杭电编译原理报告
编译原理上机实验报告
姓名：杨金鑫学号：13108334
一、实验目的与要求
1、目的：在分析理解编译器中词法分析的概念基础上，使用编程语言实现一个基本的词法分析器。达到进一步了解程序编译过程的基本原理和基本实现方法的目的。
2、要求：输入一段程序语句，输出一个二元组。分别表示该字符串以及其种别码。
基本内容：
保留字begin，end，if，then，while, do
运算符+，-，*，/，：=，：，=<，<，>，>=，<>，（，），#
实验环境与工具
（1）计算机及操作系统：PC机，Windows7
（2）程序设计语言：C
（3）编译程序：Dev-C++
二、设计方案
1)程序设计概述：
词法分析器实际上是将输出的程序语句当作是字符流进行处理，将一段看似一体的语句拆分为一个个单独的词，根据词法定义的规则判断单词的构成是否合法，若合法找到其对应的种别码将其输出，若不合法，则进行报错处理！
由于一段程序语句默认是以空格符分开的，所以将字符串读入后首先应以空格符为标志将其分开，以一个单独的连续字符串处理批次进行再分割。
在没有特殊说明的情况下，字母与数字与‘（’，‘<’等特殊字符直接连接时默认二者是分开的并非一体。如：if(x>6)这样的语句，中间并无空格符分开则将其视为if，（，x，>，6，）这样6个字段进行处理。
将切割下来的单元字符串存在一个数组中，将字符数组传入一个自定义函数中。函数实现
字符串的种别码匹配，用switch与strcmp函数结合使用，找到字符串的种别码，并将其按照要求的格式输出。
2)结构设计说明：
主函数先读入一段由空格分开的字符串（以scanf(%s)的方式）。字符读入分为两种状态，一种是读入特殊字符的状态，一种是读入字母以及数字的状态。分别设置两个变量表示状态的开启与关闭。之后以字符为单位一个个读入并存在字符数组中。当读到结束，或者读到与当前状态不相符的字符时，则停止读入，调用函数对字符串进行一次种别码的判断，在调用相应的打印函数将其输出。
3)各功能模块描述：
主函数模块
词法分析器事实上是一个字符串处理程序，将一段输入的字符串按照一定的规则分解为相应的字符串单元。主函数模块进行的就是将字符串分解的功能。首先以scanf(%s)的方法将空格分开的字符串单独拎出，再其次根据字符串的分割特点将其分解。分解后的单元字符串将其保存在一个特定的字符串数组中，在调用其他函数模块进行判断输出。
词法分析程序main函数将完成下列任务：
（1）滤空格（2）识别关键字（3）识别标识符
（4）调用种别码判断函数（5）调用输出函数
种别码判断模块
程序的输出要求是输出源字符串以及它对应的种别码，那么函数中就需要一个对字符串进行判断的函数模块。主函数调用此函数后，会将分解出的单元字符串保存在数组中并传入函数，函数将利用switch选择语句与strcmp函数结合，分别判断字符串与哪一个给定的关键字相同，若不相同，在判断其是数字或者是标识符或者是错误命名。并将其种别码返回原函数，特别地，若是错误命名则将返回-1特别处理。
打印函数模块
打印函数的功能就是为了实现打印功能，满足程序特定的输出格式。由于在主函数中，字符串的处理分为特殊字符状态以及字母数字状态，需要不断地进行输出，所以将输出程序写为一个函数模块更为方便。
三、开发过程
设计最后完成情况是完成了题目中的所有要求。经过数次测试并没有发现bug。下面将对开发的过程的思路和方法说明一下。
设计过程中经过了一次较大的改动，主要原因是因为虽然在一开始就确定了词法分析器的设计思路，但是在实现的过程中对字符串进行分解时候遇到了困难。最初的想法是将一个字符一个字符的读入，同时通过数组的下标记录读入的位置。当读到特殊字符的时候进行输出。这种想法本来没有错，但是由于题目要求中存在着两个连续的特殊字符在一起算作一个特殊字符，这导致了后续过程判断上的复杂性。不仅要记录现在字符所处的位置，还要判断是否将下一个字符也要一起算入，同时记录的地址也会随之改变。这导致了我的程序在一开始的测试阶段只能通过一些比较简单的此法构造，面对精心配出的测试数据总是会有漏洞。后来我想到了字符读入地时候字母与数字可以一起加入，特殊字符遇到了便停止处理，就等于设置了两个状态标识。当读入特殊字符的时候状态1开启，此时只读特殊字符，同理读入一版字符也可以按照此方法，这样就轻松的解决了字符分解的问题。至于打印方式以及种别码的判断，只需要对可能出现的几种特殊情况加以判断即可。最后按照格式要求输出。
四、测试用例
测试用例以及输出结果见下图
五、学习体会
通过这个实验我首先加深了对词法分析器的理解。并且学习了对字符串的处理。对字符串处理的时候要特别的细心，不然很容易出错。不仅如此，清楚有条理的逻辑思考也是必不可少的重要因素，写代码时，想的要慢，写的要快，要考虑各种边界情况，在代码完成之后要不断的调试保证不出错误，这个过程即是对自己的查漏补缺，对于自己的进步很有帮助。最后还要对代码进行精简，学会写出高质量的代码，而不仅仅是将这次试验看做一个任务，完成了就扔在了那里。这次试验带给我的体会无疑是巨大的，我成功的完成了实验基本要求，这实验对我理解编译原理的课程有很大指导作用，我觉得学好编译原理可以使我们更加容易去编译，这次实验使我获益良多和我相信我会在编译道路上会走得更远。
编译原理概念_名词解释
