編譯原理的課程設(shè)計(jì).doc

此文檔收集于網(wǎng)絡(luò)，如有侵權(quán)，請(qǐng)聯(lián)系網(wǎng)站刪除二、課程設(shè)計(jì)正文1 編寫一個(gè)L-語(yǔ)言的詞法分析器，從左到右逐個(gè)字符地對(duì)L-語(yǔ)言的源程序進(jìn)行掃描，產(chǎn)生一個(gè)個(gè)單詞符號(hào)的機(jī)內(nèi)表示。程序結(jié)構(gòu)如圖L-1所示： scanner IsAlpha IsNumberIsCharIsother OutPutError 圖 L-111 Sanner()1 功能：完成初始化，并循環(huán)調(diào)用子模塊，完成單詞的識(shí)別。2 算法描述如下Void Scanner() 調(diào)用ScannerInit（）進(jìn)行初始化； 讀入源程序的第一個(gè)字符； while （字符！=EOF） if （字符= =字母）IsAlPha（）；else if ( 字符= = 數(shù)字) IsNumber（）； else if （字符= =）IsChar（）； else IsOther（）；打印結(jié)束信息；結(jié)束操作；12 IsAlPha（） 1功能：識(shí)別保留字和標(biāo)識(shí)符。 2算法描述如下： Void IsAlPha（） while（字符為字母或數(shù)字或_） 記錄當(dāng)前字符； 讀取下一字符；判斷當(dāng)前字符串是否為保留字，并設(shè)置標(biāo)志位h；調(diào)用OutPut（）函數(shù)輸出保留字或標(biāo)識(shí)符； 13 IsNumber() 1功能：識(shí)別整數(shù)和實(shí)數(shù)。 2算法描述如下： void IsNumber（） int flag=0; while （字符為數(shù)字） 記錄當(dāng)前字符； 讀取下一字符； If（字符為.號(hào)） 記錄當(dāng)前字符； flag=1; 讀下一字符； 跳出循環(huán)；記單詞編碼為整數(shù)的編碼（當(dāng)前Token為整數(shù)）；If（flag=1） if （當(dāng)前字符為數(shù)字） 記錄當(dāng)前數(shù)字； while（當(dāng)前字符為數(shù)字） 記錄字符； 讀取下一字符；記單詞編碼為實(shí)數(shù)的編碼（當(dāng)前Token為實(shí)數(shù)）；else Error（2）；if （當(dāng)前字符為.）刪除余下數(shù)字；if （當(dāng)前字符為字母） 舍去后面的部分；OutPut（）；14 IsChar（） 1功能：識(shí)別字符串。 2算法描述： void IsChar（） for （；） 讀取下一字符； 現(xiàn)行Token為字符串； If（當(dāng)前字符不是.號(hào)） 記錄字符； Else break；OutPut（）；讀下一字符；15 IsOther（） 1功能：識(shí)別其他單詞。 2算法描述如下： void IsOther（） switch（當(dāng)前字符） 對(duì)于不同字符做出不同處理，主要有： 1、符號(hào)內(nèi)容的記?。?2、查出機(jī)內(nèi)碼； 3、調(diào)用OutPut（）輸出至Token（）文件； 4、讀取下一字符； 5、對(duì)于錯(cuò)誤符號(hào)將其刪除，并報(bào)錯(cuò)；16 ScannerInit（） 1功能：進(jìn)行初始化，主要包括： 1、建立單詞編碼表、token表、符號(hào)表，并將它們清空。 2、打開單詞編碼文件，并將單詞編碼讀到編碼表中。17 OutPut（） 1功能：輸出識(shí)別出的單詞，包括： 2若單詞為標(biāo)識(shí)符或常數(shù)再查，填符號(hào)表。18 Error（） 1.功能：判斷錯(cuò)誤原因。2在由詞法分析程序?qū)語(yǔ)言源程序分析產(chǎn)生的token，符號(hào)表文件的基礎(chǔ)上，從完成語(yǔ)法語(yǔ)義分析，并產(chǎn)生相應(yīng)的中間代碼-四元式序列。21 paser（） 1功能：主模塊，完成初始化，并調(diào)用復(fù)合語(yǔ)句分析模塊和說(shuō)明語(yǔ)句分析模塊，完成分析任務(wù)。 2算法描述如下： void paser（） 初始化； 從Token文件讀取第一個(gè)單詞； if （單詞= =program） 讀取下一單詞； if （單詞= =標(biāo)識(shí)符） 讀取下一單詞； if（單詞為；） 行數(shù)加一； 讀取下一單詞； if （單詞為var） declear( ); if (單詞為begin) S_Begin(); if (code 不是等于號(hào)) Error（49）；else 出錯(cuò)處理；else 出錯(cuò)處理；else出錯(cuò)處理；else 出錯(cuò)處理；22 S_Begin（） 1功能：完成復(fù)合語(yǔ)句的分析。 2算法描述 S_Begin（） if （當(dāng)前字符為begin） 讀取下一字符； 調(diào)用L_Analize（）； if（當(dāng)前字符為end） 結(jié)束； else 非正常結(jié)束，返回0；讀取下一字符；返回； 23 L_Analize（） 1功能：完成語(yǔ)句序列分析。 