實驗《編譯原理》詞法分析程序設(shè)計方案

1、實驗1-3編譯原理S語言詞法分析程序設(shè)計方案一、實驗?zāi)康牧私庠~法分析程序的兩種設(shè)計方法之一：根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖直接編程的方式；二、實驗內(nèi)容1.根據(jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖直接編程編寫一個詞法分析程序，它從左到右逐個字符的對源程序進(jìn)行掃描，產(chǎn)生一個個的單詞的二元式，形成二元式(記號)流文件輸出。在此，詞法分析程序作為單獨的一遍，如下圖所示。具體任務(wù)有：(1) 組織源程序的輸入拼出單詞并查找其類別編號，形成二元式輸出，得到單詞流文件刪除注釋、空格和無用符號(2) 發(fā)現(xiàn)并定位詞法錯誤，需要輸出錯誤的位置在源程序中的第幾行。將錯誤信息輸出到屏幕上。(3) 對于普通標(biāo)識符和常量，分別建立標(biāo)識符表和常量表(使用線性表存儲)

2、，當(dāng)遇到一個標(biāo)識符或常量時，查找標(biāo)識符表或常量表，若存在，則返回位置，否則返回0并且填寫符號表或常量表。標(biāo)識符表結(jié)構(gòu)：變量名，類型(整型、實型、字符型)，分配的數(shù)據(jù)區(qū)地址注：詞法分析階段只填寫變量名，其它部分在語法分析、語義分析、代碼生成等階段逐步填入。常量表結(jié)構(gòu)：常量名，常量值三、實驗要求.能對任何S語言源程序進(jìn)行分析在運行詞法分析程序時，應(yīng)該用問答形式輸入要被分析的S源語言程序的文件名，然后對該程序完成詞法分析任務(wù)。.能檢查并處理某些詞法分析錯誤詞法分析程序能給出的錯誤信息包括：總的出錯個數(shù)，每個錯誤所在的行號，錯誤的編號及錯誤信息。本實驗要求處理以下兩種錯誤(編號分別為1,2):1：非法

3、字符：單詞表中不存在的字符處理為非法字符，處理方式是刪除該字符，給出錯誤信息，“某某字符非法”。2:源程序文件結(jié)束而注釋未結(jié)束。注釋格式為：/*/四、保留字和特殊符號表單詞代碼123456789單詞intcharfloatvoidconstforifelsethen單詞助記符intcharfloatvoidconstforifelsethen內(nèi)碼值-單詞代碼101112131415161718單詞whileswitchbreakbeginend標(biāo)識符數(shù)字（包括整數(shù)和實數(shù)）單詞助記符whileswitchbreakbeginendidnum內(nèi)碼值-在付勺表中的位置業(yè)乙一在常數(shù)表中的位置單詞代碼1

4、92021222324252627單詞+-*/%()單詞助記符+-*/%()內(nèi)碼值-單詞代碼28282930單詞!=<><=>=；單詞助記符rlop；內(nèi)碼值!=<><=>=-單詞代碼373839404142434445單詞/=+=-=*=%=|&&!=單詞助記符/=+=-=*=%=orandnot=內(nèi)碼值-單詞的構(gòu)詞規(guī)則：字母=A-Za-z數(shù)字=0-9標(biāo)識符=（字母|_）（字母|數(shù)字）*數(shù)字=數(shù)字（數(shù)字）*（.數(shù)字+|）1. 四、S語言表達(dá)式和語句說明算術(shù)表達(dá)式：+、-、*、/、%關(guān)系運算符：、=、=、=、!=賦值運算符：=,+=

5、、-=、*=、/=、%=變量說明：類型標(biāo)識符變量名表；類型標(biāo)識符：intcharfloatIf語句：if表達(dá)式then語句else語句For語句：for（表達(dá)式1;表達(dá)式2;表達(dá)式3）語句While語句：while表達(dá)式do語句S語言程序：由函數(shù)構(gòu)成，函數(shù)不能嵌套定義。函數(shù)格式為：返回值函數(shù)名（參數(shù)）數(shù)據(jù)說明語句五、程序參考結(jié)構(gòu)說明主函數(shù)1r1F-1InitscannerScannercloseLexscanVF1FIsalphaIsnumberIsanotationIsotherOutputError1. Initscanner函數(shù)：程序初始化：輸入并打開源程序文件和目標(biāo)程序文件，初始化保留