编译过程的六个阶段：词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成 解释程序：把某种语言的源程序转换成等价的另一种语言程序——目标语言程序，然后再执行目标程序。 解释方式是接受某高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执 行结果，然后再接受下一句。 编译程序：就是指这样一种程序，通过它能够将用高级语言编写的源程序转换成与之在逻辑上等价的低级语言形式的目标程序(机器语言程序或汇编语言程序)。 解释程序和编译程序的根本区别：是否生成目标代码 句子的二义性（这里的二义性是指语法结构上的。）:文法G[S]的一个句子如果能找到两种不同的最左推导(或最右推导)，或者存在两棵不同的语法树，则称这个句子是二义性的。 文法的二义性:一个文法如果包含二义性的句子，则这个文法是二义文法，否则是无二义文法。 LL(1)的含义：(LL(1)文法是无二义的； LL(1)文法不含左递归) 第1个L：从左到右扫描输入串第2个L：生成的是最左推导 1：向右看1个输入符号便可决定选择哪个产生式 某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等价变换: 1. 提取公因子 2. 消除左递归 文法符号的属性:单词的含义，即与文法符号相关的一些信息。如，类型、值、存储地址等。 一个属性文法(attribute grammar)是一个三元组A=(G, V, F) G：上下文无关文法。 V：属性的有穷集。每个属性与文法的一个终结符或非终结符相连。属性与变量一样，可以进行计算和传递。 F：关于属性的断言或谓词(一组属性的计算规则)的有穷集。断言或语义规则与一个产生式相联，只引用该产生式左端或右端的终结符或非终结符相联的属性。 综合属性:若产生式左部的单非终结符A的属性值由右部各非终结符的属性值决定,则A的属性称为综合属继承属性:若产生式右部符号B的属性值是根据左部非终结符的属性值或者右部其它符号的属性值决定的,则B的属性为继承属性。 (1)非终结符既可有综合属性也可有继承属性，但文法开始符号没有继承属性。 (2) 终结符只有综合属性，没有继承属性，它们由词法程序提供。 在计算时：综合属性沿属性语法树向上传递；继承属性沿属性语法树向下传递。 语法制导翻译：是指在语法分析过程中，完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作。 语法制导翻译实现：对单词符号串进行语法分析，构造语法分析树，然后根据需要构造属性依赖图，遍历语法树并在语法树的各结点处按语义规则进行计算。 中间代码（中间语言） 1、是复杂性介于源程序语言和机器语言的一种表示形式。 2、一般，快速编译程序直接生成目标代码。 3、为了使编译程序结构在逻辑上更为简单明确，常采用中间代码，这样可以将与机器相关的某些实现细节置于代码生成阶段仔细处理，并且可以在中间代码一级进行优化工作，使得代码优化比较容易实现。 何谓中间代码：源程序的一种内部表示，不依赖目标机的结构，易于代码的机械生成。 为何要转换成中间代码:(1)逻辑结构清楚；利于不同目标机上实现同一种语言。 (2)便于移植，便于修改，便于进行与机器无关的优化。 中间代码的几种形式：逆波兰记号，三元式和树形表示，四元式 符号表的一般形式：一张符号表的的组成包括两项，即名字栏和信息栏。 信息栏包含许多子栏和标志位，用来记录相应名字和种种不同属性，名字栏也称主栏。主栏的内容称为关键字（key word）。 符号表的功能：（1）收集符号属性(2) 上下文语义的合法性检查的依据：检查标识符属性在上下文中的一致性和合法性。(3)作为目标代码生成阶段地址分配的依据
编译原理习题
一、名词解释 1.正规文法 2. 编译程序 3. 文法的推导 4.子树 5. LL(1)文法 6. 文法的句子 7. LR （0）文法 8. 请写出四种参数传递的方式 二综合题 1. 请写出编译程序的五个步骤。 2. 给定文法G ：（0）S →aAcBe （1）A →b （2）A →Ab （3）B →d 若有句型 aAbcde ，试问b 是它的直接短语吗？它的短语是什么？句柄是什么？ 3. 设有文法:S->aSbS|bSaS|ε 通过为句子abab 建立两个最左推导来说明该文法是二义文法。 4. 写出下列语言的上下文无关文法：{}0,|)(≥=m n G L c b a m n n 5. 写出下列语言的上下文无关文法：L(G)={a n b n c m d m , n, m ≥0}。 6. 令文法G ：S → aS S →a | b 给出句子aaaab 的最左推导。 7. 证明下面的文法是有二义性的。 E →-EE E →-E E →a|b|c 8. 文法G 为： E→E+T|T T→T*F|F F→(E)|i （1）画出句型(E+F)*i 的语法树； （2）给出句型(E+F)*i 短语，简单(直接)短语,句柄。 9. 设字母表∑={a,b}，给出∑上的正则式R=（a | ba ）* （1）构造NFA M ，使得L （M ）=L （R ）。 （2）将NFA M 确定化、最小化，得到minDFA M 。 （3）求右线形文法G ，使得L （G ）=L （M ） 10. 设字母表∑={0,1}，给出∑上的正则式R=0（0 | 1）*1 （1）构造NFA M ，使得L （M ）=L （R ）。 （2）将NFA M 确定化，最小化，得到minDFA M 。 11. 设字母表∑={0,1}，给出∑上的正则式R=(a|b)*a (a|b) （1）构造NFA M ，使得L （M ）=L （R ）。
