編譯原理詞法語法分析等實(shí)驗1

實(shí)驗一：熟悉C語言的運(yùn)行環(huán)境1.實(shí)驗?zāi)康?.1、熟悉利用VisualC++6.0編輯運(yùn)行C程序的方法和步驟。1.2、運(yùn)行調(diào)試簡單的C語言程序。2、實(shí)驗方法及步驟2.1、熟悉利用VisualC++6.0編輯運(yùn)行C程序的方法和步驟：（1）打開VisualC++6.0如圖1所示，單擊“文件”→“新建”→“工程”→“Win32ConsoleApplication”，輸入工程名，選擇存儲位置。圖1（2）文件”→“新建”→“文件”→“C++SourceFile”，輸入C程序文件名并添加到工程，如圖2所示。注意：如果文件名不寫后綴，系統(tǒng)會默認(rèn)指定為.cpp，表示要建立的是C++源程序，因此命名時要加上后綴.c。圖2（3）編寫程序代碼，如圖3所示。圖3（4）點(diǎn)擊菜單欄中“組建”菜單下的“編譯”、“組建”、“執(zhí)行”按鈕，運(yùn)行程序。如果在編譯、組建、執(zhí)行過程中出現(xiàn)錯誤，修改程序后重新運(yùn)行“編譯”、“組建”和“執(zhí)行”過程。（5）根據(jù)需要輸入、輸出數(shù)據(jù)。（6）點(diǎn)擊“文件”→“關(guān)閉”。2.2、輸入并調(diào)試下列程序，熟悉C語言程序的調(diào)試過程，程序如下：#include<stdio.h>voidmain()﹛doublea,b,area;a=1.2;b=3.6;area=a*b;printf(“a=%f,b=%f,area=%f\n”,a,b,area);﹜執(zhí)行以上程序后的輸出結(jié)果為：a=1.200000,b=3.600000,area=4.320000三、輸入并調(diào)試下列程序，理解為什么會出現(xiàn)這樣的結(jié)果。#include<stdio.h>main(){charch1,ch2,ch;unsignedcharc;inta;ch1=78;ch2=67;ch=ch1+ch2;c=ch1+ch2;a=ch1+ch2;printf(“ch1+ch2=%d\n”,ch1+ch2);printf(“ch=%d\n”,ch);printf(“c=%d\n”,c);printf(“a=%d\n”,a);}運(yùn)行結(jié)果：結(jié)果分析：運(yùn)行結(jié)果中ch=-111原因是因為ch定義為char型，所以其值不能大于128，而ch1+ch2=145，145大于128，即ch=ch1+ch2溢出。3.實(shí)驗總結(jié)由以上程序運(yùn)行結(jié)果可知，在編寫程序代碼時，一定要定義函數(shù)類型和變量，變量類型的定義要確保在可執(zhí)行的范圍內(nèi)。實(shí)驗二詞法分析器實(shí)驗?zāi)康募耙蟊敬螌?shí)驗通過用C語言設(shè)計、編制、調(diào)試一個詞法分析子程序，識別單詞，實(shí)現(xiàn)一個C語言詞法分析器，經(jīng)過此過程可以加深對編譯器解析單詞流的過程的了解。運(yùn)行環(huán)境：硬件：windowsxp軟件：visualc++6.0實(shí)驗步驟查詢資料，了解詞法分析器的工作過程與原理。分析題目，整理出基本設(shè)計思路。實(shí)踐編碼，將設(shè)計思想轉(zhuǎn)換用c語言編碼實(shí)現(xiàn)，編譯運(yùn)行。4.測試功能，多次設(shè)置包含不同字符，關(guān)鍵字的待解析文件，仔細(xì)察看運(yùn)行結(jié)果，檢測該分析器的分析結(jié)果是否正確。通過最終的測試發(fā)現(xiàn)問題，逐漸完善代碼中設(shè)置的分析對象與關(guān)鍵字表，拓寬分析范圍提高分析能力。實(shí)驗內(nèi)容本實(shí)驗中將c語言單詞符號分成了四類：關(guān)鍵字key（特別的將main說明為主函數(shù)）、普通標(biāo)示符、常數(shù)和界符。將關(guān)鍵字初始化在一個字符型指針數(shù)組*key[]中，將界符分別由程序中的case列出。在詞法分析過程中，關(guān)鍵字表和case列出的界符的內(nèi)容是固定不變的（由程序中的初始化確定），因此，從源文件字符串中識別出現(xiàn)的關(guān)鍵字，界符只能從其中選取。標(biāo)識符、常數(shù)是在分析過程中不斷形成的。對于一個具體源程序而言，在掃描字符串時識別出一個單詞，若這個單詞的類型是關(guān)鍵字、普通標(biāo)示符、常數(shù)或界符中之一，那么就將此單詞以文字說明的形式輸出．每次調(diào)用詞法分析程序，它均能自動繼續(xù)掃描下去，形成下一個單詞，直到整個源程序全部掃描完畢，從而形成相應(yīng)的單詞串。輸出形式例如：void$關(guān)鍵字源程序代碼：#include<string.