2算法描述 L_Analize（） int rtn; switch(當(dāng)前字符) case IF：調(diào)用S_IF（）函數(shù)；break； case BEGIN ：調(diào)用S_Begin（）函數(shù)；braek; case 標(biāo)識(shí)符：調(diào)用 S_Let（）函數(shù);break; case WHILE：調(diào)用 S_While（）；break;if (當(dāng)前字符為：) 行數(shù)加一； 讀取下一字符； 遞歸調(diào)用L_Analize（）else return rtn;24 S_Let（） 1功能：完成賦值語(yǔ)句的分析。 2算法分析 S_Let（int a） if (當(dāng)前字符為標(biāo)識(shí)符) if （需要記錄變量的地址） 記錄賦值變量的地址；讀取下一個(gè)單詞； if（當(dāng)前單詞為賦值號(hào)） 調(diào)用表達(dá)式分析函數(shù)L_Analize（）； if（表達(dá)式正確） 生成賦值句四元式；else 賦值句出錯(cuò)；return四元式序號(hào)；25 S_IF（） 1功能：完成條件語(yǔ)句的分析。 2算法描述： Int S_IF（） int a; int rtn=0; 定義一個(gè)真出口True_address和一個(gè)假出口Flase_address; if(當(dāng)前單詞為if) 布爾表達(dá)式初始化； 調(diào)用布爾表達(dá)式分析函數(shù)B_Analize（）； rtn=布爾表達(dá)式的四元式首址； 產(chǎn)生無(wú)條件跳轉(zhuǎn)四元式； if （當(dāng)前單詞為then） 讀取下一單詞； switch（當(dāng)前單詞） case IF：調(diào)用S_IF（）函數(shù)；break； case BEGIN ：調(diào)用S_Begin（）函數(shù)；braek; case 標(biāo)識(shí)符：調(diào)用 S_Let（）函數(shù);break; case WHILE：調(diào)用 S_While（）；break; BackPatch（）； if（當(dāng)前單詞為else） 讀取下一單詞； switch（當(dāng)前單詞） case IF：調(diào)用S_IF（）函數(shù)；break； case BEGIN ：調(diào)用S_Begin（）函數(shù)；braek; case 標(biāo)識(shí)符：調(diào)用 S_Let（）函數(shù);break; case WHILE：調(diào)用 S_While（）；break; BackPatch（）； else rtn；else 報(bào)錯(cuò)；（缺少then）rtn；26 S_While（） 1功能：完成while循環(huán)語(yǔ)句的分析。 2算法描述; int S_While（） int rtn=0;boor_value,True_address,False_address; if (當(dāng)前單詞為while) rtn=布爾表達(dá)式分析函數(shù)B_Analize（）； boor_value=布爾表達(dá)式值地址； 產(chǎn)生跳轉(zhuǎn)四元式； if（當(dāng)前單詞為do） 讀取下一單詞； switch（當(dāng)前單詞） case IF：調(diào)用S_IF（）函數(shù)；break； case BEGIN ：調(diào)用S_Begin（）函數(shù)；braek; case 標(biāo)識(shí)符：調(diào)用 S_Let（）函數(shù);break; case WHILE：調(diào)用 S_While（）；break; BackPatch（）；BackPatch（）；else 出錯(cuò)，缺少do；return rtn；27 gen（） 該函數(shù)形成一個(gè)四元式，并將其輸出至四元式文件。28 E_Analize（） 1該函數(shù)是算術(shù)分析表達(dá)式的主模塊，它調(diào)用算術(shù)表達(dá)式的子模塊，采用遞歸下降分析法完成算術(shù)表達(dá)式的分析。 2算術(shù)表達(dá)式的各個(gè)子模塊： aE_Init（）將算術(shù)表達(dá)式讀入分析棧； bint E_AddSub（）完成E-TE1|T的分析； cint E1_AddSub(int a) 完成E1-+TE1|-TE1| dT_MulDiv（） 完成T-FT1|F的分析； eT1_MulDiv(int a) 完成T1-*FT1|/FT1|; fF_Number（） 完成F-i|（E）的分析；29 B_Analize（） 1布爾表達(dá)式分析的主模塊，調(diào)用其他布爾表達(dá)式的子模塊，采用遞歸下降分析法完成布爾表達(dá)式的分析。并返回該布爾表達(dá)式的首個(gè)四元式地址。 aB_OR（）完成B-LB|L的分析; bB1_OR（int a） 完成B1-orLB1|的分析; cL_AND（） 完成L-ML1|M的分析； dL1_AND（）完成L1-andM1|的分析; eM_NOT（）完成M-notM|K的分析; fK_END（）完成K-i|false|true|（B）的分析； gK_CMP（）完成K-iSi,S-|=|=|的分析。三、課程設(shè)計(jì)總結(jié) 1、 實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題 詞法分析器程序中要讀入一個(gè)單詞編碼文件，但是文件的格式在編寫的時(shí)候和程序有點(diǎn)差異，因而導(dǎo)致輸出結(jié)果再三的錯(cuò)誤。語(yǔ)法/語(yǔ)義分析器中，在修改符號(hào)表時(shí)，出現(xiàn)錯(cuò)誤，最終沒(méi)有的到正確結(jié)果。