编译原理实验报告一
实验一词法分析程序实现 一、实验目得与要求 通过编写与调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言得源程序进行扫描得过程中,将字符流形式得源程序转化为一个由各类单词符号组成得流得词法分析方法 二、实验内容 基本实验题目：若某一程序设计语言中得单词包括五个关键字begｉｎ、end、if、then、elsｅ；标识符；无符号常数；六种关系运算符；一个赋值符与四个算术运算符，试构造能识别这些单词得词法分析程序（各类单词得分类码参见表Ｉ）。 表Ｉ语言中得各类单词符号及其分类码表 输入:由符合与不符合所规定得单词类别结构得各类单词组成得源程序文件。 输出：把所识别出得每一单词均按形如(CLASS，VＡLUE）得二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。对于标识符与无符号常数，CＬASS字段为相应得类别码得助记符;V AL ＵＥ字段则就是该标识符、常数得具体值；对于关键字与运算符,采用一词一类得编码形式，仅需在二元式得CLASS字段上放置相应单词得类别码得助记符，V ALUE字段则为“空". 三、实现方法与环境 词法分析就是编译程序得第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序.其一就是根据对语言中各类单词得某种描述或定义(如BＮF)，用手工得方式（例如可用Ｃ语言)构造词法分析程序。一般地,可以根据文法或状态转换图构造相应得状态矩阵,该状态矩阵连同控制程序一起便组成了编译器得词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序得另外一种途径就是所谓得词法分析程序得自动生成，即首先用正规式对语言中得各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程
编译原理
一、选择 1．将编译程序分成若干个“遍”是为了_使程序的结构更加清晰__。 2．正规式 MI 和 M2 等价是指__.M1 和 M2 所识别的语言集相等_。 3．中间代码生成时所依据的是 _语义规则_。 4．后缀式 ab+cd+/可用表达式__(a+b)/(c+d)_来表示。 6．一个编译程序中，不仅包含词法分析，_语法分析 ____，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等五个部分。 7．词法分析器用于识别__单词___。 8．语法分析器则可以发现源程序中的___语法错误__。 9．下面关于解释程序的描述正确的是__解释程序的特点是处理程序时不产生目标代码 ___。 10．解释程序处理语言时 , 大多数采用的是__先将源程序转化为中间代码 , 再解释执行___方法。 11．编译过程中 , 语法分析器的任务就是__(2)(3)(4)___。 (1) 分析单词是怎样构成的 (2) 分析单词串是如何构成语句和说明的 (3) 分析语句和说明是如何构成程序的 (4) 分析程序的结构 12．编译程序是一种__解释程序__。 13．文法 G 所描述的语言是_由文法的开始符号推出的所有终极符串___的集合。 14．文法分为四种类型，即 0 型、1 型、2 型、3 型。其中 3 型文法是___正则文法__。 15．一个上下文无关文法 G 包括四个组成部分，它们是：一组非终结符号，一组终结符号，一个开始符号，以及一组 _产生式__。 16．通常一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等五个部分，还应包括_表格处理和出错处理__。 17．文法 G[N]= （ {b} ， {N ， B} ， N ， {N→b│ bB ， B→bN} ），该文法所描述的语言是L(G[N])={b2i+1│ i ≥0} 18．一个句型中的最左_简单短语___称为该句型的句柄。 19．设 G 是一个给定的文法，S 是文法的开始符号，如果 S->x( 其中 x∈V*), 则称 x 是 文法 G 的一个__句型__。 21．若一个文法是递归的，则它所产生的语言的句子_是无穷多个___。 22．词法分析器用于识别_单词_。 23．在语法分析处理中， FIRST 集合、 FOLLOW 集合、 SELECT 集合均是_终极符集 ___。 24．在自底向上的语法分析方法中，分析的关键是_寻找句柄 ___。 25．在 LR 分析法中，分析栈中存放的状态是识别规范句型__活前缀__的 DFA 状态。 26．文法 G 产生的__句子___的全体是该文法描述的语言。 27．若文法 G 定义的语言是无限集，则文法必然是 __递归的_ 28．四种形式语言文法中，1 型文法又称为 _短语结构文法__文法。 29．一个文法所描述的语言是_唯一的__。 30． _中间代码生成___和代码优化部分不是每个编译程序都必需的。 31．_解释程序和编译程序___是两类程序语言处理程序。 32．数组的内情向量中肯定不含有数组的_维数___的信息。 