廣藥編譯原理實(shí)驗

1、實(shí)驗一：消去C、C+程序中的注釋實(shí)驗類型：驗證一、實(shí)驗?zāi)康恼莆誄語言文件的基本操作，消除源C語言程序中的注釋，為以后的編譯提供方便。二、實(shí)驗內(nèi)容注釋對于高級語言程序設(shè)計可以提高程序的可閱讀性，但是對于編譯系統(tǒng)而言，注釋是沒有實(shí)際意義的，所以編譯系統(tǒng)在預(yù)編譯階段首先就要去掉注釋。在VC中有兩種注釋，即單行注釋，由/引入到行未，由/*.*/所包圍的注釋。要求去掉VC中這兩種注釋而不改變程序的其它部分。三、實(shí)驗原理或算法算法原理：逐字符讀入源程序，并判斷相鄰2個字符是否為/或/*或*/，如果不是，則直接將讀入的字符寫入新文件中；如果是，則跳過注釋部分。四、程序清單在VC6.0下程序清單：/削除單行注

2、釋與多行注釋即/與/*.*/#includestdio.h#includestdlib.hmain()FILE*fp1,*fp2;char ch1,ch2,ch3,ch4,flag=0; if(fp1=fopen(D:Hxjb.c,r)=NULL)/ input.cpp為任意帶注釋的C程序 printf(file cannot be openedn);exit(1);if(fp2=fopen(D:Hxjb1.c,w)=NULL)printf(file cannot be writedn);exit(1);/fgetc是用來從文件中讀取內(nèi)容的ch1=fgetc(fp1);ch2=fgetc(fp

3、1);/feof為輸入輸出函數(shù),檢查文件是否結(jié)束,如結(jié)束,則返回非零值,否則返回0。while(!feof(fp1)/文件未結(jié)束時feof(fp1)=0;反之為1 if(ch1=/)if(ch2=*|ch2=/)if(ch2=*)ch3=fgetc(fp1);ch4=fgetc(fp1);while(!(ch3=*& ch4=/)&!feof(fp1)ch3=ch4;ch4=fgetc(fp1);ch2=fgetc(fp1);if(ch2=/)while(ch2=fgetc(fp1)!=10);elsefputc(ch1,fp2);/ fputc函數(shù)的功能是把一個字符寫入指定的文件中elsef

4、putc(ch1,fp2);ch1=ch2;ch2=fgetc(fp1);fputc(ch1,fp2);fclose(fp1);fclose(fp2);return 1;五、實(shí)驗結(jié)果分析比對源文件和產(chǎn)生的新文件，對照驗證程序所產(chǎn)生的結(jié)果。答：程序byyl1.c運(yùn)行結(jié)果截圖如下：測試程序b.c如下：生成程序b1.c如下：顯然，通過文件b.c和b1.c的截圖對比，可見b1.c中少了b.c中的單行注釋/與多行注釋/*.*/，而其他部分不變。故程序的作用是讀入源程序中的字符，削除其中的單行注釋與多行注釋，產(chǎn)生一個新文件。六、思考題（1）將輸入輸出文件改成可由鍵盤輸入的文件名。答：改寫程序byyl12.

5、c如下：#includestdio.h#includestdlib.hmain()FILE*fp1,*fp2;char ch1,ch2,ch3,ch4,flag=0; char fname20;printf(請輸入文件名：n);scanf(%s,fname);/輸入文件名if(fp1=fopen(fname,r)=NULL)/打開輸入的文件名的文件printf(file cannot be openedn);exit(1);if(fp2=fopen(D:Hxjb1.c,w)=NULL)/新建文件b1printf(file cannot be writedn);exit(1);/fgetc是用來

6、從文件中讀取內(nèi)容的ch1=fgetc(fp1);ch2=fgetc(fp1);/feof輸入輸出函數(shù),檢查文件是否結(jié)束,如結(jié)束,則返回非零值,否則返回0 while(!feof(fp1)/文件未結(jié)束時feof(fp1)=0;反之為1 if(ch1=/)if(ch2=*|ch2=/)if(ch2=*)ch3=fgetc(fp1);ch4=fgetc(fp1);while(!(ch3=*& ch4=/)&!feof(fp1)ch3=ch4;ch4=fgetc(fp1);ch2=fgetc(fp1);if(ch2=/)while(ch2=fgetc(fp1)!=10);elsefputc(ch1,f