2、 對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有更深的理解 通過(guò)該課程設(shè)計(jì)，掌握了什么是編譯程序，編譯程序工作的基本過(guò)程及其各階段的基本任務(wù)，熟悉了編譯程序總流程框圖，了解了編譯程序的生成過(guò)程，構(gòu)造工具及其相關(guān)的技術(shù)對(duì)課本上的知識(shí)有了更深的理解，課本上的知識(shí)師機(jī)械的，表面的.通過(guò)把該算法的內(nèi)容，算法的執(zhí)行順序在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，把原來(lái)以為很深?yuàn)W的書本知識(shí)變的更為簡(jiǎn)單，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理有更深的理解。3、 對(duì)該理論在實(shí)踐中的應(yīng)用有深刻的理解 通過(guò)把該算法的內(nèi)容,算法的執(zhí)行順序在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)，知道和理解了該理論在計(jì)算機(jī)中是怎樣執(zhí)行的，對(duì)該理論在實(shí)踐中的應(yīng)用有深刻的理解。四、參考文獻(xiàn)1 賀訊. 編譯方法學(xué)習(xí)指導(dǎo)與實(shí)踐.北京：機(jī)械工業(yè)出版社, 第一版. 2004年8月。 五、附錄1單詞編碼文件ni.txt and1or11begin2program12bool3real13+23=33do4then14-2434else5true15*2535end6var16/2636false7while17.27=37if8標(biāo)識(shí)符18，28integer9整數(shù)19:29not10實(shí)數(shù)20；30（21:=31）22=32char 382測(cè)試代碼文件11.txt program abc; var a:real; begin if a22.2 then x:=c+d; end3詞法分析完整源代碼 #include#include#include#define LENGTH 61#define N 100/*/typedef struct tokenint label;char name30;int code;int addr;token;typedef struct KeyWordchar name30;int code;KeyWord;typedef struct symbleint number;int type;char name30;symble;/*/char ch;int var_count;int error_count;int label_count;int code_count;int addr_count;int LineOfPro;char filename30;FILE*KeyFin;FILE*SourceFin;FILE*TokenFout;FILE*SymbleFout;KeyWord keyLENGTH;token CurrentToken;symble CurrentSimble;symble SymbleListN;/*/void Scanner();void ScannerInit();void IsAlpha();void IsNumber();void IsAnotation();void IsChar();void IsOther();void OutPut();void Error(int a);int WordHave();int strcmp(char*s,char*t)for(;*s=*t;s+,t+)if(*s=0)return 0;return 1;/*/int main()int i=0,j=0;code_count=0;LineOfPro=0;var_count=0;addr_count=1;label_count=1;for(i=0;iN;i+)SymbleListi.number=0;SymbleListi.type=0;for(j=0;j30;j+)SymbleLj=0;Scanner();system(pause);return 0;/*主程序*/void Scanner()int i=0;error_count=0;ScannerInit();printf( * );printf( *L語(yǔ)言詞法分析器);printf( * ); printf(輸入原文件名:);for(;)scanf(%c,&filenamei);if(filenamei=10)break;i+;filenamei=0;if(SourceFin=fopen(filename,rt)=NULL)printf(無(wú)法打開文件 %s.n,filename);exit(1);if(TokenFout=fopen(token.txt,wt+)=NULL)printf(無(wú)法打開文件 symble.txtn);exit(1);if(SymbleFout=fopen(symble.txt,wt+)=NULL)printf(無(wú)法打開文件 symble.txtn);exit(1);ch=fgetc(SourceFin);while(ch!