編譯原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告——詞法分析器和LL文法

1、編譯原理綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)學(xué)期 2016 至 2017 學(xué)年 第學(xué)期專業(yè)計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)班級(jí) 1403學(xué)生姓名 黃世增 學(xué)號(hào) 1411640305任課教師趙嘎實(shí)驗(yàn)成績(jī)16編譯原理課程綜合性實(shí)驗(yàn)報(bào)告開課實(shí)驗(yàn)室：C2102016年 12月 6日實(shí)驗(yàn)題目詞法分析器的設(shè)計(jì)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^設(shè)計(jì)、編制、調(diào)試一個(gè)具體的詞法分析程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言源 程序進(jìn)行掃描，并將其分解為各種單詞的詞法分析方法；加深對(duì)課堂教學(xué)的理解；提高詞法分析方法的實(shí)踐能力。二、實(shí)驗(yàn)要求任選一種高級(jí)程序設(shè)計(jì)語言編程完成詞法分析器。詞法分析器應(yīng)以教材所述 分詞原理為依據(jù)，使用恰當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和方法，結(jié)構(gòu)清晰、高效。編制一個(gè)讀單詞過

2、程，源程序保存在文本文件中(也可鍵盤輸入)，讀取該文 件，識(shí)別出各個(gè)具有獨(dú)立意義的單詞，即關(guān)鍵字、標(biāo)識(shí)符、常數(shù)、運(yùn)算符、分界符 五大類。依次輸出各個(gè)單詞的內(nèi)部單詞種別及單詞符號(hào)自身值，遇到錯(cuò)誤時(shí)可顯示“Eorror”，然后跳過錯(cuò)誤部分繼續(xù)顯示。二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與環(huán)境1 .硬件：PC機(jī) Pentium100 以上。2 .軟件：Win10, VS2010三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容1 .正規(guī)文法< 關(guān)鍵字 >-> int |for| while | do | return | break | continue< 運(yùn)算符和界符 >-> |+ | - | * | /1=| < |

3、 <= |!= | > | >= | , | ; | ( | ) | |市識(shí)符 >-> letter (letter | digit)*< 整型常數(shù) >-> digit digit*2 .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，拼接出相應(yīng)的單詞符號(hào)。2.1 主程序圖1詞法分析主程序示意圖其中初始包括關(guān)鍵字、運(yùn)算符、界限符的置初值。2.2 掃描子程序的算法思想：在詞法分析中，先以只讀方式讀取一個(gè)文件，自文件頭開始掃描文本，濾去開頭的空格、回車符、換行符等。讀取的

4、字符送入word。掃描第一個(gè)字符，看匹配的類型，并進(jìn)行相應(yīng)的類型分析，滿足判斷類型時(shí)，輸出其種別碼和值。四、實(shí)驗(yàn)步驟編寫程序時(shí)，先定義幾個(gè)全局變量，key口事先存放7個(gè)關(guān)鍵字，words口用 來存放識(shí)別出來的單詞二元組，text用來存放從文件讀取的內(nèi)容，word用于存放 識(shí)別出來的單詞，length存放字符個(gè)數(shù)，k存放識(shí)別出來的單詞個(gè)數(shù)。首先，將文本內(nèi)容讀取到text中，文本內(nèi)容最后一個(gè)字符是空白符，然后調(diào) 用scan方法，逐個(gè)掃描每個(gè)字符，如果 word的第一個(gè)字符是字母，則進(jìn)行拼字 符串，再判斷是關(guān)鍵字還是標(biāo)識(shí)符；如果 word的第一個(gè)字符是數(shù)字，則在 word 清空之前判斷是否有識(shí)別出非

5、數(shù)字字符，若有，則出錯(cuò)，若沒有，則識(shí)別出來的 字符串是常數(shù)；若word第一個(gè)字符是運(yùn)算符或界限符，則各自存到 words口中。最后掃描結(jié)束后輸出 五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析IMTT7 JTTnZS KA4 . f_*.JIIVY L-.r LtTTm n o = o Jr<lz- hl Q nb » 3 - 1 - b = 3 + 2 - a + 1 E5.1,¥用2"2,鴛&5?2?露2?鴛3?工2?4,工53工 h"*-* -1 1a六、實(shí)驗(yàn)小結(jié)和思考通過這次實(shí)驗(yàn)，我對(duì)詞法分析器有了進(jìn)一步的了解，而且對(duì)詞法分析和語法 分析在實(shí)踐中的應(yīng)用有了深入

