編譯基礎(chǔ)學(xué)習(xí)知識原理實(shí)驗(yàn)(詞法語法分析附源代碼

1、.編譯原理實(shí)驗(yàn)報(bào)告*PL0 語言功能簡單、結(jié)構(gòu)清晰、可讀性強(qiáng)，而又具備了一般高級程序設(shè)計(jì)語言的必須部分，因而 PL0 語言的編譯程序能充分體現(xiàn)一個(gè)高級語言編譯程序?qū)崿F(xiàn)的基本方法和技術(shù)。 PL/0 語言文法的 EBNF 表示如下：<程序 >:=<分程序 >.<分程序 > :=< 常量說明 >< 變量說明 >< 過程說明 >< 語句 > <常量說明 > :=CONST< 常量定義 > ， <常量定義 > <常量定義 > :=<標(biāo)識符 >=<無符號整數(shù)

2、 > <無符號整數(shù) > := <數(shù)字 >< 數(shù)字 ><變量說明 > :=VAR <標(biāo)識符 >, < 標(biāo)識符 ><標(biāo)識符 > :=<字母 >< 字母 >|<數(shù)字 ><過程說明 > :=<過程首部 ><分程序 > < 過程說明 > ; <過程首部 > :=PROCEDURE <標(biāo)識符 ><語句 > :=<賦值語句 >|<條件語句 >|<當(dāng)循環(huán)語句 >|&l

3、t;過程調(diào)用語句 >|<復(fù)合語句 >|<讀語句 ><寫語句 >|<空> <賦值語句 > :=<標(biāo)識符 >:=<表達(dá)式 ><復(fù)合語句 > :=BEGIN < 語句 > ;< 語句 > END<條件語句 > := <表達(dá)式 > <關(guān)系運(yùn)算符 > <表達(dá)式 > |ODD<表達(dá)式 > <表達(dá)式 > := +|-< 項(xiàng)>< 加法運(yùn)算符 > <項(xiàng) > <項(xiàng)> :=

4、 <因子 >< 乘法運(yùn)算符 > <因子 ><因子 > := <標(biāo)識符 >|<無符號整數(shù) >| (<表達(dá)式 >) <加法運(yùn)算符 > := +|-<乘法運(yùn)算符 > := *|/<關(guān)系運(yùn)算符 > := =|#|<|<=|>|>=<條件語句 > := IF <條件 > THEN < 語句><過程調(diào)用語句 > := CALL標(biāo)識符<當(dāng)循環(huán)語句 > := WHILE < 條件 > DO <

5、; 語句 ><讀語句 > := READ (<標(biāo)識符 >,< 標(biāo)識符 > ) <寫語句 > := WRITE (<表達(dá)式 >,< 表達(dá)式 > ) <字母 > := a|b| |X|Y|Z<數(shù)字 > := 0|1|8|9【預(yù)處理】對于一個(gè) pl0 文法首先應(yīng)該進(jìn)行一定的預(yù)處理，提取左公因式，消除左遞歸（直接或間接），接著就可以根據(jù)所得的文法進(jìn)行編寫代碼?！緦?shí)驗(yàn)一】詞法分析【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹拷o出PL/0 文法規(guī)范，要求編寫PL/0 語言的詞法分析程序?！緦?shí)驗(yàn)內(nèi)容】已給 PL/0 語言文法，輸出單詞（關(guān)鍵

6、字、專用符號以及其它標(biāo)記） 。.【實(shí)驗(yàn)要求】1. 確定編譯中使用的表格、標(biāo)識符與關(guān)鍵字的區(qū)分方法等。2. 把詞法分析器設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立一遍的過程。3. 詞法分析器的輸出形式采用二元式序列，例如：(ident, a) (plus, + )(number, 15)(times,* )(ident,b )【輸入輸出】輸入：PL/0 源程序。例 : a+15*b輸出：(ident, a)(plus,+ )(number, 15)(times,* )(ident,b )【實(shí)驗(yàn)結(jié)果】實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)要求相同，沒有異議，對輸入字符采取一個(gè)一個(gè)讀入，到達(dá)句柄時(shí)，則采取 LL(1) 文法進(jìn)行規(guī)約。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如下：實(shí)驗(yàn)

