1、編譯技術(shù) 班 級(jí) 網(wǎng)絡(luò) 0802 學(xué) 號(hào) 3080610052姓 名 葉晨舟指導(dǎo)老師 朱 玉 全 2011年 7 月 4 日一、目的編譯技術(shù)是理論與實(shí)踐并重的課程，而其實(shí)驗(yàn)課要綜合運(yùn)用一、二年級(jí)所學(xué)的多門(mén)課程的內(nèi)容，用來(lái)完成一個(gè)小型編譯程序。從而鞏固和加強(qiáng)對(duì)詞法分析、語(yǔ)法分析、語(yǔ)義分析、代碼生成和報(bào)錯(cuò)處理等理論的認(rèn)識(shí)和理解；培養(yǎng)學(xué)生對(duì)完整系統(tǒng)的獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立編程能力。二、任務(wù)及要求基本要求：1 詞法分析器 產(chǎn)生下述小語(yǔ)言的單詞序列這個(gè)小語(yǔ)言的所有的單詞符號(hào)，以及它們的種別編碼和內(nèi)部值如下表： 單詞符號(hào)種別編碼助記符內(nèi)碼值DIMIFDOSTOPEND標(biāo)識(shí)符常數(shù)（整）=

2、+*，（）1234567891011121314$DIM$IF$DO$STOP$END$ID$INT$ASSIGN$PLUS$STAR$POWER$COMMA$LPAR$RPAR-內(nèi)部字符串標(biāo)準(zhǔn)二進(jìn)形式-對(duì)于這個(gè)小語(yǔ)言，有幾點(diǎn)重要的限制：首先，所有的關(guān)鍵字（如IFWHILE等）都是“保留字”。所謂的保留字的意思是，用戶(hù)不得使用它們作為自己定義的標(biāo)示符。例如，下面的寫(xiě)法是絕對(duì)禁止的： IF（5）=x 其次，由于把關(guān)鍵字作為保留字，故可以把關(guān)鍵字作為一類(lèi)特殊標(biāo)示符來(lái)處理。也就是說(shuō)，對(duì)于關(guān)鍵字不專(zhuān)設(shè)對(duì)應(yīng)的轉(zhuǎn)換圖。但把它們（及其種別編碼）預(yù)先安排在一張表格中（此表叫作保留字表）。當(dāng)轉(zhuǎn)換圖識(shí)別出一個(gè)標(biāo)識(shí)

3、符時(shí)，就去查對(duì)這張表，確定它是否為一個(gè)關(guān)鍵字。再次，如果關(guān)鍵字、標(biāo)識(shí)符和常數(shù)之間沒(méi)有確定的運(yùn)算符或界符作間隔，則必須至少用一個(gè)空白符作間隔（此時(shí)，空白符不再是完全沒(méi)有意義的了）。例如，一個(gè)條件語(yǔ)句應(yīng)寫(xiě)為 IF i>0 i= 1;而絕對(duì)不要寫(xiě)成 IFi>0 i=1;因?yàn)閷?duì)于后者，我們的分析器將無(wú)條件地將IFI看成一個(gè)標(biāo)識(shí)符。這個(gè)小語(yǔ)言的單詞符號(hào)的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如下圖： 2 語(yǔ)法分析器 能識(shí)別由加+ 減- 乘* 除/ 乘方 括號(hào)（）操作數(shù)所組成的算術(shù)表達(dá)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：預(yù)測(cè)分析法；遞歸下降分析法；算符優(yōu)先分

4、析法；LR分析法等。3 中間代碼生成器 產(chǎn)生上述算術(shù)表達(dá)式的中間代碼（四元式序列）三、實(shí)現(xiàn)過(guò)程給出各題目的詳細(xì)算法描述，數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和函數(shù)說(shuō)明，流程圖。1、詞法分析器的流程圖2、語(yǔ)法分析器主程序圖3、中間代碼生成器流程圖：四、源程序詞法分析器:#include<string.h>#include<malloc.h>#include<iostream>using namespace std;typedef struct table /分析表存儲(chǔ)結(jié)構(gòu) char m100; table;table M100100; /定義分析表typedef struct stack