6、的掌握，讓我對(duì)高級(jí)語言的學(xué)習(xí)有了更深的認(rèn)識(shí) 了解得更透徹。七、源程序清單#includ e<stdio.h>#includ e<stdlib.h>#includ e<string> using namespace std;#define MAX 10000struct WordString string Word; / 單詞 int category; / 類別 ;char *key7 = "int" ,"for" , "while" , "do", "return&q

7、uot; , "break" , "continue" ;/ 關(guān)鍵字 WordString wordsMAX;/創(chuàng)建一個(gè)單詞符號(hào)串string text;/讀入的文本存入text中string word;分割出的單詞用 word表示int length;/字符個(gè)數(shù)int k;/總單詞個(gè)數(shù)void scan() int i,j;k=0;word=""for(i=0;i<=length-1;i+) if (word!= "")if(word0>= 'A)&&(word0<= &

8、#39;Z')|(word0>= 'a')&&(word0<= 'z') 首字符是字母 if(texti>= 'A')&&(texti<= 'Z')|(texti>= 'a')&&(texti<= 'z')|(texti>=48)&&(texti <=57) word+=texti; else wordsk.Word=word; for(j=0;j<7;j+) if(word

9、sk.Word=keyj) wordsk.category=1; /break;)else if(j=6) wordsk.category=2; /表土標(biāo)識(shí)符 ) k+;word="" i-;)elseif(word0= ','|word0= ''|word0= ''|word0= ''|word0= '('|word0= ')')/首字符是界限符wordsk.Word=word;wordsk.category=5; / 表示界限符k+;word=""i-;e

10、lseif(word0= '+'|word0= '-' |word0= '*'|word0= '/' |word0= '=' |word0= '>' | word0= '<' |word0= '!')/首字符是運(yùn)算符 if(texti= '=') word+=texti;wordsk.Word=word;wordsk.category=4; / 表示運(yùn)算符 k+;word="" else wordsk.Word=word

11、;wordsk.category=4; / 表示運(yùn)算符 k+;word="" i-; else if(word0>=48&&word0<=57)/ 首字符是數(shù)字if(texti>=48&&texti<=57) word+=texti;else if(texti>= A'&&texti<= 'Z')|(texti>= 'a'&&texti<= 'z') word+=texti;wordsk.category=6

12、; /表示出錯(cuò)，標(biāo)識(shí)符以數(shù)字開頭 else wordsk.Word=word;if (wordsk.category!=6)wordsk.category=3; / 表示常數(shù) k+;word=""； i-；elseif(texti!=10&&texti!=32&&texti!=9)word+=texti; int main() FILE *fp;/文件指針fp=fopen( "text.txt" ,"r");/ 打開文件if(fp=NULL) printf( "Can't open t

13、his fil e!n"); exit(0); int i=0; while (!feof(fp)/判斷是否到文件結(jié)尾 text+=fgetc(fp); i+;length=i; /text最后一個(gè)字符是空字符fclose(fp);/ 關(guān)閉文件scan();for(i=0;i<k;i+)/ 輸出 if (wordsi.category=6)printf( "%s Eorrorn" ,wordsi.Word.c_str(); elseprintf( "(%d, %s)n" ,wordsi.category,wordsi.Word.c_str

14、(); getchar();return 0;開課實(shí)驗(yàn)室：C2102016年 12月 8日實(shí)驗(yàn)題目語法分析 LL(1)語法分析方法的實(shí)現(xiàn)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康耐ㄟ^設(shè)計(jì)、開發(fā)一個(gè)高級(jí)語言的LL (1)語法分析程序，實(shí)現(xiàn)對(duì)源程序的語法 檢查和結(jié)構(gòu)分析，加深對(duì)相關(guān)課堂教學(xué)內(nèi)容(包括自頂向下語法分析、First集、Follow集、Select集、判斷LL (1)文法的方法、文法等價(jià)變換、LL分析表的構(gòu) 造、對(duì)某一輸入用的分析過程的理解，提高語法分析方法的實(shí)踐能力。、實(shí)驗(yàn)要求消除直接左遞歸前的文法G E: E- E+TE-TT - T*FT-FF -(E)|i消除直接左遞歸后的等價(jià)文法G' E E- TE