7、p2);/ fputc函數(shù)的功能是把一個字符寫入指定的文件中elsefputc(ch1,fp2);ch1=ch2;ch2=fgetc(fp1);fputc(ch1,fp2);fclose(fp1);fclose(fp2);return 1;程序運(yùn)行結(jié)果如下：輸入要打開的文件名：源文件b.c：生成文件b1.c：（2）如果在字符串中出現(xiàn)連續(xù)的/或/*或*/則不應(yīng)做處理，請修改上面的程序。答：程序byyl13.cpp如下：#include stdio.h#include stringchar fsm8128;void initfsm() const int line_len=sizeof(char)

8、*128;memset(fsm0,0,line_len); memset(fsm1,0,line_len);memset(fsm2,2,line_len); memset(fsm3,3,line_len); memset(fsm4,3,line_len); memset(fsm5,5,line_len); memset(fsm6,5,line_len); memset(fsm7,0,line_len); fsm0/=1; fsm0=5; fsm1/=2; fsm1*=3; fsm1=5; fsm2n=7; fsm3*=4; fsm4/=7; fsm4*=4; fsm5=0; fsm5=6; f

9、sm7/=1; fsm7=5;int main() int state=0; char c; std:string s; FILE *fin=fopen(D:Hxja.c,r); FILE *fout=fopen(D:Hxja1.c,w); initfsm(); while(fscanf(fin,%c,&c)!=EOF) state=fsmstatec; s+=c; switch(state) case 0: fprintf(fout,%s,s.c_str(); s=; break; case 7: s=; if(c=n) fputc(c,fout); break; fclose(fin);

10、fclose(fout); return 0; 源文件a.c如下：生成文件a1.c如下：兩張截圖對比可見程序?qū)υ谳敵龅姆柎谐霈F(xiàn)連續(xù)的/或/*或*/不做處理，而刪除了注釋內(nèi)容。實(shí)驗二：詞法分析實(shí)驗類型：綜合一、實(shí)驗?zāi)康耐ㄟ^設(shè)計編制調(diào)試一個具體的詞法分析程序，加深對詞法分析原理的理解。并掌握在對程序設(shè)計語言源程序進(jìn)行掃描過程中將其分解為各類單詞的詞法分析方法。二、實(shí)驗內(nèi)容編制一個讀單詞過程，從輸入的源程序中，識別出各個具有獨(dú)立意義的單詞，即基本保留字、標(biāo)識符、常數(shù)、運(yùn)算符、分隔符五大類。并依次輸出各個單詞的內(nèi)部編碼及單詞符號自身值。（遇到錯誤時可顯示“Error”，然后跳過錯誤部分繼續(xù)顯示）。

11、三、實(shí)驗原理或算法1、詞法分析器的功能和輸出格式詞法分析器的功能是輸入源程序，輸出單詞符號。詞法分析器的單詞符號常常表示成以下的二元式(單詞種別碼，單詞符號的屬性值)。本實(shí)驗中，采用的是一類符號一種別碼的方式。2、單詞的BNF表示- -| - - |- +- - - =3、“超前搜索”方法詞法分析時，常常會用到超前搜索方法。如當(dāng)前待分析字符串為“a=”或“ab”,當(dāng)前字符為“”，此時，分析器倒底是將其分析為大于關(guān)系運(yùn)算符還是大于等于關(guān)系運(yùn)算符呢？顯然，只有知道下一個字符是什么才能下結(jié)論。于是分析器讀入下一個字符“”或“b”，這時可知應(yīng)將“”解釋為大于或大于等于運(yùn)算符。但此時，超前讀了一個字符“