=EOF)for(i=0;i47)&(ch64)&(ch96)&(ch123)|(ch=_)IsAlpha(); elseif(ch=)IsChar(); else IsOther();fclose(SourceFin);fclose(TokenFout);fclose(SymbleFout);printf(分析完畢/n);/*初始化*/void ScannerInit()int i=1;int k=0;if(KeyFin=fopen(ni.txt,rt)=NULL)printf(cannot open ni.txtn);exit(1);for(i=0;i60;i+)for(k=0;k30;k+)k=0;for(i=0;i47)&(ch47)&(ch47)&(ch47)&(ch64)&(ch96)&(ch64)&(ch96)&(ch47)&(ch64)&(ch96)&(ch123)|(ch=_)CurrentTi+=ch; ch=fgetc(SourceFin);for(i=1;iLENGTH;i+)h=strcmp(CurrentT,);if(!h)break;if(!h)CurrentToken.code=keyi.code;CurrentToken.addr=-1;else CurrentToken.code=18;CurrentToken.addr=addr_count+;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();/*字符串處理*/void IsChar()int i=0;for(;)ch=fgetc(SourceFin);CurrentToken.code=20;if(ch!=) CurrentTi+=ch;else break;CurrentToken.addr=addr_count+;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);/*其他情況*/void IsOther()char ch1;int i;for(i=0;i30;i+)CurrentTi=0;switch(ch)case(:CurrentT0=(;CurrentToken.code=21;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break;case):CurrentT0=);CurrentToken.code=22;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break;case*:CurrentT0=*;CurrentToken.code=25;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break; case+:CurrentT0=+;CurrentToken.code=23;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break;case,:CurrentT0=1;CurrentToken.code=28;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break;case-:CurrentT0=-;CurrentToken.code=24;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break;case.:CurrentT0=.;CurrentToken.code=27;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break;case:ch1=ch;ch=fgetc(SourceFin);if(ch!=)CurrentT0=:; CurrentToken.code=29; CurrentToken.addr=-1; CurrentToken.label=label_count+; OutPut();elseCurrentT0=:;CurrentT1=; CurrentToken.code=31; CurrentToken.addr=-1; CurrentToken.label=label_count+; OutPut(); ch=fgetc(SourceFin); break;case;:CurrentT0=;CurrentToken.code=30;CurrentToken.addr=-1;CurrentToken.label=label_count+;OutPut();ch=fgetc(SourceFin);break;case:ch1=fgetc(SourceFin);if(ch1=) CurrentT0=)CurrentT0=; CurrentToken.code=35; CurrentToken.addr=-1; CurrentToken.label=label_count+; OutPut(); ch1=fgetc(SourceFin); elseCurrentT0=:ch1=fgetc(SourceFin);if(ch1=) CurrentT0=; CurrentT1=;CurrentToken.code=37; CurrentToken.addr=-1; CurrentToken.label=label_count+; OutPut(); ch1=fgetc(SourceFin);elseCurrentT0=; CurrentToken.code=36; CurrentToken.addr=-1; CurrentToken.label=label_count+; OutPut();ch=ch1;break;case 10: LineOfPro+; ch=fgetc(SourceFin); break;case 13: LineOfPro+; ch=fgetc(SourceFin); break;case : ch=fgetc(SourceFin); break;case EOF: Error(1);ch=fgetc(SourceFin);break;/*輸出模塊*/void OutPut()int