,num1,op,num2); strcpy(num1,res); return

25、 num1; char* F() /Factor 因子 char *res; res=(char *)malloc(10); if(syn=10) / 字符串 strcpy(res,token); scanner(); else if(syn=20) / 二進(jìn)制數(shù) itoa(int)sum,res,10); / 整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串 scanner(); else if(syn=26) /( scanner(); res=E(); if(syn=27) /) scanner(); else isError=1; else isError=1; return res; char *newTemp()

26、 char *p; char varTemp10; p=(char *)malloc(10); kk+; itoa(kk,varTemp,10); strcpy(p+1,varTemp); p0=T; return p; /將 p 所鏈接的每個(gè)四元式的第四個(gè)分量都回填t void backpatch(int p,int t) int w,circle=p; while(circle) /circle 不為 0 的時(shí)候 w=atoi(fourComcircle.result); / 四元式 circle 第四分量?jī)?nèi)容 /strcpy(fourComcircle.result,t); / 把 t

27、填進(jìn)四元式 circle 的第四分量 sprintf(fourComcircle.result,%d,t); circle=w; /w 記錄的是鏈條上下一個(gè)四元式，移動(dòng)！ return; int merge(int p1,int p2) / 合并 p1 和 p2 char circle,nResult; if(p2=0) nResult=p1; else nResult=circle=p2; while(atoi(fourComcircle.result) / 四元式第四個(gè)分量不為 0 circle=atoi(fourComcircle.result); /strcpy(fourComcirc

28、le.result,p1); sprintf(fourComcircle.result,%s,p1); /目的是用 p1 的值覆蓋 0 return nResult; /p2 是頭， p1 覆蓋 0，接在 p2 后邊 void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2) strcpy(fourComnextq.result,res); strcpy(fourComnextq.arg1,num1); strcpy(fourComnextq.opera,op); strcpy(fourComnextq.arg2,num2); nextq+; voi

29、d scanner() sum=0; decimal=0; m=0; for(n=0;n=a) / 讀下一個(gè)字符 tokenm+=0; p-; / 回退一格 syn=10; / 標(biāo)識(shí)符 標(biāo)識(shí)符中的一個(gè) /如果是 begin,if,then,while,do,end for(n=0;n=0) ch=progp+; /10 的冪 /123e3 代表 123*10(3) /sum=sum*pow(10,index); 是錯(cuò)誤的 if(isNegative) sum=sum*pow(0.1,index); else sum=sum*pow(10,index); if(isSignal=1) sum=-

30、sum; isSignal=0; p-; syn=20; else switch(ch) case : m=0; tokenm+=ch; ch=progp+; if(ch=) syn=33; tokenm+=ch; else syn=32; p-; break; case =: m=0; tokenm+=ch; ch=progp+; if(ch=) syn=36; tokenm+=ch; else syn=21; p-; break; case +: temp2=progp; tokenm+=ch; if(temp2=0) ch=progp+; / 讀 - 下一個(gè)字符 repeat=0; go

31、to IsNum; / 轉(zhuǎn)到數(shù)字的識(shí)別 /如果重復(fù)出現(xiàn)符號(hào)，才將后邊 if(temp2=+)|(temp2=-) / 預(yù)言會(huì)重復(fù) /ch=progp+; / 讀下一個(gè)字符 syn=23; break; 1*1. temp2=progp; tokenm+=ch; if(temp2=+) isSignal=2; repeat=1; else if(temp2=-) isSignal=1; repeat=1; syn=24; break; case /: syn=25; tokenm+=ch; break; case (: temp2=progp; tokenm+=ch; if(temp2=+) i

32、sSignal=2; repeat=1; else if(temp2=-) isSignal=1; repeat=1; syn=26; break; case ): syn=27; tokenm+=ch; break; case : syn=28; tokenm+=ch; break; case : syn=29; tokenm+=ch; break; case ,: syn=30; tokenm+=ch; break; case ;: syn=31; tokenm+=ch; break; case#: syn=0; tokenm+=ch; break; default: syn=-1; zh

33、ongjiandaima() p=0; count=0; isDecimal=0; index=0; repeat=0; kk=0; printf(nPlease input your source string:n); do ch=getchar(); progp+=ch; while(ch!=#); p=0; isError=0; scanner(); lrparser(); for(i=1;inextq;i+) / 循環(huán)輸出四元式 printf(n%dt,i); printf(%3s, %3s ,%3s , %3s )n,fourComi.opera,fourComi.arg1,four

34、Comi.arg2,fou rComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,=)=0) printf(Move AX,%1sn,fourComi.arg1); printf(Move %5s,Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,+)=0) printf(Mov AX,%1sn,fourComi.arg1); printf(ADD Ax,%1sn,fourComi.arg2); printf(Mov %1s,Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,-)=

35、0) printf(Mov AX,%1sn,fourComi.arg1); printf(SUB Ax,%1sn,fourComi.arg2); printf(Mov %1s,Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,*)=0) printf(Mov AL,%1sn,fourComi.arg1); printf(MUL %1sn,fourComi.arg2); printf(Mov %1s,Axn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.opera,/)=0) printf(Mov AX,%1sn,fourC

36、omi.arg1); printf(DIv %1sn,fourComi.arg2); printf(Mov %1s,ALn,fourComi.result); if(strcmp(fourComi.arg2,goto)=0 printf(jnc %1sn,fourComi.result); else printf(jmp %1sn,fourComi.result); return; void main() printf( n); printf( n); printf( II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II

37、II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II II a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a n); printf( choice

38、 1cifafenxin); printf( choice 2yufafenxin); printf( choice 3zhongjiandaimann); printf( a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a

39、 a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a a n); scanf(%d, do switch(r1) case 1: cifafenxi(); scanf(%d, break; case 2:yufafenxi() ; scanf(%d, break; case 3:zhongjiandaima(); scanf(%d, break; default: printf(error,please input again); break; p1=0; printf( printf(n do Welcome!(cifafe

40、nxi) please input a string(end with #):/n); cifafenxi() while(r1!=0); scanf(%c, prog1p1+=ch1; while(ch1!=#); p1=0; do scaner1(); switch(syn1) case 11:printf( %-10d%5d )n,sum1,syn1); break; case -1:printf(you have input a wrong stringn); exit(0); default: printf( %-10s%5d )n,token1,syn1); break; whil

41、e(syn1!=0); scaner1() sum1=0; for(m1=0;m18;m1+)token1m1+=NULL; ch1=prog1p1+; m1=0; while(ch1= )|(ch1=n)ch1=prog1p1+; if(ch1=a)|(ch1=A) while(ch1=a)|(ch1=A)|(ch1=0) ch1=prog1p1+; p1-; syn1=10; for(n1=0;n1=0) ch1=prog1p1+; p1-; syn1=11; else switch(ch1) case :token1m1+=ch1; ch1=prog1p1+; if(ch1=) syn1=24; token1m1+=ch1; else syn1=23; p1-; break; case +: token1m1+=ch1; ch1=prog1p1+; if(ch1=+) syn1=17; to