北京科技大學(xué)編譯原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告

編譯原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告學(xué)院:計(jì)算機(jī)與通信工程學(xué)院專業(yè):計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí):學(xué)號(hào):姓名:實(shí)驗(yàn)成績(jī)：詞法分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)計(jì)、編制并調(diào)試一個(gè)詞法分析程序，加深對(duì)詞法分析原理的理解。實(shí)驗(yàn)要求2.1待分析的簡(jiǎn)單的詞法（1）關(guān)鍵字：beginifthenwhiledoend所有的關(guān)鍵字都是小寫(xiě)。（2）運(yùn)算符和界符：=+-*/<<=<>>>==;()#（3）其他單詞是標(biāo)識(shí)符（ID）和整型常數(shù)（SUM），通過(guò)以下正規(guī)式定義：ID=letter(letter|digit)*NUM=digitdigit*（4）空格有空白、制表符和換行符組成?？崭褚话阌脕?lái)分隔ID、SUM、運(yùn)算符、界符和關(guān)鍵字，詞法分析階段通常被忽略。2.2各種單詞符號(hào)對(duì)應(yīng)的種別碼：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bgin1：17If2：=18Then3<20wile4<>21do5<=22end6>23lettet（letter|digit）*10>=24dightdight*11=25+13；26—14(27*15)28/16#02.3詞法分析程序的功能：輸入：所給文法的源程序字符串。輸出：二元組（syn,token或sum）構(gòu)成的序列。其中：syn為單詞種別碼；token為存放的單詞自身字符串；sum為整型常數(shù)。例如：對(duì)源程序beginx:=9:ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#的源文件，經(jīng)過(guò)詞法分析后輸出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、詞法分析程序的算法思想：算法的基本任務(wù)是從字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)。3.1主程序示意圖：3.2詞法分析程序流程圖：開(kāi)始開(kāi)始變量初始化是否文件結(jié)束？返回拼數(shù)Syn=11返回拼字符串是否是關(guān)鍵字？Syn為對(duì)應(yīng)關(guān)鍵字的單詞種別碼Syn=10給不同的符號(hào)相同的Syn值報(bào)錯(cuò)是否數(shù)字字母是否、運(yùn)算符,界符等其他四、詞法分析程序的C++語(yǔ)言程序源代碼：#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"string.h"#define_KEY_WORD_END"waitingforyourexpanding"typedefstruct{ inttypenum; char*word;}WORD;charinput[255];chartoken[255]="";intp_input;intp_token;charch;char*rwtab[]={"begin","if","then","while","do","end",_KEY_WORD_END};WORD*scaner();intmain(){ intover=1; WORD*oneword=newWORD; printf("輸入源程序(以#結(jié)束):"); scanf("%[^#]s",input); p_input=0; printf("Yourwords:\n%s\n",input); while(over<1000&&over!=-1) { oneword=scaner(); if(oneword->typenum<1000) printf("(%d,%s)\n",oneword->typenum,oneword->word); over=oneword->typenum; } printf("\npress#toexit:"); scanf("%[^#]s",input); return0;}charm_getch(){ ch=input[p_input]; p_input=p_input+1; return(ch);}voidgetbc(){ while(ch==''||ch==10) { ch=input[p_input]; p_input=p_input+1; }}voidconcat(){ token[p_token]=ch; p_token=p_token+1; token[p_token]='\0';}intletter(){ if(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='A'&&ch<='Z') return1; else return0;}intdigit(){ if(ch>='0'&&ch<='9') return1; else return0;}intreserve(){ inti=0; while(strcmp(rwtab[i],_KEY_WORD_END)) { if(!strcmp(rwtab[i],token)) { returni+1; } i=i+1; } return10;}voidretract(){ p_input=p_input-1;}char*dtp(){ returnNULL;}WORD*scaner(){ WORD*myword=newWORD; myword->typenum=10; myword->word=""; p_token=0; m_getch(); getbc(); if(letter()) { while(letter()||digit()) { concat(); m_getch(); } retract(); myword->typenum=reserve(); myword->word=token; return(myword); } elseif(digit()) { while(digit()) { concat(); m_getch(); } retract(); myword->typenum=20; myword->word=token; return(myword); } elseswitch(ch) { case'=':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=39; myword->word="=="; return(myword); } retract(); myword->typenum=21; myword->word="="; return(myword); break; case'+':myword->typenum=22; myword->word="+"; return(myword); break; case'-':myword->typenum=23; myword->word="-"; return(myword); break; case'*':myword->typenum=24; myword->word="*"; return(myword); break; case'/':myword->typenum=25; myword->word="/"; return(myword); break; case'(':myword->typenum=26; myword->word="("; return(myword); break; case')':myword->typenum=27; myword->word=")"; return(myword); break; case'[':myword->typenum=28; myword->word="["; return(myword); break; case']':myword->typenum=29; myword->word="]"; return(myword); break; case'{':myword->typenum=30; myword->word="{"; return(myword); break; case'}':myword->typenum=31; myword->word="}"; return(myword); break; case',':myword->typenum=32; myword->word=","; return(myword); break; case':':myword->typenum=33; myword->word=":"; return(myword); break; case';':myword->typenum=34; myword->word=";"; return(myword); break; case'>':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=37; myword->word=">="; return(myword); } retract(); myword->typenum=35; myword->word=">"; return(myword); break; case'<':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=38; myword->word="<="; return(myword); } retract(); myword->typenum=36; myword->word="<"; return(myword); break; case'!':m_getch(); if(ch=='=') { myword->typenum=40; myword->word="!="; return(myword); } retract(); myword->typenum=-1; myword->word="ERROR"; return(myword); break; case'\0':myword->typenum=1000; myword->word="OVER"; return(myword); break; default:myword->typenum=-1; myword->word="ERROR"; return(myword);}}五、結(jié)果分析：輸入beginx:=9:ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#后如圖所示：六、總結(jié)：詞法分析的基本任務(wù)是從字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(guò)本試驗(yàn)的完成，更加加深了對(duì)詞法分析原理的理解。語(yǔ)法分析實(shí)驗(yàn)?zāi)康木幹埔粋€(gè)遞歸下降分析程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)詞法分析程序所提供的單詞序列的語(yǔ)法檢查和結(jié)構(gòu)分析。實(shí)驗(yàn)要求利用C語(yǔ)言編制遞歸下降分析程序，并對(duì)簡(jiǎn)單語(yǔ)言進(jìn)行語(yǔ)法分析。2.1待分析的簡(jiǎn)單語(yǔ)言的語(yǔ)法用擴(kuò)充的BNF表示如下：⑴<程序>：：=begin<語(yǔ)句串>end⑵<語(yǔ)句串>：：=<語(yǔ)句>{；<語(yǔ)句>}⑶<語(yǔ)句>：：=<賦值語(yǔ)句>⑷<賦值語(yǔ)句>：：=ID：=<表達(dá)式>⑸<表達(dá)式>：：=<項(xiàng)>{+<項(xiàng)>|-<項(xiàng)>}⑹<項(xiàng)>：：=<因子>{*<因子>|/<因子>⑺<因子>：：=ID|NUM|（<表達(dá)式>）2.2實(shí)驗(yàn)要求說(shuō)明輸入單詞串，以“#”結(jié)束，如果是文法正確的句子，則輸出成功信息，打印“success”，否則輸出“error”。例如：輸入begina:=9;x:=2*3;b:=a+xend#輸出success！輸入x:=a+b*cend#輸出error2.3語(yǔ)法分析程序的酸法思想（1）主程序示意圖如圖2-1所示。置初值置初值調(diào)用scaner讀下一個(gè)單詞符號(hào)調(diào)用scaner讀下一個(gè)單詞符號(hào)調(diào)用lrparser調(diào)用lrparser結(jié)束結(jié)束圖2-1語(yǔ)法分析主程序示意圖（2）遞歸下降分析程序示意圖如圖2-2所示。