15、'E' 一+TE' | £T - FT'T' 一*FT' | £F -（E）|i根據(jù)文法建立LL(1)分析表，并對(duì)輸入用i+i*i進(jìn)行語法分析，判斷其是否是合 法的句子，給出句子的分析過程。具體要求如下：1、理解語法分析在編譯程序中的作用；2、理解LL(1)語法分析方法對(duì)文法的要求(必須是LL(1)文法)；3、理解LL(1)分析器模型；4、熟練掌握文法變換方法(消除直接左遞歸和提取左公共因子)。5、熟練掌握Select集合的求解方法和LL(1)分析表的構(gòu)造方法； 二、實(shí)驗(yàn)設(shè)備與環(huán)境1.硬件：PC機(jī) Pentium100 以上。

16、2,軟件：Win10, VS2010三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容給定一個(gè)上下文無關(guān)文法 G,在LL(1)語法分析方法中，必須先求出Select集 通過Select集判斷是否是LL(1)文法，若是，則構(gòu)造預(yù)測(cè)分析表。求出預(yù)測(cè)分析表 之后,鍵盤輸入一個(gè)字符串，依據(jù)LL(1)分析表單步輸出字符串的分析過程。四、實(shí)驗(yàn)步驟五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析所用產(chǎn)生式DTE 卜沂F->i丁->藝E' ->+TE'I-/FT'F->iT'沖FT'垢第 f P,1J -L- LU. + l*+,d_ 1 / 1 ! 士口4L - lz吊s.E £->->如

17、成* i i+1+11*"£i # #Fir T r T T TrTTTTTTT HyE eeeeeeeebefefef #"# 4 #*#A-鬟亭D 0 12 3 4 5 6 r 1 £ E5 8 7 CO O 二-1 -二 -:iI5§e-sKu a nq 二 hi zer qU es ktu埠n 14U3 -141 "I黃世魯-L1后去:君析口 ebu q_L I 由-均忻,e«£六、頭驗(yàn)小結(jié)和思考本實(shí)驗(yàn)加深了我對(duì)LL(1)分析法的算法和思想的理解。七、源程序清單#include <string.h&g

18、t;#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <conio.h>/*1:E->TE' 2:E'->+TE' 3:E'->£ ? 4:T->FT' 5T->*FT 6:T'->7:F->(E) 8:F->i*/int ll156=1,0,0,1,0,0,0,2,0,0,3,3,4,0,0,4,0,0,0,6,5,0,6,6,8,0,0,7,0,0;/ 表示 LL(1)分析表內(nèi)容int main()char

19、ch10='#','E' ;/用于存放符號(hào)棧內(nèi)容char str10;/存放輸入出char str110;/用于存放最初輸入的字符串char cha;/分析字符int i,j,m,n;/j :終結(jié)符所代表數(shù)字；m：非終結(jié)符所代表數(shù)字;n :產(chǎn)生式右部大小intl=1;/符號(hào)棧大小intk=1;/分析輸入用的第幾個(gè)字符inthow;/利用哪個(gè)產(chǎn)生式intstep=1;/步驟intlength=0;printf("請(qǐng)輸入一用字符串，以#結(jié)尾:")；doscanf( "%c” ,&cha);strlength=cha;str1le

20、ngth=cha;length+; while (cha!= '#');printf("步驟t符號(hào)棧tt 輸入用tt 所用產(chǎn)生式n"); docha=str1k-1;printf( "%dt" ,step);for (i=0;i<=l;i+)printf( "%c" ,chi);/ 輸出符號(hào)棧printf( "tt");for (i=k-1;i<length;i+)printf( "%c" ,stri);printf( "tt");switch (

21、cha) case 'i' j=0; break ; case '+': j=1; break ; case '*' j=2; break ; case '(' j=3; break ; case ')' j=4; break ; case '#': j=5; break ; defult: j=-1; break ; if(j!=-1)/正確的字符if (chl!=cha) if (chl!=39) switch (chl) case 'E': m=0;break ; case &

22、#39;T': m=2;break ; case 'F': m=4;break ; default m=-1; break ; else switch (chl-1) case 'E': m=1;break ; case 'T': m=3;break ; default : m=-1; break ; if (m!=-1) if (chl!=cha) how=ll1mj; if (how=1) printf( "E->TE'n"); n=3;l=l+n-1; chl= 'T' chl-1=

23、39; chl-2='E'step=step+1;else if (how=2)printf( "E'->+TE'n");n=4;l=l+n-2;chl= '+'chl-1='T'chl-2=39;chl-3='E'step=step+1;else if (how=3)printf( "E'-> £ ?n");l=l-2;step=step+1;else if (how=4)printf( "T->FT'n");n=3;l=l+n-1;chl= 'F'chl