12、b”，所以要回退一個字符，詞法分析器才能正常運(yùn)行。在分析標(biāo)識符，無符號整數(shù)等時也有類似情況。4、編程思路這里以開始定義的C語言子集的源程序作為詞法分析程序的輸入數(shù)據(jù)。在詞法分析中，自文件頭開始掃描源程序字符，一旦發(fā)現(xiàn)符合“單詞”定義的源程序字符串時，將它翻譯成固定長度的單詞內(nèi)部表示，并查填適當(dāng)?shù)男畔⒈怼＝?jīng)過詞法分析后，源程序字符串（源程序的外部表示）被翻譯成具有等長信息的單詞串（源程序的內(nèi)部表示），并產(chǎn)生兩個表格：常數(shù)表和標(biāo)識符表，它們分別包含了源程序中的所有常數(shù)和所有標(biāo)識符。5、單詞種別碼要求：識別保留字：if、int、for、while、do、return、break、continue；單

13、詞種別碼為1。 分隔符包括：,、;、(、)； 單詞種別碼為2。運(yùn)算符包括：+、-、*、/、=、；單詞種別碼為3。關(guān)系運(yùn)算符：、=、=、!= ；單詞種別碼為4。標(biāo)識符；單詞種別碼為5。常數(shù)為無符號整形數(shù)；單詞種別碼為6。四、程序清單#include #include #include #include #define NULL 0FILE *fp;char cbuffer;char *key8=if,else,for,while,int,return,break,continue;char *border6=,;,(,);char *arithmetic5=+,-,*,/,=;char *rel

14、ation6=,=,!=;char *consts20;char *label20;int constnum=0,labelnum=0;int search(char searchchar,int wordtype)int i=0;switch (wordtype)case 1:for (i=0;i=7;i+)if (strcmp(keyi,searchchar)=0) return(i+1);return 0;case 2:for (i=0;i=5;i+)if (strcmp(borderi,searchchar)=0) return(i+1);return(0);case 3:for (i

15、=0;i=4;i+)if (strcmp(arithmetici,searchchar)=0) return(i+1); return(0);case 4:for (i=0;i=5;i+)if(strcmp(relationi,searchchar)=0) return(i+1); return(0);case 5:for (i=0;iconstnum;i+)if(strcmp(constsi,searchchar)=0) return(i+1); constsi=(char *)malloc(sizeof(searchchar);strcpy(constsi,searchchar);cons

16、tnum+;return(i+1);case 6:for (i=0;ilabelnum;i+)if (strcmp(labeli,searchchar)=0) return(i+1); labeli=(char *)malloc(sizeof(searchchar);strcpy(labeli,searchchar);labelnum+;return(i+1);char alphaprocess(char buffer)/字母開頭串的處理（可能是保留字或標(biāo)識符）int atype;int i=-1;char alphatp20;while (isalpha(buffer)|(isdigit(b

17、uffer) alphatp+i=buffer;buffer=fgetc(fp);alphatpi+1=0;/printf(%s,search=%d,alphatp,search(alphatp,1); if (atype=search(alphatp,1)printf(%s,1,%d)n,alphatp,atype); elseatype=search(alphatp,6);printf(%s,6,%d)n,alphatp,atype); return(buffer);char digitprocess(char buffer) /常量串的處理int i=-1;char digittp20;

18、int dtype;while (isdigit(buffer)digittp+i=buffer;buffer=fgetc(fp);digittpi+1=0;dtype=search(digittp,5);printf(%s,5,%d)n,digittp,dtype);return(buffer);char otherprocess(char buffer) /進(jìn)行其它符號的處理 int i=-1;char othertp20;int otype,otypetp;othertp0=buffer;othertp1=0;if (otype=search(othertp,3)printf(%s,3,

19、%d)n,othertp,otype);buffer=fgetc(fp);goto out;if (otype=search(othertp,4)buffer=fgetc(fp);othertp1=buffer;othertp2=0;if (otypetp=search(othertp,4) printf(%s,4,%d)n,othertp,otypetp); goto out;elseothertp1=0;printf(%s,4,%d)n,othertp,otype); goto out;if (buffer=:)buffer=fgetc(fp);if (buffer=)printf(:=

20、(2,2)n);buffer=fgetc(fp);goto out;elseif (otype=search(othertp,2)printf(%s,2,%d)n,othertp,otype); buffer=fgetc(fp);goto out;if (buffer!=n)&(buffer!= )printf(%c error,not a wordn,buffer);buffer=fgetc(fp);out: return(buffer);void main()int i;for (i=0;iE+T|T T-T*F|F F-(E)| 所生成的句子進(jìn)行LL（1）分析，構(gòu)造其分析程序。三、實(shí)驗原