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>//定義關(guān)鍵字char*Key[10]={"main","void","int","char","printf","scanf","else","if","return"};charWord[20],ch;//存儲識別出的單詞流intIsAlpha(charc){//判斷是否為字母 if(((c<='z')&&(c>='a'))||((c<='Z')&&(c>='A')))return1; elsereturn0;}intIsNum(charc){//判斷是否為數(shù)字 if(c>='0'&&c<='9')return1; elsereturn0;}intIsKey(char*Word){//識別關(guān)鍵字函數(shù) intm,i; for(i=0;i<9;i++){ if((m=strcmp(Word,Key[i]))==0) { if(i==0) return2; return1; } } return0;}voidscanner(FILE*fp){//掃描函數(shù) charWord[20]={'\0'}; charch; inti,c; ch=fgetc(fp);//獲取字符，指針fp并自動指向下一個字符 if(IsAlpha(ch)){//判斷該字符是否是字母 Word[0]=ch; ch=fgetc(fp); i=1; while(IsNum(ch)||IsAlpha(ch)){//判斷該字符是否是字母或數(shù)字 Word[i]=ch; i++; ch=fgetc(fp); } Word[i]='\0';//'\0'代表字符結(jié)束(空格) fseek(fp,-1,1);//回退一個字符 c=IsKey(Word);//判斷是否是關(guān)鍵字 if(c==0)printf("%s\t$普通標(biāo)識符\n\n",Word);//不是關(guān)鍵字 elseif(c==2)printf("%s\t$主函數(shù)\n\n",Word); elseprintf("%s\t$關(guān)鍵字\n\n",Word);//輸出關(guān)鍵字 }else//開始判斷的字符不是字母 if(IsNum(ch)){//判斷是否是數(shù)字 Word[0]=ch; ch=fgetc(fp); i=1; while(IsNum(ch)){ Word[i]=ch; i++; ch=fgetc(fp); } Word[i]='\0'; fseek(fp,-1,1);//回退 printf("%s\t$無符號實(shí)數(shù)\n\n",Word); } else//開始判斷的字符不是字母也不是數(shù)字 { Word[0]=ch; switch(ch){ case'[': case']': case'(': case')': case'{': case'}': case',': case'"': case';':printf("%s\t$界符\n\n",Word);break; case'+':ch=fgetc(fp); Word[1]=ch; if(ch=='='){ printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//運(yùn)算符“+=” } elseif(ch=='+'){ printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//判斷結(jié)果為“++” } else{ fseek(fp,-1,1); printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//判斷結(jié)果為“+” } break; case'-':ch=fgetc(fp); Word[1]=ch; if(ch=='='){ printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word); } elseif(ch=='-'){ printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//判斷結(jié)果為“--” } else{ fseek(fp,-1,1); printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//判斷結(jié)果為“-” } break; case'*': case'/': case'!': case'=':ch=fgetc(fp); if(ch=='='){ printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word); } else{ fseek(fp,-1,1); printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word); } break; case'<':ch=fgetc(fp); Word[1]=ch; if(ch=='='){ printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//判斷結(jié)果為運(yùn)算符“<=” } elseif(ch=='<'){ printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//判斷結(jié)果為“<<” } else{ fseek(fp,-1,1); printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);//判斷結(jié)果為“<” } break;case'>':ch=fgetc(fp); Word[1]=ch; if(ch=='=')printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word); else{ fseek(fp,-1,1); printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word); } break; case'%':ch=fgetc(fp); Word[1]=ch; if(ch=='='){printf("%s\t$運(yùn)算符\n\n",Word);} if(IsAlpha(ch))printf("%s\t$類型標(biāo)識符\n\n",Word); else{ fseek(fp,-1,1); printf("%s\t$取余運(yùn)算符\n\n",Word); } break; default:printf("無法識別字符!\n\n");break; } }}main(){ charin_fn[30];//文件路徑FILE*fp;printf("\n請輸入源文件名（包括路徑和后綴名）:");while(1){ gets(in_fn); //scanf("%s",in_fn);if((fp=fopen(in_fn,"r"))!=NULL)break;//讀取文件內(nèi)容，并返回文件指針，該指針指向文件的第一個字符elseprintf("文件路徑錯誤!請重新輸入:"); }printf("\n*******************詞法分析結(jié)果如下*******************\n");do{ ch=fgetc(fp); if(ch=='#')break;//文件以#結(jié)尾，作為掃描結(jié)束條件 elseif(ch==''||ch=='\t'||ch=='\n'){}//忽略空格，空白，和換行 else{ fseek(fp,-1,1);//回退一個字節(jié)開始識別單詞流 scanner(fp); }}while(ch!='#');return(0);}實(shí)驗結(jié)果解析源文件：voidmain(){inta=3;a+=b;printf("%d",a);return;}#解析結(jié)果：實(shí)驗總結(jié)：通過本次實(shí)驗，讓我再次瀏覽了有關(guān)c語言的一些基本知識，特別是對文件，字符串進(jìn)行基本操作的方法。C語言中沒有string類型，因此本實(shí)驗中的對字符串提取與識別均借助#include<string.h>及字符型數(shù)組來實(shí)現(xiàn)。讓我練習(xí)對字符串函數(shù)應(yīng)用的同時也提高了自己的邏輯思維能力。在本次實(shí)驗中，我糾正了一個一直以來的概念錯誤：main不是關(guān)鍵字，它定義為程序的入口，是主函數(shù)！在本實(shí)驗中，雖然我把main初始化在關(guān)鍵字表（字符指針類型數(shù)組）*Key[10]中，當(dāng)與該數(shù)組中字符串進(jìn)行比較時，若與main匹配成功，則返回2，若為其他關(guān)鍵字則返回1，以此來把main從關(guān)鍵字中區(qū)別出來。在本實(shí)驗中的關(guān)鍵字表只初始化了幾個常用的關(guān)鍵字，還可繼續(xù)擴(kuò)充（只需擴(kuò)大數(shù)組，向其中補(bǔ)充要添加的關(guān)鍵字）。如果要對本程序中未識別的c語言中的一些其他的字符進(jìn)行擴(kuò)充（目前處理為不可識別字符），可在程序代碼中繼續(xù)添加case選項，分別對相應(yīng)要識別的特殊字符加以描述實(shí)驗三微小語言及其文法一、實(shí)驗?zāi)康木幹埔粋€遞歸下降分析程序，實(shí)現(xiàn)對詞法分析程序所提供的單詞序列的語法檢查和結(jié)構(gòu)分析。二實(shí)驗內(nèi)容利用C語言編制遞歸下降分析程序，并對簡單語言進(jìn)行語法分析。2.1待分析的簡單語言的語法用擴(kuò)充的BNF表示如下：⑴<程序>：：=begin<語句串>end⑵<語句串>：：=<語句>{；<語句>}⑶<語句>：：=<賦值語句>⑷<賦值語句>：：=ID：=<表達(dá)式>⑸<表達(dá)式>：：=<項>{+<項>|-<項>}⑹<項>：：=<因子>{*<因子>|/<因子>⑺<因子>：：=ID|NUM|（<表達(dá)式>）2.2實(shí)驗要求說明輸入單詞串，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程序的C語言程序源代碼： #include<stdio.h>

