计算机与信息学院 编译原理 实验报告
专 业 班 级学生及学号课程教学班号任 课 教 师实验指导教师实
验
地
点2015
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信息安全13-1班 马骏 2013211869 宏芒 宏芒 实验楼机房
~2016 学年第 二 学期
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实验1 词法分析设计
一、 实验目的
通过本实验的编程实践，使学生了解词法分析的任务，掌握词法分析程序设
计的原理和构造方法，使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的
理解，并能正确地、熟练地运用 二、 实验要求
1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。
2、将标识符填写的相应符号表须提供给编译程序的以后各阶段使用。 3、根据测试数据进行测试。测试实例应包括以下三个部分: 全部合法的输入。
各种组合的非法输入。 由记号组成的句子。
4、词法分析程序设计要求输出形式: 例：输入VC++语言的实例程序： If i=0 then n++; a﹤= 3b %); 输出形式为：
单词 二元序列 类 型 位置（行，列） （单词种别，单词属性）
for (1,for ) 关键字 （1，1） i ( 6,i ) 标识符 （1，2） = ( 4，= ) 关系运算符 （1，3） 12
0 ( 5，0 ) 常数 （1，4） then ( 1，then) 关键字 （1，5） n (6,n ) 标识符 （1，6） ++ Error Error （1，7） ； ( 2, ; ) 分界符 （1，8） a (6,a ) 标识符 （2，1） ﹤= (4,<= ) 关系运算符 （2，2） 3b Error Error （2，4） % Error Error （2，4） ) ( 2, ) ) 分界符 （2，5） ； ( 2, ; ) 分界符 （2，6） 三、 实验容
用 VC++/VB/JAVA 语言实现对 C 语言子集的源程序进行词法分析。通过输
入源程序从左到右对字符串进行扫描和分解，依次输出各个单词的部编码及单
词符号自身值；若遇到错误则显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示 ；同时
进行标识符登记符号表的管理。
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.
以下是实现词法分析设计的主要工作： （1）从源程序文件中读入字符。
（2）统计行数和列数用于错误单词的定位。 （3）删除空格类字符，包括回车、制表符空格。
（4）按拼写单词，并用（码，属性）二元式表示。(属性值——token的机 表示)
（5）如果发现错误则报告出错 7
（6）根据需要是否填写标识符表供以后各阶段使用。
四、实验步骤
1、根据流程图编写出各个模块的源程序代码上机调试。
2、 编制好源程序后，设计若干用例对系统进行全面的上机测试，并通过所设计 的词法分析程序；直至能够得到完全满意的结果。 3、书写实验报告 ；实验报告正文的容： 功能描述：该程序具有什么功能？
程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；函数 之间的调用关系图。
详细的算法描述（程序总体执行流程图） 。 给出软件的测试方法和测试结果。
实验总结 （设计的特点、不足、收获与体会）。 五、实验截图
先创建salaryfile.txt文件 输入
If i=0 then n++; a<= 3b %);
六、核心代码
#include 页脚 . using namespace std; const char* salaryfile=\"salaryfile.txt\"; const int max=40; string id[max]={\"do\关键字表 string s[max]={\;//分界符表 算数运算符表 关系运算符表 string k[max];// 标识符 string ci[max];// 常数 int fjfpoint=5;//分界符表尾 int mathpoint=9;//算数运算符表尾 int cipointer=0;//常数表尾 int idpointer=0;//关键字表尾 int kpointer=0;//标识符表尾 int fjf;//0 不是分界符 1是 int rowy=1;//识别输入行位置 int rowx=1;//识别输入列位置 int outkey=0;//打印控制 0为数字后有字母 其他可以 void searcht(int i,string m)//根据已识别的首字母识别字符串{ // cout<<\"enter searcht!!\"< 键字 . cout<<\"(6,\"< if(i==1)//识别常数 { // cout<<\" a number!!\"< // cout<<\" a signal!!