6、字表Scanner函數(shù)：若文件未結(jié)束，反復(fù)調(diào)用lexscan函數(shù)識別單詞。2. Lexscan函數(shù)：根據(jù)讀入的單詞的第一個字符確定調(diào)用不同的單詞識別函數(shù)Isalpha函數(shù)：識別保留字和標(biāo)識符Isnumber函數(shù)：識別整數(shù)，如有精力，可加入識別實數(shù)部分工功能Isanotation函數(shù)：處理除號/和注釋Isother函數(shù)識別其他特殊字符3. Output函數(shù)：輸出單詞的二元式到目標(biāo)文件，輸出格式(單詞助記符，單詞內(nèi)碼值)，如(int,-)(rlop,>)Error函數(shù)：輸出錯誤信息到屏幕除此之外，還可以設(shè)置查符號表，填寫符號表等函數(shù)，學(xué)生可自行設(shè)計。實驗中，可以將某些類型的單詞識別過程利用D

7、FA算法實現(xiàn)，DFA算法參考如下：DFA(S=S0,MOVE皿,F,ALPHABET,ALLS)/*S為狀態(tài)，初值為DFA的初態(tài)，MOVE皿為狀態(tài)轉(zhuǎn)換矩陣，F(xiàn)為終態(tài)集，ALPHABET為字母表，其中的字母順序與MOVE叩中列標(biāo)題的字母順序一致。ALLS為狀態(tài)集*/CharWordbuffer10=""/單詞緩沖區(qū)置空Nextchar=getchar();/讀字符i=0;while(nextchar!=NULL/NULL代表此類單詞(if(nextchar!£ALPHABETERROR(“非法字符”)，return(“非法字符”)；S=MOVESnextchar/下

8、一狀態(tài)if(S=NULLreturn("不接受")；/下一狀態(tài)為空，不能識別，單詞錯誤wordbufferi=nextchar;/保存單詞符號i+;nextchar=getchar();Wordbufferi='0'If(SCF)return(wordbuffer);/接受Elsereturn("不接受")；六、實驗過程說明1. 每人單獨完成。2. 完成后，由老師驗收，并給出成績。3. 實驗完成后，寫出實驗報告(要求交打印稿)。報告內(nèi)容要求如下：完成人：班級、學(xué)號、姓名一、實驗名稱：簡化S語言詞法分析器二、實驗?zāi)康模和ㄟ^手工編寫簡化C語言

9、詞法分析器，熟悉并深入理解編譯程序詞法分析器的工作原理。三、實驗內(nèi)容：1.根據(jù)保留字和特殊符號表能區(qū)分出源文件中的保留字、普通標(biāo)識符和特殊符號，并能進(jìn)行簡單的錯誤處理。2. 設(shè)計詞法分析器模塊調(diào)用結(jié)構(gòu)圖和各模塊流程圖。3. 程序源代碼。4. 程序的執(zhí)行結(jié)果：輸入文件，輸出結(jié)果文件及屏幕信息。四、實驗中出現(xiàn)的問題及解決方法。五、體會、意見或建議。七、測試源程序示例：/aa.cvoidaa()floatrate,circle;rate=3;circle=3.14*rate*rate;輸出結(jié)果：(1)輸出結(jié)果文件：(void,-)(id,0)(,-)(),-)(,-)(float,-)(id,1)(

10、2)標(biāo)識符的符號表:Name5(3)常數(shù)表:aaratecircleaddresstype01234Name33.14value0123實驗地點：教實驗時間：第4周周二3單元、周四1單元、第五周周二3單元10五樓計算機(jī)學(xué)院軟一機(jī)房八、實驗代碼#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#include<string.h>#defineMAX10/保留字符號長度#defineMAXSIZE45/保留字和特殊符號表長度#defineNUM30/標(biāo)識符和常數(shù)的個數(shù)FILE*in,*out;/指

11、向文件的指針charinfileMAX;/文件名字chartokenMAX;charWordNUMMAX;/標(biāo)識符charconstsNUMMAX;/常數(shù)charlownumNUMMAX="0”,”1”,”2”,”3”,”4”,”5”,”6”,”7”,”8”,”9”,"10","11","12","13","14","15","16","17","18","19""20&quo

12、t;,"21","22”,"23”,"24”,"25”,"26”,"27”,"28”,”29”;/自定義表intn=1;/行號intnum=0;/錯誤統(tǒng)計數(shù)typedefstructKey_word/保留字和特殊符號表結(jié)構(gòu)/intkeyNum;charkeyWordMAX;charkeySignMAX;charkeyValueMAX;Key_word;/初始化保留字表Key_wordKeyMAXSIZE="int”,"int”,"-","char”,&qu