5、node /定義棧內(nèi)元素節(jié)點(diǎn) (帶頭結(jié)點(diǎn)（為空）的) char data; struct stacknode *next;stackk;void initlink(stackk *&s) /初始化新棧 s=(stackk *)malloc(sizeof(stackk); s->next=NULL;void poplink(stackk *&s) /頂元素出棧 stackk *p;char v; if(s->next!=NULL) p=s->next; v=p->data; s->next=p->next; free(p);void pushl

6、ink(stackk *&s,char x) /新 元 素 入 棧 stackk *p; p=(stackk *)malloc(sizeof(stackk); p->data=x; p->next=s->next; s->next=p;void display(stackk *s) /打印 現(xiàn)實(shí)顯示 棧內(nèi)元素 stackk *p; int i=0,j; char st100; p=s->next; while(p!=NULL) sti+=p->data; p=p->next; for(j=i-1;j>=0;j-) printf("

7、;%c",stj); for(j=0;j<16-i;j+) /打印 對(duì)齊格式 printf("%c",' '); char gettop(stackk *s) /返 回 棧 頂 元 素 值 if(s->next=NULL) return 0; else return s->next->data; int find(char c,char array) /查找函數(shù)，int i;int flag=0;for(i=0;i<100;i+)if(c=arrayi) flag=1;return flag;int location(

8、char c,char array) /定位函數(shù),指出字符所在位置int i;for(i=0;i<100;i+)if(c=arrayi) return i;void error() /出錯(cuò)函數(shù)定義 printf("%15c出錯(cuò)!n",' ');void analyse(char Vn,char Vt) int i,j,m,p,q,length,t,h; char w,X; char str100;opt0: scanf("%s",str); for(i=0;i<strlen(str);i+) if(!find(stri,Vt)

9、 printf("輸入字符串有誤!請(qǐng)重新輸入!"); goto opt0; break; stackk *st; initlink(st); pushlink(st,'#'); pushlink(st,Vn0); /#與識(shí)別符號(hào)入棧 j=0; h=1; w=str0; printf("步驟%-12c分析棧%-24c剩余輸入串%-12c所用產(chǎn)生式n",' ',' ',' ');opt1: printf("%-16d",h); /顯示步驟 h+; display(st); /

10、顯示分析棧中內(nèi)容 X=gettop(st); /上托棧頂符號(hào)放入X poplink(st); for(int k=0;k<14+j;k+) /打印對(duì)齊格式 printf("%c",' '); for(t=j;t<strlen(str);t+) printf("%c",strt); /顯示剩余字符串 if(find(X,Vt)&& X!='#') /分析棧的棧頂元素和剩余輸入串的第一個(gè)元素相比較 if(X=w) printf("%15c匹配n",X); j+; w=strj;

11、goto opt1; else error(); else if(X='#') if(X=w) printf("%8c是該文法的句子！n",' '); else error(); else p=location(X,Vn); q=location(w,Vt); char *S1="null",*S2="NULL" if(strcmp(Mpq.m,S1)=0|strcmp(Mpq.m,S2)=0) /查找產(chǎn)生式 error(); else char str0100; strcpy(str0,Mpq.m);

12、 printf("%15c->%sn",X,str0); /顯示對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生式 if(strcmp(str0,"$")=0) goto opt1; else length=strlen(str0); /逆序進(jìn)棧 for(m=length-1;m>=0;m-) pushlink(st,str0m); goto opt1; int main() int i,k,n,r; char Vn100,Vt100,select; printf("*n"); printf("對(duì)任意輸入LL(1)文法的分析表，判斷驗(yàn)證字符串是否為該