7、結(jié)果用文本來進(jìn)行輸入輸出， 所以在工程目錄下還會有一個(gè)文本輸入，輸出文件。分別為 in.txt out.txt.【實(shí)驗(yàn)體會】在編寫這段代碼的過程中，比較麻煩得還是之前的語法預(yù)處理階段，將不滿足 ll(1) 文法的語法轉(zhuǎn)化為標(biāo)準(zhǔn)的 ll(1) 文法。程序在處理詞法分析的過程就是不斷通過 getsym()這個(gè)函數(shù)來?xiàng)l用 getch()，不斷形成一個(gè)一個(gè)的詞匯，供下面語法分析時(shí)使用。記錄詞匯類型的 sym 是一個(gè)枚舉類型。使用起來會方便許多，比較系統(tǒng)。其中還用到了文本輸入輸出的技巧，把讀出的詞匯保存起來。詞法分析還是比較簡單， 在編寫代碼的時(shí)候沒有太大的阻礙。通過此次實(shí)驗(yàn)，讓我了解到如何設(shè)計(jì)、編制并

8、調(diào)試詞法分析程序，加深對詞法分析原理的理解；熟悉了構(gòu)造詞法分析程序的手工方式的相關(guān)原理，使用某種高級語言（例如 C+語言）直接編寫此法分析程序。另外，也讓我重新熟悉了 C+語言的相關(guān)內(nèi)容，加深了對 C+語言的用途的理解?！緦?shí)驗(yàn)二】語法分析【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹拷o出PL/0 文法規(guī)范，要求編寫PL/0 語言的語法分析程序。【實(shí)驗(yàn)內(nèi)容】已給PL/0 語言文法，構(gòu)造表達(dá)式部分的語法分析器。【實(shí)驗(yàn)要求】1. 將實(shí)驗(yàn)一“詞法分析”的輸出結(jié)果，作為表達(dá)式語法分析器的輸入，進(jìn)行語法解析，對于語法正確的表達(dá)式，報(bào)告“語法正確” ；對于語法錯(cuò)誤的表達(dá)式，報(bào)告“語法錯(cuò)誤” ， 指出錯(cuò)誤原因。2. 把語法分析器設(shè)計(jì)成一個(gè)獨(dú)立

9、一遍的過程。3. 語法分析器的編寫方法采用遞歸子程序法?！据斎胼敵觥枯斎耄篜L/0 表達(dá)式，用實(shí)驗(yàn)一的輸出形式作為輸入。例如 : 對于 PL/0 表達(dá)式， a+15*b 用下列形式作為輸入：(ident, a)(plus,+ )(number, 15)(times,* )(ident,b )輸出：對于語法正確的表達(dá)式，報(bào)告“語法正確”；對于語法錯(cuò)誤的表達(dá)式，報(bào)告“語法錯(cuò)誤”， 指出錯(cuò)誤原因?！緦?shí)驗(yàn)結(jié)果】實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)要求相同，沒有異議，對輸入字符采取一個(gè)一個(gè)讀入，對輸入的一個(gè)語句進(jìn)行判斷，判斷語法的正誤，采用對算法的判斷，若全為數(shù)字則進(jìn)行最后的計(jì)算.【實(shí)驗(yàn)體會】通過語法分析可以判斷當(dāng)前輸入語句

10、是否正確，實(shí)驗(yàn)通過對數(shù)學(xué)式的處理來進(jìn)行對語句的判斷是否正確，若正確則只要輸入“語句正確”即可，若語句錯(cuò)誤則需要根據(jù)錯(cuò)誤的原因輸出錯(cuò)誤的理由，以方便編譯員修改自己的代碼。實(shí)現(xiàn)方法是通過對文本文件的輸入，當(dāng)前數(shù)據(jù)與即將輸入的字符串進(jìn)行匹配，若不符合 LL （1）文法則判定為錯(cuò)誤，若符合則繼續(xù)向下完成語法分析?！驹创a】#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#include <ctype.h>#include <iostream>#include <stack&

11、gt;#include <string>#include <fstream>using namespace std;ifstreamfin("in.txt");ofstreamfout("out.txt");.enum symbol /01234567nul,ident,number,plus,minus,times,slash,oddsym,eql,neq,lss,leq,gtr,geq,lparen,rparen,comma,semicolon,period,becomes,beginsym, endsym,ifsym,the

12、nsym,whilesym, writesym,readsym,dosym,callsym, constsym,varsym,procsym;#define symnum 32char symworksymnum10;/ 單符號#define norw 13 /key_word num#define al 10 /maxstr#define nmax 10/number longchar wordnorwal;/key wordchar ch;/bufferchar getch()enum symbol sym;char idal+1;/ identchar aal+1;/tempchar I

