編譯原理實驗指導(dǎo)書

1、編譯原理實驗指導(dǎo)書專業(yè)：計算機各專業(yè)學(xué)號：姓名：2016 年5 月前言“編譯原理”是一門研究設(shè)計和構(gòu)造編譯程序原理和方法的課程，是計算機各專業(yè)的一門重要專業(yè)基礎(chǔ)課。編譯原理這門課程蘊含著計算機學(xué)科中解決問題的思路、形式化問題和解決問題的方法，對應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件的設(shè)計與開發(fā)有一定的啟發(fā)和指導(dǎo)作用。編譯程序構(gòu)造的原理和技術(shù)在軟件工程、逆向工程、軟件再工程、語言轉(zhuǎn)換及其他領(lǐng)域中都有著廣泛的應(yīng)用。通過本課程的實驗教學(xué)，使學(xué)生加深對編譯系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、工作流程及編譯程序各組成部分設(shè)計原理的理解，使他們能夠掌握和應(yīng)用常用的編譯技術(shù)和方法，為今后從事應(yīng)用軟件和系統(tǒng)軟件的開發(fā)打下一定的理論和實踐基礎(chǔ)。編譯原理實

2、驗指導(dǎo)書圍繞著實驗教學(xué)目標，詳細闡述了各實驗的原理和步驟。希望同學(xué)們能夠充分利用實驗條件，認真完成實驗，從實驗中得到應(yīng)有的鍛煉和培養(yǎng)。實驗要求為了順利完成編譯原理課程實驗，學(xué)生應(yīng)做到： （1） 熟練掌握一種高級程序設(shè)計語言。（2） 實驗前，認真學(xué)習(xí)教材以及實驗指導(dǎo)書的相關(guān)內(nèi)容，提前做好實驗準備。（3） 每次實驗先分析后編程，在實驗報告中應(yīng)寫明自己的編程思路和設(shè)計流程。（4） 實驗結(jié)束一周后提交實驗報告。實驗報告內(nèi)容應(yīng)包括：實驗?zāi)康摹嶒瀮?nèi)容、設(shè)計思路和流程框圖，源程序（含注釋）清單、測試結(jié)果以及實驗總結(jié)。（5） 遵守機房紀律，服從輔導(dǎo)教師指揮，愛護實驗設(shè)備。實驗的驗收將分為兩個部分。第一部分是

3、上機操作，隨機抽查程序運行和即時提問；第二部分是提交書面的實驗報告。此外杜絕抄襲現(xiàn)象，一經(jīng)發(fā)現(xiàn)雷同，雙方成績均以0分計算。目 錄實驗一 詞法分析程序設(shè)計1實驗二 遞歸下降語法分析程序設(shè)計5實驗1 詞法分析程序設(shè)計【開發(fā)語言及實現(xiàn)平臺或?qū)嶒灜h(huán)境】C/C+/C#Microsoft Visual Studio 6.0/ Microsoft Visual Studio .NET 2005-2008【實驗?zāi)康摹浚?）理解詞法分析在編譯程序中的作用（2）加深對有窮自動機模型的理解（3）掌握詞法分析程序的實現(xiàn)方法和技術(shù)【實驗內(nèi)容】對一個簡單語言的子集編制一個一遍掃描的詞法分析程序。【實驗要求】（1）待分析的

4、簡單語言的詞法1) 關(guān)鍵字begin if then while do end2) 運算符和界符:= + - * / < <= > >= <> = ; ( ) #3) 其他單詞是標識符(ID)和整形常數(shù)(NUM)，通過以下正規(guī)式定義：ID=letter(letter|digit)*NUM=digitdigit*4) 空格由空白、制表符和換行符組成?？崭褚话阌脕矸指鬒D、NUM、運算符、界符和關(guān)鍵字，詞法分析階段通常被忽略。（2）各種單詞符號對應(yīng)的種別編碼單詞符號種別碼單詞符號種別碼begin1:17if2:=18then3<20while4<&g

5、t;21do5<=22end6>23letter(letter|digit)*10>=24digitdigit*11=25+13;26-14(27*15)28/16#0（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。syn為單詞種別碼；token為存放的單詞自身字符串；sum為整形常數(shù)。例如：對源程序begin x:=9;if x>0 then x:=2*x+1/3;end# 經(jīng)詞法分析后輸出如下序列：（1，begin）(10,x) (18,:=) (11,9) (26,;) (2,if)【實驗步驟】（1）根據(jù)圖