\"< . if(x<6) { fjf=1; } if(x>5&&x<10) { if(outkey==1) { cout<<\"(3,\"< if(t>=48&&t<=57) searcht(1,sn); else { 页脚 符符 . if((t>64&&t<91)||(t>96&&t<123)) searcht(0,sn); else searcht(2,sn); } }; void split(string s)//分割字符串 { // cout< int i=0; int x; int sign=2;//非法数字标志 int diannumber=0;//数中点的个数 for(x=0;x 页脚 . else sign=0; } } i++; if(x==(s.length()-1)) { sn=s.substr(x-i+1,i); if(i>0) { // cout< . } } i=0; } string ll=s.substr(x,1);//判断是运算符还是分界符 wordlook(s[x],ll); if(fjf==0)//是运算符 { i++; if((s[x+1]>64&&s[x+1]<91)||(s[x+1]>96&&s[x+1]<123)||(s[x+1]>=48&&s[x+1]<=57))//如果后面是数字或字母 { sn=s.substr(x-i+1,i); // cout< . { rowy++; rowx=1; } */ } } } }; int main() { int x; string instring;//读入一行 string sn; /* getline(cin,sn);// string带空格输入 cout< ifstream inputfile;//in file stream inputfile.open(salaryfile); // inputfile>>noskipws; if(!inputfile) { cout<<\"no file\"< . string pp; while(!inputfile.eof()) { getline(inputfile,pp); istringstream istr(pp); string ppword; while(istr>>ppword)//按照空格分割字符串 { split(ppword); } /* int begin = 0;//去掉字符串的所有空格 begin = pp.find(\" \ //查找空格在str中第一次出现的位置 while(begin != -1) //表示字符串中存在空格 { pp.replace(begin, 1, \"\"); // 用空串替换str中从begin开始的1个字符 begin = pp.find(\" \ //查找空格在替换后的str中第一次出现的位置 } */ // cout<<\"good \"< rowy++;//换行 rowx=1; } return 0; } 七、实验总结 通过本次试验使我不仅对词法分析器有了更深的了解，而且提高了编程能力，希望在以后的学习中可以解决词法分析更多的问题。 页脚 . 实验2 LL(1)分析法 一、实验目的 通过完成预测分析法的语法分析程序，了解预测分析法和递归子程序法的区 别和联系。使学生了解语法分析的功能，掌握语法分析程序设计的原理和构造方 法，训练学生掌握开发应用程序的基本方法。有利于提高学生的专业素质，为培 养适应社会多方面需要的能力。 二、实验要求 1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。 2、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。 3、对下列文法，用 LL（1）分析法对任意输入的符号串进行分析： （1）E->TG （2）G->+TG|—TG （3）G->ε （4）T->FS （5）S->*FS|/FS （6）S->ε （7）F->(E) （8）F->i 三、实验容 根据某一文法编制调试 LL （ 1 ）分析程序，以便对任意输入的符号串 进行分析。 构造预测分析表，并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分 析程序。 分析法的功能是利用 LL（1）控制程序根据显示栈栈顶容、向前看符号 以及 LL（1）分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。 四、实验步骤 1、根据流程图编写出各个模块的源程序代码上机调试。 2、 编制好源程序后，设计若干用例对系统进行全面的上机测试，并通过所设计 的 LL(1)分析程序；直至能够得到完全满意的结果。 3、书写实验报告 ；实验报告正文的容： 写出 LL（1）分析法的思想及写出符合 LL（1）分析法的文法。 程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；函数 之间的调用关系图。 详细的算法描述（程序执行流程图） 。 给出软件的测试方法和测试结果。 实验总结 （设计的特点、不足、收获与体会）。 页脚 . 五、实验截图 六、核心代码 #include int endfu[max];//终止符序号表 int endfupointer=8; char endfureal[max]={'+','-','*','/','(','i',')','#'}; int unendfu[max]; int unendfupointer=5; char unendfureal[max]={'E','G','T','S','F'}; string makemath[max]={\"E->TG\\"S->/FS\ //0 E->TG,1 G->+TG,2 G->-TG,3 G->$,4 T->FS,5 S->*FS,6 S->/FS,7 S->$,8 F->(E),9 F->i //$代表空串 string behavior[max]={\"初始化\int smarttable[max][max];//分析表 页脚 . int checkendfu(char fu)//查终结符序号 { int x; for(x=0;x int checkunendfu(char fu)//查非终结符序号 { int x; for(x=0;x return makemath[x]; }; int checksmarttable(int x,int y)//查分析表 { return smarttable[x][y]; }; class smartbox { public: smartbox() { box[0]='#'; box[1]='E'; boxpointer=1; } void push(char fu) 页脚 . { boxpointer++; box[boxpointer]=fu; } char pop() { char a=box[boxpointer]; if(a!