13、Dal+1;int cc=0,ll=0,num;/ 當(dāng)前在行的位置 cc，行字符的長度ll ，num 數(shù)字的值int nn=0;char line81;int flg=0;/正數(shù)；/char line81;enum symbol ssym256;enum symbol wsymnorw;/int cc,ll;/chccint err;void init()int i;for(i=0;i<=255;i+)ssymi=nul;/0ssym'+'=plus;ssym'-'=minus;ssym'*'=times;ssym'/'=s

14、lash;.ssym'('=lparen;ssym')'=rparen;ssym'='=eql;ssym','=comma;ssym'.'=period;ssym'#'=neq;/not equalssym''=semicolon;strcpy(&symworkplus0,"plus");strcpy(&symworkminus0,"minus");strcpy(&symworktimes0,"times&qu

15、ot;);strcpy(&symworkslash0,"slash");strcpy(&symworklparen0,"lparen");strcpy(&symworkrparen0,"rparen");strcpy(&symworkeql0,"eql");strcpy(&symworkcomma0,"comma");strcpy(&symworkneq0,"neq");strcpy(&symworkperiod0,&q

16、uot;period");strcpy(&symworksemicolon0,"semicolon");strcpy(&word00,"begin");/ 關(guān)鍵字小寫字母strcpy(&word10,"call");strcpy(&word20,"const");strcpy(&word30,"do");strcpy(&word40,"end");strcpy(&word50,"if");s

17、trcpy(&word60,"odd");strcpy(&word70,"procedure");strcpy(&word80,"read");strcpy(&word90,"then");strcpy(&word100,"var");strcpy(&word110,"while");strcpy(&word120,"write");wsym0=beginsym;wsym1=callsym;wsym2

18、=constsym;wsym3=dosym;wsym4=endsym;wsym5=ifsym;wsym6=oddsym;wsym7=procsym;wsym8=readsym;wsym9=thensym;.wsym10=varsym;wsym11=whilesym;wsym12=writesym;void WordAnalyse()switch(sym)case nul:/fout <<"( "<<"nul"<<" , "<<ID<<" )"<<

19、;endl;break;case ident:fout <<"( "<<"ident"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"ident"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case number:fout <<"(

20、 "<<"number"<<" , "<<num<<" )"<<endl;cout<<"("<<"number"<<","<<num<<" )"<<endl;break;case plus:fout <<"( "<<"plus"<<"

21、; , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"plus"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case minus:fout <<"( "<<"minus"<<" , "<<ID<<" )"<

22、;<endl;cout<<"( "<<"minus"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case times:fout <<"( "<<"times"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<

23、"times"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case slash:fout <<"( "<<"slash"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"slash"<<" , "<

24、<ID<<" )"<<endl;break;case oddsym:fout <<"( "<<"oddsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<"oddsym"<<","<<ID<<" )"<<endl;bre

25、ak;case lss:fout <<"( "<<"lss"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"lsst"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case eql:fout <<"( "<<&q

26、uot;eql"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"eql"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case neq:fout <<"( "<<"neq"<<" , "<<ID<

27、<" )"<<endl; cout<<"( "<<"neq"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case leq:fout <<"( "<<"leq"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"

28、( "<<"leq"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case gtr:fout <<"( "<<"gtr"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"gtr"<<" , &q

29、uot;<<ID<<" )"<<endl;break;case geq:fout <<"( "<<"geq"<<" , "<<ID<<" )"<<endl; cout<<"( "<<"geqt"<<" , "<<ID<<" )"<<endl

30、;break;case lparen:fout <<"( "<<"lparent"<<" , "<<ID<<" )"<<endl; cout<<"( "<<"lparent"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case rparen:fout <<"

31、( "<<"rparent"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;.cout<<"( "<<"rparent"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case comma:fout <<"( "<<"comma"<&l

32、t;" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"comma"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case semicolon:fout <<"( "<<"semicolon"<<" , "<<ID<<&

33、quot; )"<<endl;cout<<"("<<"semicolon"<<","<<ID<<" )"<<endl;break;case period:fout <<"( "<<"period"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<&qu

34、ot;( "<<"period"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case becomes:fout <<"( "<<"becomes"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<"becomes"&l

35、t;<","<<ID<<" )"<<endl;break;case beginsym:fout <<"( "<<"beginsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<"beginsym"<<","<<ID<<&

36、quot; )"<<endl;break;case endsym:fout <<"( "<<"endsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"endsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case ifsy

37、m:fout <<"( "<<"ifsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"ifsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break; case thensym:fout <<"( "<<&quo

38、t;thensym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<"thensym"<<","<<ID<<" )"<<endl;break;case whilesym:fout <<"( "<<"whilesym"<<" , "&

39、lt;<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<"whilesym"<<","<<ID<<" )"<<endl;break;case writesym:fout <<"( "<<"writesym"<<" , "<<ID<<" )"<<