#include<string.h>

charprog[100],token[8],ch;

char*rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};

intsyn,p,m,n,sum;

intkk;

factor();

expression();

yucu();

term();

statement();

lrparser();

scaner();

main()

{

p=kk=0;

printf("\npleaseinputastring(endwith'#'):\n");

do

{scanf("%c",&ch);

prog[p++]=ch;

}while(ch!='#');

p=0;

scaner();

lrparser();

getch();

}

lrparser()

{

if(syn==1)

{scaner();/*讀下一個單詞符號*/

yucu();/*調(diào)用yucu()函數(shù)；*/

if(syn==6)

{scaner();

if((syn==0)&&(kk==0))printf("success!\n");

}

else{if(kk!=1)printf("thestringhaven'tgota'end'!\n");

kk=1;

}

}

else{printf("haven'tgota'begin'!\n");

kk=1;

}

return;

}

yucu()

{statement();/*調(diào)用函數(shù)statement();*/

while(syn==26)

{scaner();/*讀下一個單詞符號*/

if(syn!=6)statement();/*調(diào)用函數(shù)statement();*/

}

return;

}

statement()

{if(syn==10)

{scaner();/*讀下一個單詞符號*/

if(syn==18)

{scaner();/*讀下一個單詞符號*/

expression();/*調(diào)用函數(shù)statement();*/

}

else{printf("thesing':='iswrong!\n");

kk=1;

}

}

else{printf("wrongsentence!\n");

kk=1;

}

return;

}

expression()

{term();

while((syn==13)||(syn==14))

{scaner();/*讀下一個單詞符號*/

term();/*調(diào)用函數(shù)term();*/

}

return;

}

term()

{factor();

while((syn==15)||(syn==16))

{scaner();/*讀下一個單詞符號*/

factor();/*調(diào)用函數(shù)factor();*/

}

return;

}

factor()

{if((syn==10)||(syn==11))scaner();

elseif(syn==27)

{scaner();/*讀下一個單詞符號*/

expression();/*調(diào)用函數(shù)statement();*/

if(syn==28)scaner();/*讀下一個單詞符號*/

else{printf("theerroron'('\n");

kk=1;

}

}

else{printf("theexpressionerror!\n");

kk=1;

}

return;

}

scaner()

{

sum=0;

for(m=0;m<8;m++)token[m++]=NULL;

m=0;

ch=prog[p++];

while(ch=='')ch=prog[p++];

if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A')))

{while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<='9')))

{token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

}

p--;

syn=10;

token[m++]='\0';

for(n=0;n<6;n++)

if(strcmp(token,rwtab[n])==0)

{syn=n+1;

break;

}

}

elseif((ch>='0')&&(ch<='9'))

{while((ch>='0')&&(ch<='9'))

{sum=sum*10+ch-'0';

ch=prog[p++];

}

p--;

syn=11;

}

elseswitch(ch)

{case'<':m=0;

ch=prog[p++];

if(ch=='>')

{

syn=21;

}

elseif(ch=='=')

{

syn=22;

}

else

{

syn=20;

p--;

}

break;

case'>':m=0;

ch=prog[p++];

if(ch=='=')

{syn=24;

}

else

{syn=23;

p--;

}

break;

case':':m=0;

ch=prog[p++];

if(ch=='=')

{syn=18;

}

else

{syn=17;

p--;

}

break;

case'+':syn=13;break;

case'-':syn=14;break;

case'*':syn=15;break;

case'/':syn=16;break;

case'(':syn=27;break;

case')':syn=28;break;

case'=':syn=25;break;

case';':syn=26;break;

case'#':syn=0;break;

default:syn=-1;break;