='#') { // cout<<\"pop: \"< pp=pp+hh; */ boxpointer--; return a; } } void check() { if(checkendfu(box[boxpointer])!=-1) { char a; // cout< a=pop(); // cout<<\"out \"< int boxpointer; 页脚 \"; . }; int main() { // TODO: Add extra validation here // pp=pp+\"步骤 分析栈 剩余输入串 所用产生式 动作\"+hh; /* string s1=\"sdsfs \\r\\nsdfsds\"; string s3=\"aaaaaaaaaaaaa\"; s3=s3+s1; CString s2(s3.c_str()); // CString s2=CString(s1); SetDlgItemText(IDC_EDIT2,s2);//用SetDlgItemText(文本框ID,字符串),将文本框的容设置为字符串的容. SetDlgItemText(IDC_EDIT2,s2); */ // MessageBox(str); string str; cin>>str; int x,y; for(x=0;x . smartbox mark; char fu; char enterfu; int endfunumber; int unendfunumber; string readyin; string enter; // cin>>enter; //enter=\"i+i*i#\"; enter=str; //enter=\"(i)#\"; int count=0; //步骤 char buffer1[max]; sprintf(buffer1,\"%d\ string s1=buffer1; pp=pp+s1+\" \"; //分析栈 for(int qq1=0;qq1<=mark.boxpointer;qq1++) { pp=pp+mark.box[qq1]; } for(qq1=0;qq1<10-mark.boxpointer;qq1++) { pp=pp+\" \"; } //剩余输入栈 string jiequ1=enter.substr(0,enter.length()); pp=pp+jiequ1; for(int t1=0;t1<20;t1++) { pp=pp+\" \"; } pp=pp+\" 初始化\"+hh; 页脚 . for(x=0;x //分析栈 for(int qq=0;qq<=mark.boxpointer;qq++) { pp=pp+mark.box[qq]; } for(qq=0;qq<10-mark.boxpointer;qq++) { pp=pp+\" \"; } //剩余输入栈 string jiequ=enter.substr(x,enter.length()-x); pp=pp+jiequ; for(int t=0;t . // // unendfunumber=checkunendfu(fu); endfunumber=checkendfu(enterfu); cout< } readyin=makemath[smarttable[unendfunumber][endfunumber]]; pp=pp+readyin; for(int ddd=0;ddd<14-readyin.length();ddd++) { pp=pp+\" \"; } pp=pp+\"POP,PUSH(\"; for(y=readyin.length()-1;y>2;y--) { pp=pp+readyin[y]; } pp=pp+\")\"+hh; // cout<<\"readyin: \"< // cout< if(checkendfu(readyin[y])!=-1) { // cout<<\"now x: \"< sprintf(buffer,\"%d\ 页脚 . string s=buffer; pp=pp+s+\" \"; //分析栈 for(int qq=0;qq<=mark.boxpointer;qq++) { pp=pp+mark.box[qq]; } for(qq=0;qq<10-mark.boxpointer;qq++) { pp=pp+\" \"; } //剩余输入栈 string jiequ=enter.substr(x,enter.length()-x); pp=pp+jiequ; for(int t=0;t 七、实验总结 通过本次试验使我不仅对ll(1)分析法有了更深的了解，而且提高了编程能力，希望在以后的学习中可以解决自动构造follow集的问题。 页脚 . 实验3 LR(1)分析法 一、实验目的 构造 LR(1)分析程序，利用它进行语法分析，判断给出的符号串是否为该文 法识别的句子，了解 LR（K）分析方法是严格的从左向右扫描，和自底向上的 语法分析方法。 二、实验要求 1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。 2、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。 