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1、编译技术课程设计一、目的是理论与实践并重的课程，而其实验课要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。二、任务及要求基本要求：1 词法分析器 产生下述小语言的单词序列这个小语言的所有的单词符号，以及它们的种别编码和内部值如下表： 单词符号种别编码助记符内码值DIMIFDOSTOPEND标识符常数（整）=+*，（）1234567891011121314$DIM$IF$DO$STOP$END$ID$INT$ASSIGN$
2、PLUS$STAR$POWER$COMMA$LPAR$RPAR-内部字符串标准二进形式-对于这个小语言，有几点重要的限制：首先，所有的关键字（如IFWHILE等）都是“保留字”。所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。例如，下面的写法是绝对禁止的： IF（5）=x 其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。也就是说，对于关键字不专设对应的转换图。但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。当转换图识别出一个标识符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须
3、至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。例如，一个条件语句应写为 IF i0 i= 1;而绝对不要写成 IFi0 i=1;因为对于后者，我们的分析器将无条件地将IFI看成一个标识符。这个小语言的单词符号的状态转换图，如下图： 2 语法分析器 能识别由加+ 减- 乘* 除/ 乘方 括号（）操作数所组成的算术表达式，其文法如下：EE+T|E-T|TTT*F|T/F|FFPF|Pp(E)|i 使用的算法可以是：预测分析法；递归下降分析法；算符优先分析法；LR分析法等。3 中间代码生成器 产生上述算术表达式的中间代码（四元式序列）三、实现过程说明1、词法分析器的流程图 2、语法分
4、析器流程图3、中间代码生成器流程图四、源程序清单词法分析器：#include stdafx.h#include iostream#include stringusing namespace std;/reserve保留字string reserve5 = DIM,IF,DO,STOP,END;/结构体数组，保存已识别的单词struct tablestring str;string name;table400;int count = 0;/判断是否为保留字bool Reserve(string str)bool flag = false;for(int i=0; isizeof(reserve)
5、; i+)if(str = reservei) flag = true;break;return flag;/读入源程序string readStr() FILE *fp; string str = ;char c, filename20;coutfilename;if(fp = fopen(filename,r) = NULL)coutfile not foundendl; else while(c = fgetc(fp) != EOF) str += c;return str;/将结果显示void putToFile(struct table tablep)char ch;int i, j
6、, k;for(i=0; icount; i+)for(j=0; jtablei.str.size(); j+)ch = tablei.strj;coutch;cout ;for(k=0; ktablei.name.size(); k+)ch = tablei.namek;coutch;coutendl; cout分析完毕! 0) c = inputi+;n -;/找到第一个不为空的字符while(c = | c = n | c = t)c = inputi+;n -;if(isalpha(c) while(isalpha(c) | isdigit(c)strToken += c;c = in
7、puti+;n -;i-; /将游标回退一位n+; tablecount.str = strToken;if(!Reserve(strToken)/不是保留字tablecount+.name = $ID; else for(int k=0; ksizeof(reserve); k+)if(strToken = reservek)tablecount+.name = $+reservek;break;strToken = ; /清空，以备下次使用 else if(isdigit(c) while(isdigit(c)strToken += c;c = inputi+;n -;i-;n+;tabl
8、ecount.str = strToken;tablecount+.name = $INT;strToken = ; else if(c = *) c = inputi+;n-;if(c = *) tablecount.str = *;tablecount+.name = $POWER; else i-;n+;tablecount.str = *;tablecount+.name = $STAR; else strToken += c;tablecount.str = strToken;switch(c) /暂时识别以下符号case # : tablecount+.name = $POUND;
9、break;case : tablecount+.name = $QUOTE;break;case = : tablecount+.name = $ASSIG;break;case + : tablecount+.name = $PLUS;break;case ; :tablecount+.name = $SEMICOLON; break;case ( :tablecount+.name = $LPAR;break;case ) :tablecount+.name = $RPAR;break;case : tablecount+.name = $LBRACE;break;case , :tab
10、lecount+.name = $COMMA; break;case :tablecount+.name = $RBRACE; break;default : count+;break;strToken = ; void main()while(1)string str;str = readStr();lex(str);putToFile(table);语法分析器 ：#include stdafx.h#include#includeusing namespace std;void E();void E1();void T();void T1();void F();string s;int i;