40、;endl;cout<<"("<<"writesym"<<","<<ID<<" )"<<endl;break;case readsym:fout <<"( "<<"readsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<&

41、quot;readsym"<<","<<ID<<" )"<<endl;break;case dosym:fout <<"( "<<"dosym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"dosym"<<" , "<&

42、lt;ID<<" )"<<endl;break;case callsym:fout <<"( "<<"callsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"callsym"<<" , "<<ID<<" )"<<end

43、l;break;case constsym:fout <<"( "<<"constsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<"constsym"<<","<<ID<<" )"<<endl;strcpy(ID,"");break;case v

44、arsym:fout <<"( "<<"varsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"( "<<"varsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;break;case procsym:fout <<"( "<<

45、;"procsym"<<" , "<<ID<<" )"<<endl;cout<<"("<<"procsym"<<","<<ID<<" )"<<endl;break;default :break;.int getch()if(cc=ll)if(fin.eof()cout<<"program incpmplete!&qu

46、ot;<<endl;return -1;ll=cc=0;fin.getline(line,81);ll=strlen(line);ch=' 'return 0;if(cc=0)ch=linecc;cout <<line<<endl;cout<<ch<<endl;cc+;nn=cc;return 0;#define getchdoif(-1=getch() return -1/詞法分析部分實(shí)驗(yàn)int getsym()/讀符號1大寫字母不要出現(xiàn)int i,j,k;/用于循環(huán)等輔助計(jì)數(shù)while(ch=' '

47、|ch=9|ch=10)/getchdo;if(ch>='a'&&ch<='z')k=0;while(ch>='a'&&ch<='z'|ch>='0'&&ch<='9')/名字或保留字以 a.z 開頭if(k<al)IDk=ch;.k+;getchdo;IDk=0;i=0;j=norw;do /* 搜索當(dāng)前符號是否為保留字*/k=(i+j)/2;if(strcmp(ID,wordk)<=0)j=k-1;i

48、f(strcmp(ID,wordk)>=0)i=k+1;while(i<=j);if(i-1>j)sym=wsymk; else sym=ident; /*搜索失敗，則是名字或數(shù)字*/elseif(ch>='0'&&ch<='9')k=0;num=0;sym=number;doIDk=ch;num=num*10+ch-'0'k+;getchdo;while(ch>='0'&&ch<='9');if(flg=1) num=-num;flg=0;

49、IDk=0;k-;if(k>nmax)/error(30);.elseif(ch=':')getchdo;if(ch='=')sym=becomes;strcpy(ID,":=");getchdo;elsesym=nul;strcpy(ID,"NULL");elseif(ch='>')getchdo;if(ch='=')sym=geq;strcpy(ID,">=");getchdo;elsesym=gtr;strcpy(ID,">&quo

50、t;);elseif(ch='<')getchdo;if(ch='=')sym=leq;strcpy(ID,"<=");getchdo;.elsesym=lss;strcpy(ID,"<");elsesym=ssymch;strcpy(ID,&ch);/if(sym!=period)getchdo;return 1;/語法分析部分實(shí)驗(yàn) 2int lp=0;int rp=0;#define getsymdo if(-1=getsym() return -1 #define expressiondo(

51、) if(-1=expression() return -1 #define termdo() if(-1=term() return -1 #define factordo() if(-1=factor() return -1int expression();/語法分析int factor()if(sym!=ident &&sym!=number&&sym!=lparen)err+;if(err=1) printf(" 語法錯(cuò)誤 : n");printf("error-Factor Needs Ident or Number or

52、 Lparenn");if (sym = ident) | (sym = number) | (sym = lparen).if (sym = ident)WordAnalyse();if(getsym()=-1)return -1;if(sym!=times&&sym!=slash&&sym!=plus&&sym!=minus&&sym!=rparen)err+;if(err=1) printf(" 語法錯(cuò)誤 : n");printf(" 變量后沒有跟上 +-* n");if(l

53、p=0 && sym=rparen)err+;if(err=1) printf(" 語法錯(cuò)誤 : n");printf(" 沒有左括號匹配 n");else if (sym = number)WordAnalyse();if(getsym()=-1)return -1;if(sym!=times&&sym!=slash&&sym!=plus&&sym!=minus&&sym!=rparen)err+;if(err=1) printf(" 語法錯(cuò)誤 : n");printf(" 數(shù)字后沒有跟上 +-* n");if(lp=0 && sym=rparen)err+;.if(err=1) printf(" 語法錯(cuò)誤 : n");printf("