}

}結(jié)果分析：輸入begina:=9;x:=2*3;b:=a+xend#后輸出success！如圖1-1所示：圖1-1輸入x:=a+b*cend#后輸出error如圖1-2所示：圖1-2三、總結(jié)：通過本次試驗，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)讀下一個單詞符號調(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“出錯處理”，若是則調(diào)用scaner函數(shù)“判斷syn=0&&kk=0是否成立”成立則說明分析成功打印出來。不成立則“出錯處理”。實(shí)驗四語法分析器實(shí)驗?zāi)康?．掌握LL(1)分析法的基本原理2．掌握LL(1)分析表的構(gòu)造方法3．掌握LL(1)驅(qū)動程序的構(gòu)造方法實(shí)驗內(nèi)容及要求根據(jù)某一文法編制調(diào)試LL（1）分析程序，以便對任意輸入的符號串進(jìn)行分析。本次實(shí)驗的目的主要是加深對預(yù)測分析LL（1）分析法的理解。例：對下列文法，用LL（1）分析法對任意輸入的符號串進(jìn)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輸出的格式如下：(1)LL（1）分析程序(2)輸入一以#結(jié)束的符號串(包括+—*/（）i#)：在此位置輸入符號串(3)輸出過程如下：步驟分析棧剩余輸入串所用產(chǎn)生式1Ei+i*i#E->TG(4)輸入符號串為非法符號串(或者為合法符號串)實(shí)驗源程序代碼如下：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<dos.h>charA[20];/*分析棧*/charB[20];/*剩余串*/charv1[20]={'i','+','*','(',')','#'};/*終結(jié)符*/charv2[20]={'E','G','T','S','F'};/*非終結(jié)符*/intj=0,b=0,top=0,L;/*L為輸入串長度*/typedefstructtype/*產(chǎn)生式類型定義*/{ charorigin;/*大寫字符*/ chararray[5];/*產(chǎn)生式右邊字符*/ intlength;/*字符個數(shù)*/}type;typee,t,g,g1,s,s1,f,f1;/*結(jié)構(gòu)體變量*/typeC[10][10];/*預(yù)測分析表*/voidprint()/*輸出分析棧*/{ inta;/*指針*/ for(a=0;a<=top+1;a++) printf("%c",A[a]); printf("\t\t");}/*print*/voidprint1()/*輸出剩余串*/{ intj; for(j=0;j<b;j++)/*輸出對齊符*/ printf(""); for(j=b;j<=L;j++) printf("%c",B[j]); printf("\t\t\t");}/*print1*/voidmain(){ intm,n,k=0,flag=0,finish=0; charch,x; typecha;/*用來接受C[m][n]*/ /*把文法產(chǎn)生式賦值結(jié)構(gòu)體*/ e.origin='E'; strcpy(e.array,"TG");/*E->TG*/ e.length=2; t.origin='T'; strcpy(t.array,"FS");//T->FS// t.length=2; g.origin='G'; strcpy(g.array,"+TG"); g.length=3; g1.origin='G'; g1.array[0]='^';//''^''表示為空串// g1.length=1;s.origin='S'; strcpy(s.array,"*FS"); s.length=3; s1.origin='S'; s1.array[0]='^'; s1.length=1; f.origin='F'; strcpy(f.array,"(E)"); f.length=3; f1.origin='F'; f1.array[0]='i'; f1.length=1;for(m=0;m<=4;m++)/*初始化分析表*/ for(n=0;n<=5;n++) C[m][n].origin='N';/*全部賦為空*//*填充分析表*/C[0][0]=e;C[0][3]=e;C[1][1]=g;C[1][4]=g1;C[1][5]=g1;C[2][0]=t;C[2][3]=t;C[3][1]=s1;C[3][2]=s;C[3][4]=C[3][5]=s1;C[4][0]=f1;C[4][3]=f;printf("提示:本程序只能對由'i','+','*','(',')'構(gòu)成的以'#'結(jié)束的字符串進(jìn)行分析,\n");printf("請輸入要分析的字符串:");do/*讀入分析串*/{ scanf("%c",&ch); if((ch!='i')&&(ch!='+')&&(ch!='*')&&(ch!='(')&&(ch!=')')&&(ch!='#')) { printf("輸入串中有非法字符\n"); exit(1); } B[j]=ch; j++;}while(ch!='#');L=j;/*分析串長度*/ch=B[0];/*當(dāng)前分析字符*/A[top]='#';A[++top]='E';/*'#','E'進(jìn)棧*/printf("步驟\t\t分析棧\t\t剩余字符\t\t所用產(chǎn)生式\n");do{ x=A[top--];/*x為當(dāng)前棧頂字符*