21、理或算法1、改造文法：消除左遞歸、提取左因子 將文法改造為： ETE E+TE| TFT T*FT|F (E)|i2、 求出firstt和follow FIRST()的 構(gòu)造：設(shè)(VNVT)*，=X1X2Xn，F(xiàn)IRST()：（1）若=，則FIRST()=；（2）若，則FIRST() FIRST(X)； （3）若X1X2Xi1* , 則：FIRST(Xi) FIRST(); （4）若X1X2Xn * , 則 FIRST()對于X(VNVT），F(xiàn)IRST(X) 的構(gòu)造: （1）若X VT，則FIRST(X)=X；（2）若X VN，且有產(chǎn)生式Xa，a VT ，則：aFIRST(X)，如果X ，那么

22、FIRST(X)；（3）若有產(chǎn)生式XY,Y VN ,則：FIRST(Y) FIRST(X)；（4）如果有產(chǎn)生式XY1Y2YK，其中Y1，Y2，Yi1 VN 且Y1Y2Yi1* , 則FIRST(Yi) FIRST(X)；（5）若Y1Y2YK * ，則 FIRST(X)。FOLLOW(U) 的 構(gòu)造：（1）# FOLLOW(S)（2）如果有產(chǎn)生式AxUy，那么FIRST(y) FOLLOW(U)。（3）如果有產(chǎn)生式AxU 或則 AxUy 且y*，那么FOLLOW(A) FOLLOW(U) 3、LL（1）文法的判定：對于文法G 的每一個非終結(jié)符U 的產(chǎn)生式：U1|2|n 。如果文法G 是一個LL(

23、1) 文法，則有SELECT(Ui)SELECT(Uj)= (ij，i，j=1，2，n)。4、SELECT 集的構(gòu)造：SELECT(U)= FIRST(), 當(dāng) 不空 FIRST()FOLLOW(U), 當(dāng) 為空對于上面的方法可以得到：first（E）= (,ifirst（ E）=+, first（T）=*, follow(E)=follow(E)= ),# follow(T)=follow(T)=+, ),# follow(F)=*,+,),# （3） 構(gòu)造預(yù)測分析表 5、LL（1）分析表構(gòu)造算法：對于每個產(chǎn)生式U，執(zhí)行下一步驟：1、對于每個終結(jié)符號：aFIRST()，MU，a=U.2、如果

24、eFIRST( )，對于每個終結(jié)符號：bFOLLOW(U)，MU，b=U。3、將其它未定義的分析元素置為ERROR。預(yù)測分析表i+*()#ETETEE+TETFTFTT*FTFi(E)6、自下而上分析技術(shù)：從輸入符號串出發(fā)，試圖把它規(guī)約為識別符號。自下而上分析技術(shù)是一種“移進(jìn)歸約”法。從輸入符號串開始，從左到右進(jìn)行掃描，將輸入符號逐個移入一個棧中，邊移入邊分析，一旦棧頂符號串形成某個產(chǎn)生式的右部時，就用該產(chǎn)生式的左部非終結(jié)符代替，稱為歸約。重復(fù)這一過程，直到歸約到棧中只剩下文法的開始符號時，則分析成功， 稱為“移進(jìn)歸約”方法。四、程序清單/文法：E-E+T|T T-T*F|F F-(E)|i/

25、根據(jù)預(yù)測分析表MA，a對輸入串進(jìn)行自上而下的語法分析程序 /已知預(yù)測分析表MA，a和輸入串/判別輸入串是否為文法的句子，并生成預(yù)測分析步驟#include #include #include #includeusing namespace std;char Vn=E,e,T,t,F; /定義文法的非終結(jié)符，由小寫字母e表示E char Vt=i,+,*,(,),#; /定義文法的終結(jié)符 int LENVt=sizeof(Vt);void showstack(stack st) /從棧底開始顯示棧中的內(nèi)容 int i,j;char ch100; j=st.size();for(i=0;i=0;i