3、程序输入/输出实例： 输入一以#结束的符号串(包括+*（）i#)：在此位置输入符号串 输出过程如下： 步骤 状态栈 符号栈 剩余输入串 动 作 1 0 # i+i*i# 移进 i+i*i 的 LR分析过程 步骤 状态栈 符号栈 输入串 动作说明 1 0 # i+i*i# ACTION[0,i]=S5,状态5入栈 2 05 #i +i*i# r6: F→i 归约,GOTO(0,F)=3 入栈 3 03 #F +i*i# r4: T→F归约,GOTO(0,T)=3 入栈 4 02 #T +i*i# r2: E→T归约,GOTO(0,E)=1 入栈 5 01 #E +i*i# ACTION[1,+]=S6,状态6入栈 6 016 #E+ i*i# ACTION[6,i]=S5,状态5入栈 7 0165 #E+i *i# r6: F→i 归约,GOTO(6,F)=3 入栈 8 0163 #E+F *i# r4: T→F归约,GOTO(6,T)=9 入栈 9 0169 #E+T *i# ACTION[9,*]=S7,状态7入栈 10 01697 #E+T* i# ACTION[7,i]=S5,状态5入栈 11 016975 #E+T*i # r6:F→i 归约,GOTO(7,F)=10 入栈 12 0169710 #E+T*F # r3: T→T*F归约,GOTO(6,T)=9 入栈 13 0169 #E+T # r1:E→E+T,GOTO(0,E)=1 入栈 14 01 #E # Acc：分析成功 三、实验容 对下列文法，用 LR（1）分析法对任意输入的符号串进行分析： （1）E-> E+T （2）E->T （3）T-> T*F （4）T->F （5）F-> (E) （6）F-> i 四、实验步骤 1、根据流程图编写出各个模块的源程序代码上机调试。 2、编制好源程序后，设计若干用例对系统进行全面的上机测试，并通过所设计 页脚 . 的 LR(1)语法分析程序；直至能够得到完全满意的结果。 3、书写实验报告 ；实验报告正文的容： 描述 LR(1)语法分析程序的设计思想。 程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；函数 之间的调用关系图。 详细的算法描述（程序执行流程图） 。 给出软件的测试方法和测试结果。 五、实验截图 六、核心代码 #include string pp;//输出字符串 string hh=\"\\r\\n\";//换行 const int max=100; char endfureal[max]={'i','+','*','(',')','#','E','T','F'}; int endfupointer=8; string creatword[max]={\"E->E+T\ //（0）E-> E+T（1）E->T （2）T-> T*F （3）T->F （4）F-> (E) （5）F-> i //注意rj时j应对应数组下标 int checkendfu(char fu)//查终结符序号 页脚 . { int x; for(x=0;x<=endfupointer;x++) { if(endfureal[x]==fu) { break; } } if(x<=endfupointer) return x; else return -1; }; class actiongo//原子动作 { public:actiongo() { // cout<<\"eroor! wrong action or goto creat\"< // cout< actiongo smarttable[max][max]; class stylebox//状态栈 { public: stylebox() { box[0]=0; boxpointer=0; } void push(int style) { boxpointer++; box[boxpointer]=style; 页脚 . } int pop() { int a=box[boxpointer]; boxpointer--; // cout<<\"pop now\"< class readybox//已归约栈 { public: readybox() { box[0]='#'; boxpointer=0; } void push(char fu) { boxpointer++; box[boxpointer]=fu; } char pop() { char a=box[boxpointer]; boxpointer--; return a; } char box[max]; int boxpointer; }; int program(stylebox&style,readybox&ready,char fu,int icount,string ptr,int control)//返回是否需要移进信号 { if(control==1) { 页脚 . ////////////////////////////// char ber[max]; sprintf(ber,\"%d\ string st=ber; pp=pp+st+\" \"; count++; //////////////////////////////////// //--------------------------------------------------------- pp=pp+\" \"; for(int qq=0;qq<=style.boxpointer;qq++) { char bss[max]; sprintf(bss,\"%d\ string st=bss; pp=pp+st; } for(qq=0;qq<10-style.boxpointer;qq++) { pp=pp+\" \"; } for( qq=0;qq<=ready.boxpointer;qq++) { pp=pp+ready.box[qq]; } for(qq=0;qq<10-ready.boxpointer;qq++) { pp=pp+\" \"; } for(int dj=icount;dj . } pp=pp+\" \"; //--------------------------------------------------------- //////////////////////////////////////// } int i=style.pop();//如果是s则状态还要入栈 // cout<<\"现在状态\"< } // cout<<\" 现在符号: \"< pp=pp+\"error!!!