（3）語(yǔ)句串分析過(guò)程示意圖如圖2-3所示。是否begin?是否begin?調(diào)用statement函數(shù) 否調(diào)用statement函數(shù) 是是否；?調(diào)用scaner是否；?調(diào)用scaner否調(diào)用語(yǔ)句串分析程序調(diào)用語(yǔ)句串分析程序 是調(diào)用scaner調(diào)用scaner是否end?否是否end? 調(diào)用statement函數(shù)調(diào)用statement函數(shù) 是調(diào)用scaner調(diào)用scaner出錯(cuò)處理出錯(cuò)處理syn=0&&kk=0? 否syn=0&&kk=0? 圖2-3語(yǔ)句串分析示意圖是打印分析成功出錯(cuò)處理 打印分析成功出錯(cuò)處理 圖2-2遞歸下降分析程序示意圖（4）statement語(yǔ)句分析程序流程如圖2-4、2-5、2-6、2-7所示。調(diào)用term函數(shù)是否標(biāo)識(shí)符?調(diào)用term函數(shù)是否標(biāo)識(shí)符? 否調(diào)用expression函數(shù)調(diào)用scaner是否：=?調(diào)用scaner調(diào)用expression函數(shù)調(diào)用scaner是否：=?調(diào)用scaner是否+,-? 否是否+,-? 否 是調(diào)用scaner調(diào)用scaner調(diào)用term函數(shù)調(diào)用term函數(shù)出錯(cuò)處理出錯(cuò)處理出錯(cuò)處理出錯(cuò)處理圖2-4statement語(yǔ)句分析函數(shù)示意圖圖2-5expression表達(dá)式分析函數(shù)示意圖調(diào)用scaner調(diào)用factor函數(shù)出錯(cuò)處理是否*,/?調(diào)用factor函數(shù)調(diào)用scaner調(diào)用factor函數(shù)出錯(cuò)處理是否*,/?調(diào)用factor函數(shù)是否標(biāo)識(shí)符? 是是否標(biāo)識(shí)符? 否 否是否整常數(shù)? 是是否整常數(shù)? 是 否是否（? 否是否（? 是調(diào)用scaner調(diào)用scaner是否）?調(diào)用expression函數(shù)圖2-6term分析函數(shù)示意圖是否）?調(diào)用expression函數(shù) 否出錯(cuò)處理調(diào)用scaner調(diào)用scaner 是出錯(cuò)處理調(diào)用scaner調(diào)用scaner 圖2-7factor分析過(guò)程示意圖語(yǔ)法分析程序的C語(yǔ)言程序源代碼：#include<stdio.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<stdlib.h>charGetChar(char*input,int*index,intlength);intClearBlank(char*input,int(*index),intlength);intreserve(char*s);voidlrparser(char*input,intinputLength,int*index);voidyucu(char*input,intinputLength,int*index);voidfactor(char*input,intinputLength,int*index);voidstatement(char*input,intinputLength,int*index);voidexpression(char*input,intinputLength,int*index);voidterm(char*input,intinputLength,int*index);char*retab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};//關(guān)鍵字intsyn=0;intmyIsAlpha(charch){ if(islower(ch)==2||isupper(ch)==1) { return1; } else { return0; }}voidscaner(char*input,intinputLength,int*index){ chars[256]="";//保存當(dāng)前的字符 charch=GetChar(input,index,inputLength); intnowPosition=0; intj=0; if(myIsAlpha(ch)==1)//如果是字母 { while(((ch>='0'&&ch<='9')||(myIsAlpha(ch)==1))&&*index<=inputLength) { s[nowPosition]=ch;//添加到當(dāng)前字符串中 nowPosition++; ch=GetChar(input,index,inputLength); } if((ch<'0'||ch>'9')&&(myIsAlpha(ch)==0))//進(jìn)行回退操作，并輸出結(jié)果 { s[nowPosition]='\0';//添加結(jié)束標(biāo)志 j=reserve(s); if(j==0) { syn=10; } else { syn=j; } (*index)--; return; } else//超過(guò)范圍 { s[nowPosition++]=ch; s[nowPosition]='\0';//添加結(jié)束標(biāo)志 j=reserve(s); if(j==0) { syn=10; } else { syn=j; } getchar(); exit(0);*/ return; } } else if(ch>='0'&&ch<='9')//如果是數(shù)字 { while(ch>='0'&&ch<='9'&&*index<=inputLength) { s[nowPosition]=ch;//添加到當(dāng)前字符串中 nowPosition++; ch=GetChar(input,index,inputLength); } if(ch<'0'||ch>'9')//進(jìn)行回退操作 { (*index)--; syn=11; return; } else//超過(guò)范圍時(shí) { s[nowPosition]=ch; syn=11; return; } } else { switch(ch) { case'+': { syn=13; return; } case'-': { syn=14; return; } case'*': { syn=15; return; } case'/': { syn=16; return; } case'<': { ch=GetChar(input,index,inputLength); if(ch=='=') { syn=22; return; } else if(ch=='>') { syn=21; return; } else { syn=20; if(*index>inputLength) { return; } else { (*index)--; return; } } } case'>': { ch=GetChar(input,index,inputLength); if(ch=='=') { syn=24; return; } else { syn=23; if(*index>inputLength) { return; } else { (*index)--; return; } } } case':': { ch=GetChar(input,index,inputLength); if(ch=='=') { syn=18; return; } else { if(*index>inputLength) { return; } else { (*index)--; return; } } } case'=': { syn=25; return; } case';': {/* syn=26; return; } case'(': { syn=27; return; } case')': { Syn=28; return; } case'#': { syn=0; return; } case'': { syn=-1; return; } default: { printf("(非法符號(hào))"); } } }}intreserve(char*s){ if(strcmp(s,retab[0])==0) { return1; } else if(strcmp(s,retab[1])==0) { return2; } else if(strcmp(s,retab[2])==0) { return3; } else if(strcmp(s,retab[3])==0) { return4; } else if(strcmp(s,retab[4])==0) { return5; } else if(strcmp(s,retab[5])==0) { return6; } else { return0; }}charGetChar(char*input,int*index,intlength){ if(*index<=length) { (*index)++; returninput[(*index)-1]; } else return0;}intClearBlank(char*input,int(*index),intlength){ while((*index)!=length) { if(input[(*index)]==32&&(*index)!=length) { ((*index))++; } else if(input[(*index)]==32&&(*index)==length) { printf("\n謝謝使用！\n"); getchar(); exit(0); } else { return1; } }return0;}voidlrparser(char*input,intinputLength,int*index){ if (syn==1) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } yucu(input,inputLength,index); if(syn==6) {scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } if(syn==0) { printf("success\n"); getchar(); return; } } } else { printf("error!"); return; }}voidyucu(char*input,intinputLength,int*index){ statement(input,inputLength,index); while (syn==26) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); }statement(input,inputLength,index); } return;}voidstatement(char*input,intinputLength,int*index){ if(syn==10) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } if(syn==18) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); } expression(input,inputLength,index); } else { printf("輸出賦值號(hào)錯(cuò)誤！\n"); getchar(); exit(0); } } else { printf("輸出語(yǔ)句錯(cuò)誤！%d\n",syn); getchar(); exit(0); } return;}voidexpression(char*input,intinputLength,int*index){ term(input,inputLength,index); while(syn==13||syn==14) { scaner(input,inputLength,index); while(syn==-1) { scaner(input,inputLength,index); }term(input,inputLength,index); } return;}voidterm(char*input,intinputLength,int*index){ factor(input,inputLength,index); while(syn==15||syn==16) { scaner(input,inputLength,index); whi