flag,i=0;int k;/*查填符號(hào)模塊*/if(CurrentToken.code=18)|(CurrentToken.code=19)|(CurrentToken.code=20)CurrentSimble.number=CurrentToken.addr;CurrentSimble.type=CurrentToken.code;strcpy(CurrentS,CurrentT);flag=WordHave();if(CurrentToken.code=18)&(flag=1)|(CurrentToken.code=20)|(CurrentToken.code=19)fprintf(SymbleFout,%3d %3d %sn,CurrentSimble.number,CurrentSimble.type,CurrentS);/*輸出到token表*/for(;)if(CurrentTi+=0)break;fprintf(TokenFout,%3d %s,CurrentToken.label,CurrentT);printf(%3d %s,CurrentToken.label,CurrentT);for(k=20-i;k0;k-)fprintf(TokenFout, );printf( );fprintf(TokenFout,%3d %3dn,CurrentToken.code,CurrentToken.addr);printf(%3d %3dn,CurrentToken.code,CurrentToken.addr);void Error(int a)error_count+;switch(a)case 1: printf(error %2d 非法字符于 %3d 行.n, error_count,LineOfPro+1);break;case 2: printf(error %2d 實(shí)常數(shù)出過(guò)于 %3d 行.n, error_count,LineOfPro+1);break;case 3: printf(error %2d 沒(méi)有匹配的注釋符 */ n,error_count);break;case 4: printf(error %2d 非正常結(jié)束!n,error_count);break; default: break;return;int WordHave()int flag,i=0;for(i=0;ivar_count;i+)flag=strcmp(CurrentS,SymbleL);if(flag=0)CurrentToken.addr=SymbleListi.number;return 0;SymbleListvar_count.number=CurrentToken.addr;SymbleListvar_count.type=CurrentToken.code;strcpy(SymbleListvar_,CurrentT);var_count+;return 1;4詞法分析的結(jié)果 5詞法分析產(chǎn)生的Token文件 6詞法分析產(chǎn)生的符號(hào)表文件 7語(yǔ)法/語(yǔ)義分析器的完整代碼 #include#include#includetypedef struct stackchar name20;int cod;int addr;stack;typedef struct equint op;int op1;int op2;int result;equ;typedef struct varchar name20;int addr;int type;int value;var;#define EXP_LEN 100#define EQU_LEN 1024#define ONE 50001#define ZERO 50000#define E_EXPR 7#define IF 8#define WHILE 9#define FOR 10#define B_EXP 12FILE *TokenFin;FILE *SymbleFin;FILE *EquFout;int code ;int address;int LineOfPro;int LineOfEqu;stack var_listEXP_LEN;stack exprEXP_LEN;equ EquEQU_LEN;var TempListEQU_LEN;char ID20;int var_count;int len_count;int pos;int now_addr;int temp_count;int error_count;int let_count;int E_Contrl;int E_rtn;int True_address;int False_address;int gen_pos;int EquPush(int op,int a,int b,int r);void GetNext();void Error(int num);int Num(char cc);int gen(int op,int a,int b,int r);void Declear();void InitStack();void Push(int cod,int addr);int NewTemp();void BackPatch(int addr,int addr2);/布爾表達(dá)式分析函數(shù)int B_Analize();void B_Init();int B_OR();int B1_OR(int a);int L_AND();int L1_AND(int a);int M_NOT();int K_END();int K_CMP();/算術(shù)表達(dá)式分析函數(shù)int E_Analize();void E_Init();int E_AddSub();