6、1.1構(gòu)建主程序框架置初值調(diào)用掃描子程序輸出串結(jié)束？輸出單詞二元組是否結(jié)束圖1.1 詞法分析主程序示意圖代碼提示：main()p=0;printf(“n please input string:n”);do輸入源程序字符串，送到緩沖區(qū)progp+中 while(ch!=#);p=0;doscanner();/調(diào)用掃描子程序switch(syn)case 11:輸出（數(shù)的二元組）；break;case 1:輸出（關(guān)鍵字begin的二元組）；break;.case 1:輸出（錯誤）;break; while(syn!=0);（2）關(guān)鍵字表置初值關(guān)鍵字作為特殊標識符處理，把它們預(yù)先安排在一張表格中（

7、關(guān)鍵字表），當掃描程序識別標識符時，查關(guān)鍵字表。如能查到匹配的單詞，則為關(guān)鍵字，否則為一般標識符。（3）編寫掃描子程序代碼提示：scanner().讀下一個字符送入ch；while(ch= = ) 讀下一個字符;if(ch是字母或數(shù)字)while(ch是字母或數(shù)字)ch=>token;讀下一個字符;token與關(guān)鍵字表進行比較，確定syn的值；elseif(ch是數(shù)字).syn=11;elseswith(ch)/其他字符情況case<:case>:.Default:syn=-1;（4）調(diào)試程序，驗證輸出結(jié)果?！舅伎碱}】（1）在編程過程中遇到了哪些問題，你是如何解決的。（2）源

8、程序若存在注釋，如何實現(xiàn)詞法分析，在現(xiàn)有程序基礎(chǔ)上進行擴充?！緟⒖嘉墨I】1. 胡倫駿、徐蘭芳等，編譯原理（第2版），電子工業(yè)出版社，246，2005.72. 王雷、劉志成等，編譯原理課程設(shè)計，機械工業(yè)出版社，138，2005.3實驗2 遞歸下降語法分析程序設(shè)計【開發(fā)語言及實現(xiàn)平臺或?qū)嶒灜h(huán)境】C/C+/C#Microsoft Visual Studio 6.0/ Microsoft Visual Studio .NET 2005-2008【實驗?zāi)康摹浚?） 理解語法分析在編譯程序中的作用，以及它與詞法分析程序的關(guān)系（2） 加深對遞歸下降語法分析原理的理解（3） 掌握遞歸下降語法分析的實現(xiàn)方法【實

9、驗內(nèi)容】編制一個遞歸下降分析程序，實現(xiàn)對詞法分析程序提供的單詞序列的語法檢查和結(jié)構(gòu)分析?！緦嶒炓蟆浚?）待分析的簡單語言的詞法同實驗1（2）待分析的簡單語言的語法用擴充的BNF表示如下：1）<程序>：=begin<語句串>end2) <語句串>：=<語句>；<語句>3) <語句>：=<賦值語句>4) <賦值語句>:=ID:=<表達式>5) <表達式>：=<項>+<項>|-<項>6) <項>:=<因子>*<因子

10、>|/<因子>7) <因子>:=ID|NUM|(<表達式>)（3）語法分析程序的功能輸入單詞串以”#”結(jié)束，如果是文法正確的句子，輸出成功信息；否則輸出錯誤信息。例如：輸入 begin a:=9; x:=2 * 3; b:=a + x end #輸出 success輸入 x:=a + b * c end #輸出 error【實驗步驟】（1）根據(jù)圖2.1遞歸下降分析程序示意圖構(gòu)建主程序框架置初值調(diào)用scaner讀下一個單詞符號調(diào)用lrparser結(jié)束圖2.1 遞歸下降分析程序示意圖（2）編寫各語法單位分析函數(shù)1）編寫語句串及語句分析函數(shù)代碼提示：yucu()/語句串分析函數(shù)調(diào)用statement();/語句分析函數(shù)while(syn=26)讀入下一個單詞符號；調(diào)用statement();return;statement（）if(syn=10)讀入下一個單詞符號；if(syn=18)讀入下一個單詞符號；調(diào)用expression函數(shù)；/表達式分析函數(shù)else輸出賦值號錯誤；kk=1/出錯標記else輸出語句號錯誤；kk=1;return;2）編寫表達式分析過程3）編寫項分析過程4）編寫因子分析過程（