11、int ERR;int SwitchNum;int main()dos=;i=0;ERR=0;cout请输入你要分析的句子:s;s.resize(s.size()+1);ss.size()-1=#;E();if(si=#)cout是该文法产生的算术表达式endl;elsecoutendl;coutSwitchNum);return 0;void E() if(ERR=0)T();E1();void E1()if(ERR=0)if(si=+)+i;T();E1();else if(si!=#&si!=)cout不是该文法产生的算术表达式endl;ERR=1;void T()if(ERR=0)F(
12、);T1();void T1()if(ERR=0)if(si=*)+i;F();T1();else if(si!=#&si!=)&si!=+)cout不是该文法产生的算术表达式endl;ERR=1;void F()if(ERR=0)if(si=()+i;E();if(si=)+i;else if(si= #)cout不是该文法产生的算术表达式endl;ERR=1;+i;else if(si=i)+i;elsecout不是该文法产生的算术表达式endl;ERR=1;中间代码生成器：#include stdafx.h#include#include#includeusing namespace s
13、td;#define MAX 100int m=0,sum=0;/sum用于计算运算符的个数 /m用于标记输入表达式中字符的个数char JG=A;char strMAX;/用于存输入表达式int token=0;/左括号的标志/*用于更改计算后数组中的值*/void change(int e)int f=e+2;char ch=strf;if(ch=A&ch=Z)for(int l=0;l=A&stre=Z)for(int i=0;im;i+)if(stri=stre)stri=JG;void chengchuchuli(int i,int m) i+;for( ;i=m-1;i+)/处理乘
14、除运算 if(stri=*|stri=/) cout(stri stri-1 stri+1 JG)endl; change(i-1); stri-1=stri=stri+1=JG; sum-; JG=(char)(int)JG+; void jiajianchuli(int j,int m)j+;for( ;j=m-1;j+)/处理加减运算 if(strj=+|strj=-) cout(strj strj-1 strj+1 JG)endl; change(j-1); strj-1=strj=strj+1=JG; sum-; JG=(char)(int)JG+; /*扫描一遍从文件中读入表达式*
15、/void scan(FILE *fin) int pMAX; char ch=a;int c=-1,q=0;while(ch!=EOF)ch=getc(fin);while(ch= |ch=n|ch=t) ch=getc(fin);/消除空格和换行符strm+=ch;if(ch=|ch=+|ch=-|ch=*|ch=/) sum+;else if(ch=() p+c=m-1; else if(ch=) q=m-1; chengchuchuli(pc,q);/从左括号处理到又括号 jiajianchuli(pc,q); JG=(char)(int)JG-; strpc=strm-1=JG; c
16、-; JG=(char)(int)JG+; /*对表达是进行处理并输出部分四元式*/void siyuanshi()for(int i=0;i=m-1;i+)/处理乘除运算 if(stri=*|stri=/) cout(stri stri-1 stri+1 JG)endl; change(i-1); stri-1=stri=stri+1=JG; sum-; JG=(char)(int)JG+; for(int j=0;j=m-1;j+)/处理加减运算 if(strj=+|strj=-) cout(strj strj-1 strj+1 JG)endl; change(j-1); strj-1=s
17、trj=strj+1=JG; sum-; JG=(char)(int)JG+; for(int k=0;k=m-1;k+)/处理赋值运算 if(strk=) JG=(char)(int)-JG; cout(strk strk+1 strk-1)endl; sum-; change(k+1); strk-1=JG; /*主函数*/void main()char inMAX; /用于接收输入输出文件名 FILE *fin; /用于指向输入输出文件的指针while(1) coutin;coutendl; if (fin=fopen(in,r)=NULL) /判断输入文件名是否正确 coutendl打
18、开词法分析输入文件出错!endl; cout四元式如下：endl;scan(fin);/调用函数从文件中读入表达式 /*调用生成四元式的函数*/siyuanshi(); /*判断是否成功*/if(sum=0) cout成功！endl;else cout有错误！endl; /关闭文件fclose(fin);五、程序运行结果词法分析器测试用例：DIM IF DO SDOP END 76 = + * * , ( )语法分析器测试用例:（1）输入i，预期显示:是该文法产生的算术表达式（2）输入a，预期显示:不是该文法产生的算术表达式（3）输入(i+i*i)，预期显示:是该文法产生的算术表达式（4）输入
19、(i+i，预期显示:不是该文法产生的算术表达式中间代码生成器：测试用例x=i+iy=i*iz=ia=(i+i)*ib=(i+i)*i+i*i六、总结本课程设计程序是以C语言为基础，并整合了C、C+等一些编译语言的思想，能够实现对整数的四则运算以及相应的赋值语句、条件语句和循环语句，其中以递归的思想实现了词法分析、语法分析和语义分析，最终结果使用四元式输出。增加了对注释的分析，并能够实现文件的读入，大大地增强了程序的可用性和效率。美中不足的是程序中没有类型检查、没有布尔表达式的分析，结果只以中间代码（四元式）表示，没有生成目标代码，还有受文件操作的限制分析的程序不支持中文，这些也希望在以后的日子里继续学习和完成。做这份课程设计也用了近一周的时间，整体来说对课本的知识的巩固和对自己的编程思想都有一定的好处，通过课程设计使我进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容，培养独立思考问题、分析问题、解决实际问题的动手能力，使我了解到编译原理与方法对于深刻理解程序设计语言、深入了解程序在计算机中的运行机制、掌握程序设计语言的翻译方法起到不可替代的作用。