13、文法的句子 n"); printf("并能給出分析和演示過(guò)程。 n"); printf("*n");opt2: printf("請(qǐng)輸入各終結(jié)符（#號(hào)表示結(jié)束 ）Vti:n"); for(i=0;i<100;i+) scanf("%c",&Vti); if(Vti='#') r=i; break; printf("請(qǐng)輸入非終結(jié)符個(gè)數(shù):n"); scanf("%d",&n); getchar(); for (i=0;i<n;i

14、+) printf("請(qǐng)輸入非終結(jié)符Vn%d:n",i); scanf("%c",&Vni); getchar(); printf("請(qǐng)輸入此非終結(jié)符對(duì)應(yīng)各終結(jié)符的產(chǎn)生式右部(null或NULL表示出錯(cuò);$表示空串):n"); for(k=0;k<=r;k+) scanf("%s",Mik.m); getchar(); opt3: printf("請(qǐng)輸入要分析的字符串，且以#結(jié)束:n"); analyse(Vn, Vt); printf("*請(qǐng)選擇*n"); p

15、rintf(" 1: 輸入字符串 n"); printf(" 2: 輸入新分析表 n"); printf(" 0: 退 出 n"); printf("*n");opt4:cin>>select; switch(select) case '1': goto opt3;break; case '2': goto opt2; case '0': break; default: printf("輸入錯(cuò)誤!請(qǐng)重新選擇:"); goto opt4;

16、 break; return 0;運(yùn)行結(jié)果：語(yǔ)法分析器 源程序：#include<string.h>#include<iostream>using namespace std;char prog100,token10;char ch;int syn,p,m=0,n,row,sum=0;char *rwtab20="dim","if","do","stop","end" ,"and","begin","bool",

17、"case","char","false","for","int","not","or","set","then","true","until","while" void scaner()for(n=0;n<9;n+) tokenn=NULL;ch=progp+;while(ch=' ')ch=progp;p+;if(ch>=&#

18、39;a'&&ch<='z')|(ch>='A'&&ch<='Z')m=0;while(ch>='0'&&ch<='9')|(ch>='a'&&ch<='z')|(ch>='A'&&ch<='Z')tokenm+=ch;ch=progp+;tokenm+='0'p-;syn=21;for(n=0;

19、n<20;n+)if(strcmp(token,rwtabn)=0)syn=n+1;break;else if(ch>='0'&&ch<='9')sum=0;while(ch>='0'&&ch<='9')sum=sum*10+ch-'0'ch=progp+;p-;syn=7+15;if(sum>32767)syn=-1;else switch(ch) case'=':syn=8+15;token0=ch;break;case'

20、;+':syn=9+15;token0=ch;break;case'*':m=0;tokenm+=ch;ch=progp+;if(ch='*')syn=11+15; tokenm+=ch;elsesyn=10+15;p-; break;case',':syn=12+15;token0=ch;break;case'(':syn=13+15;token0=ch;break;case')':syn=14+15;token0=ch;break;case'#':syn=0;token0=ch;brea

21、k;case'<':m=0;tokenm+=ch;ch=progp+;if(ch='>')syn=17+15;tokenm+=ch;else if(ch='=')syn=16+15;tokenm+=ch;elsesyn=15+15;p-;break;case'>':m=0;tokenm+=ch;ch=progp+;if(ch='=')syn=19+15;tokenm+=ch;elsesyn=18+15;p-;break;case':':m=0;tokenm+=ch;ch=progp

22、+;if(ch='=')syn=21+15;tokenm+=ch;elsesyn=20+15;p-;break;case'/':syn=22+15;token0=ch;break;case'-':syn=23+15;token0=ch;break;case'':syn=24+15;token0=ch;break;default: syn=-1;break;void main()p=0;row=1;cout<<endl<<endl<<endl;cout<<"*小型詞法分析器*

23、"<<endl<<endl;cout<<"請(qǐng)輸入一段程序（以#結(jié)束）:"docin.get(ch);progp+=ch;while(ch!='#');p=0;cout<<endl<<"*詞法分析結(jié)果如下*"<<endl;cout<<" 種別編碼 自身值"<<endl;doscaner();switch(syn)case 22 : cout<<" ("<<syn<&l