26、-) coutchi; st.push(chi); int find(char c,char array,int n)/查找函數(shù)，返回布爾值 int i;int flag=0;for(i=0;in;i+) if(c=arrayi)flag=1; return flag; int location(char c,char array) /定位函數(shù),指出字符所在位置，即將字母轉(zhuǎn)換為數(shù)組下標(biāo)值 int i;for(i=0;c!=arrayi;i+); return i; void error() cout 出錯!endl; void analyse(char Vn,char Vt,string M5

27、6,string str) int i,j,p,q,h,flag=1; char a,X;stack st; /定義堆棧st.push(#); st.push(Vn0); /#與識別符號入棧j=0; /j指向輸入串的指針 h=1; a=strj;cout步驟 分析棧 剩余輸入串 所用產(chǎn)生式endl; while(flag=1) couth ; /顯示步驟 h+;showstack(st); /顯示分析棧中內(nèi)容 cout ;for(i=j;istr.size();i+) coutstri; /顯示剩余字符串X=st.top(); /取棧頂符號放入X if(find(X,Vt,LENVt)=1)

28、/X是終結(jié)符if(X=a) /分析棧的棧頂元素和剩余輸入串的第一個元素相比較 if (X!=#) cout X匹配endl;st.pop(); a=str+j; /讀入輸入串的下一字符 else cout 接受!endlendl; flag=0; else error();break; else p=location(X,Vn); /實(shí)現(xiàn)下標(biāo)的轉(zhuǎn)換（非終結(jié)符轉(zhuǎn)換為行下標(biāo)） q=location(a,Vt); /實(shí)現(xiàn)下標(biāo)的轉(zhuǎn)換（終結(jié)符轉(zhuǎn)換為列下標(biāo)）string S1(NULL),S2(null); if(Mpq=S1 | Mpq=S2) /查找二維數(shù)組中的產(chǎn)生式 error();break; /

29、對應(yīng)項為空，則出錯 else string str0=Mpq; cout Xstr0=0;i-)st.push(str0i);/產(chǎn)生式右端逆序進(jìn)棧 main()string M56=Te ,NULL,NULL,Te, NULL,NULL,NULL,+Te ,NULL,NULL,$, $,Ft,NULL,NULL,Ft, NULL,NULL,NULL,$, *Ft, NULL,$, $,i,NULL,NULL,(E), NULL,NULL; /預(yù)測分析表j string str;int errflag,i;coutE+T|T T-T*F|F F-(E)|iendl;cout請輸入分析串（以#結(jié)束

30、）：str;for(i=0;istr.size();i+)if(!find(stri,Vt,LENVt) cout輸入串中包含有非終結(jié)符stri(輸入錯誤)!endl; errflag=1;while(errflag=1); /判斷輸入串的合法性analyse(Vn, Vt, M,str);return 0;5、 實(shí)驗結(jié)果分析輸入i+i*(i+i)#,請給出結(jié)果截圖與分析答：程序byyl3.cpp運(yùn)行結(jié)果如下：輸入i+i*(i+i)#，結(jié)果如下：由上圖中的分析棧和剩余輸入串可見棧的變化，把“#”和文法開始符壓入進(jìn)棧，產(chǎn)生式右部為反序進(jìn)棧。 思考:如何改寫程序，實(shí)現(xiàn)first集和follow集的

31、自動生成算法、預(yù)測分析表的構(gòu)造算法？答：程序byyl32.cpp實(shí)現(xiàn)first集和follow集如下：#include #include #include #include#includeusing namespace std;char Vn=E,e,T,t,F; /定義文法的非終結(jié)符，由小寫字母e表示E char Vt=i,+,*,(,),#; /定義文法的終結(jié)符 int LENVt=sizeof(Vt);struct define /產(chǎn)生式 char left;string right; ; int N,K1=0,K2=0; char B; struct define *p=new def

32、ine10; bool find(char b) /查找是否有產(chǎn)生空的產(chǎn)生式 int i;for(i=0;iN;i+) if(b=pi.left & pi.right0=) return true; return false; bool findfo(char b) /查找是否有產(chǎn)生空的產(chǎn)生式 int i; for(i=0;iN;i+) if(b=pi.left & pi.right0=) return true; return false; string first(char b) /求解Frist集 int i,index; queue pos; string s,rights; for(i=0;iN;i+) if(b=pi.left) pos.push(i); while(!pos.empty() if(!(ppos.front