\"; 页脚 . return 4;//wrong!!! } if(checkstyle==0||checkstyle==3) { style.push(i);//如果是s则状态还要入栈 if(checkstyle==0) { //cout<<\"ACTION[\"< . // // sprintf(bf,\"%d\ string s=bf; pp=pp+s; pp=pp+\ char bfff[max]; sprintf(bfff,\"%d\ s=bfff; pp=pp+s+\"入栈\"+hh; } ready.push(fu); style.push(smarttable[i][j].number); cout< // string l=creatword[smarttable[i][j].number]; cout<<\"r\"< sprintf(bfc,\"%d\ string ss=bfc; pp=pp+ss+\": \"+l+\"归约,GOTO(\"; // // char n;//pop用的 int x; cout< 页脚 . return 0;//归约 } if(checkstyle==2) { return 2;//接受 } } int main() { // TODO: Add extra validation here string str; cin>>str; //0=i 1=+ 2=* 3=( 4=) 5=# 6=E 7=T 8=F smarttable[0][0].action(0,5); smarttable[0][3].action(0,4); smarttable[0][6].action(3,1); smarttable[0][7].action(3,2); smarttable[0][8].action(3,3); smarttable[1][1].action(0,6); smarttable[1][5].action(2,0); smarttable[2][1].action(1,1); smarttable[2][2].action(0,7); smarttable[2][4].action(1,1); smarttable[2][5].action(1,1); smarttable[3][1].action(1,3); smarttable[3][2].action(1,3); smarttable[3][4].action(1,3); smarttable[3][5].action(1,3); smarttable[4][0].action(0,5); smarttable[4][3].action(0,4); smarttable[4][6].action(3,8); smarttable[4][7].action(3,2); smarttable[4][8].action(3,3); smarttable[5][1].action(1,5); smarttable[5][2].action(1,5); smarttable[5][4].action(1,5); smarttable[5][5].action(1,5); smarttable[6][0].action(0,5); smarttable[6][3].action(0,4); smarttable[6][7].action(3,9); smarttable[6][8].action(3,3); 页脚 . smarttable[7][0].action(0,5); smarttable[7][3].action(0,4); smarttable[7][8].action(3,10); smarttable[8][1].action(0,6); smarttable[8][4].action(0,11); smarttable[9][1].action(1,0); smarttable[9][2].action(0,7); smarttable[9][4].action(1,0); smarttable[9][5].action(1,0); smarttable[10][1].action(1,2); smarttable[10][2].action(1,2); smarttable[10][4].action(1,2); smarttable[10][5].action(1,2); smarttable[11][1].action(1,4); smarttable[11][2].action(1,4); smarttable[11][4].action(1,4); smarttable[11][5].action(1,4); string enter=str; int i; int x; stylebox st; readybox ready; for(i=0;i ----------------\"< cout< 七、实验总结 通过本次试验使我不仅对LR(1)分析法有了更深的了解，而且提高了编程能力，希望在以后的学习中可以解决LR(1)中确定化的问题。 页脚 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容