24、t;" , "<<sum<<")"<<endl; break; case -1: cout<< " Error in row"<<row<<"!"<<endl; break; default: cout<<" ("<<syn<<" , "<<token<<")"<<endl;break;while (s

25、yn!=0);運(yùn)行結(jié)果：中間代碼生成器源程序：表達(dá)式生成四元式遞歸子程序法#include<string>#include <iostream>using namespace std;#define DEFAULT_SIZE 100char EMachine(char w); /表達(dá)式E的自動(dòng)機(jī)char TMachine(char w); /表達(dá)式T的自動(dòng)機(jī)char FMachine(char w); /表達(dá)式F的自動(dòng)機(jī)bool ZMachine(); /表達(dá)式Z的自動(dòng)機(jī)string intToString(int a); /整形變成字符串形函數(shù)class stack/

26、棧類(lèi)定義private: int top; string *stacka; int maxsize;public: stack(int size=DEFAULT_SIZE); stack() delete stacka; void push(const string &item); string pop(void); string gettop(void) const ; bool empty(void) const return (top=-1); bool full(void) const return (top=maxsize-1); void clear(void) top=-

27、1; ;stack:stack(int size) /棧類(lèi)的構(gòu)造函數(shù) top=-1; maxsize=size; stacka=new stringmaxsize; if(!stacka) cerr<<"allocate memory failed."<<endl; exit(1); void stack:push(const string &item) /壓棧操作 if(full() cerr<<"stack full, cannot push."<<endl; return; top+; sta

28、ckatop=item;string stack:pop(void) /出棧操作 if(empty() cerr<<"stack empty, cannot pop."<<endl; exit(1) ; string item=stackatop; top-; return item;string stack:gettop(void) const /取棧頂操作 if(empty() cerr<<"stack empty, cannot gettop."<<endl; exit(1) ; return sta

29、ckatop;static stack wordStack; /符號(hào)棧static int noOfQuet=0; /靜態(tài)四元式個(gè)數(shù)記錄static int noOfT = 1; /靜態(tài)狀態(tài)個(gè)數(shù)記錄void main() /主函數(shù)char yesOrNo; /進(jìn)行一個(gè)循環(huán)操作控制docout<<"請(qǐng)輸入算術(shù)表達(dá)式："<<endl;noOfT = 1; /每次結(jié)束詢(xún)問(wèn)ZMachine();cout<<endl<<"Continue?Yes or Not:" cin>>yesOrNo; /輸入“Y”

30、則繼續(xù)while(yesOrNo='y'); /否則程序結(jié)束bool ZMachine() /Z自動(dòng)機(jī)char w;cin>>w;w = EMachine(w); /調(diào)用E自動(dòng)機(jī)if(w='#') /遇到“#”則結(jié)束return true;elsereturn false;char EMachine(char w) /E自動(dòng)機(jī)string operate,a,b,c;string state5;w = TMachine(w); /調(diào)用T自動(dòng)機(jī)while(w='+'|w='-') /是加或減符號(hào)operate = w;c

31、in>>w; /讀入下一字符w = TMachine(w); /調(diào)用T自動(dòng)機(jī)b = wordStack.pop(); /字符棧彈出a = wordStack.pop(); /兩個(gè)操作字符cout<<"(""<<operate<<"","<<a<<","<<b<<",t"<<noOfT<<")"<<endl;c = "t"+in

32、tToString(noOfT); /輸出四元式wordStack.push(c); /新?tīng)顟B(tài)壓棧noOfT+; /狀態(tài)計(jì)數(shù)加一return w;char TMachine(char w)string operate,a,b,c;string state5;w = FMachine(w);/調(diào)用F自動(dòng)機(jī)while(w='*'|w='/')/是乘除號(hào)operate = w;cin>>w; /讀取下一字符w = FMachine(w); /調(diào)用F自動(dòng)機(jī)b = wordStack.pop(); /符號(hào)棧彈出a = wordStack.pop(); /兩個(gè)操作字符 cout<<"("&qu