13、ot;char”,"-","float”,"float”,”-","void”,"void”,"-","const”,"const”,"-","for”,"for”,”-","if","if",”-","else”,"else”,"-","then”,"then”,”-","while”,"whil

14、e”,"-","switch”,"switch”,"-","break”,"break”,”-","begin”,"begin”,"-","end”,"end”,"-","","”,"","","”,"","","id”,"","",”num”,"&

15、quot;,"+","+","-","-","-","-","*","*","-",”/”",”-",”,”,”-”,"(”",”-”,")",")","-","","",”-","”,”,”-","","”,"

16、;","<”,"rlop”,”<",">”,"rlop”,”>”,nn,"<=","rlop","<=",">=","rlop",">=","=","rlop","=","!=","rlop","!=","",""

17、;,"-","","","","/=","/=","-","+=","+=","-","-=","-=","-","*=","*=","-","%=","%=","-","|","or”,&

18、quot;-","&&","and”,"-","!”,”not”,"-","=","=”,”-"/打開關(guān)閉文件intInitscanner()printf("請輸入要輸入的文件：n");scanf("%s",infile);if(in=fopen(infile,"r")=NULL)printf("cannotopeninfile!n");return0;if(out=fo

19、pen("word.txt","a+")=NULL)printf("cannotopenoutfile!n");return0;return0;/寫入文件voidOutput(intn,intm)fputs("(",out);fputs(Keyn.keySign,out);fputs(”,”,out);if(m=-1)fputs(Keyn.keyValue,out);elsefputs(lownumm,out);/下標(biāo)fputs(")",out);/Isalpha函數(shù)：識別保留字和標(biāo)識符intI

20、salpha()inti;for(i=0;i<16;i+)/關(guān)鍵字if(strcmp(token,Keyi.keyWord)=0)Output(i,-1);return0;/標(biāo)識符WordNUMMAXfor(i=0;i<NUM;i+)if(Wordi0!=NULL)&&strcmp(token,Wordi)=0)Output(16,i);return0;if(Wordi0=NULL)strcpy(Wordi,token);Output(16,i);return0;return0;intIsnumber()/Isnumber函數(shù)：constsNUMMAXinti;fo

21、r(i=0;i<NUM;i+)if(constsi0!=NULL)&&strcmp(token,constsi)=0)Output(17,i);return0;if(constsi0=NULL)(strcpy(constsi,token);Output(17,i);return0;return0;voidremove()/掃描指針回退一個字符(fseek(in,-1,SEEK_CUR);/Isanotation函數(shù)：處理除號/和注釋voidIsanotation()/提示第一個字符已經(jīng)存為/了(charch,pre;ch=getc(in);if(ch='='

22、;)/"/="Output(36,-1);elseif(ch='*')/"/*”(ch=getc(in);do(if(feof(in)(num+;printf("n第(%d)行：注釋錯誤：/*后面的字符全部當(dāng)做注釋，缺少結(jié)束注釋*/n",n);break;pre=ch;ch=getc(in);while(pre!='*'|ch!='/');else/"/"(remove();/指針回退一個字符Output(21,-1);/Isother函數(shù)識別其他特殊字符voidIsother

23、()(inti=1;intj=0;charch;if(token0='<'|token0='>'|token0='!'|token0='%')(ch=getc(in);if(ch='=')tokeni+=ch;elseremove();elseif(token0='|')(ch=getc(in);if(ch='|')tokeni+=ch;elseremove();elseif(token0='&')(ch=getc(in);if(ch='&

24、amp;')tokeni+=ch;elseremove();tokeni='0'for(i=18;i<45;i+)(if(strcmp(token,Keyi.keyWord)=0)(Output(i,-1);break;if(i=45)(num+;printf("n第(%d)行：字符錯誤：%s字符非法n",n,token);voidScanner()(charch;inti;ch=getc(in);while(!feof(in)(while(ch=''|ch='t'|ch='n')/先統(tǒng)計行數(shù)(i

25、f(ch='n')+n;ch=getc(in);單詞if(ch>='a')&&(ch<='z')|(ch='_')/標(biāo)識符isalpha(ch)(i=1;token0=ch;ch=getc(in);while(ch>='a')&&(ch<='z')|(ch>='0')&&(ch<='9')/wordnumber(tokeni+=ch;ch=getc(in);tokeni='0'Isalpha();elseif(ch>='0')&&(ch<='9')/整數(shù)(i=1;token0=ch;ch=getc(in);while(isdigit(ch)(tokeni+=ch;ch=getc(in);tokeni='0'Isnumber();elseif(ch='/')/區(qū)分"/","/="