33. 一个上下文无关文法 G 包括四个组成部分，它们是：一组非终结符号，一组终结符号，一个开始符号，以及一组__D___。 34．文法分为四种类型，即 0 型、1 型、2 型、3 型。其中 2 型文法是__上下文无关文法__。 35．一个上下文无关文法 G 包括四个组成部分，它们是：一组非终结符号，一组终结符号，一个开始符号，以及一组 __产生式___。 36．__ BASIC ___是一种典型的解释型语言。 37．与编译系统相比，解释系统___比较简单 , 可移植性好 , 执行速度慢__。 38．用高级语言编写的程序经编译后产生的程序叫__目标程序___。 39．编写一个计算机高级语言的源程序后 , 到正式上机运行之前，一般要经过__(1)(2)(3)__这几步: (1) 编辑 (2) 编译 (3) 连接 (4) 运行 40．把汇编语言程序翻译成机器可执行的目标程序的工作是由__编译器__完成的。 41．词法分析器的输出结果是__单词的种别编码和自身值__。 42．文法 G ：S→xSx|y 所识别的语言是_ xnyxn(n≥0)___。 43．如果文法 G 是无二义的，则它的任何句子α__最左推导和最右推导对应的语法树必定相同_。 44．构造编译程序应掌握___源程序目标语言编译方法___。 45．四元式之间的联系是通过__临时变量___实现的。 46．表达式( ┐ A ∨B)∧(C∨D)的逆波兰表示为___ A ┐ B∨CD∨∧__。 47. 优化可生成__运行时间短且占用存储空间小___的目标代码。 48．下列__删除多余运算 ____优化方法不是针对循环优化进行的。 49．编译程序使用__说明标识符的过程或函数的静态层次___区别标识符的作用域。 50．编译程序绝大多数时间花在___表格管理__ 上。 51．编译程序是对__高级语言的翻译___。
编译原理实验报告
编译原理实验报告 班级 姓名： 学号： 自我评定：
实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 通过编写和调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。 二、实验内容 根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况，从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中，选取一个适当大小的子集。例如，可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后，再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。 输入：由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。 输出：把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示，即确定单词串的输出形式。例如，所输出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式编码。对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号（要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串；常数表登记项中则存放该常数的二进制形式）。对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式；由于采用一词一类的编码方式，所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码，VALUE字段则为“空”。另外，为便于查看由词法分析程序所输出的单词串，要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。 三、实现方法与环境 词法分析是编译程序的第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序。其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义（如BNF），用手工的方式（例如可用C语言）构造词法分析程序。一般地，可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵，该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述，并分别指出在识别单词时，词法分析程序所应进行的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。如美国BELL实验室研制的LEX就是一个被广泛使用的词法分析程序的自动生成工具。 总的来说，开发一种新语言时，由于它的单词符号在不停地修改，采用LEX等工具生成的词法分析程序比较易于修改和维护。一旦一种语言确定了，则采用手工编写词法分析程序效率更高。 四、实验设计 1）题目1：试用手工编码方式构造识别以下给定单词的某一语言的词法分析程序。 语言中具有的单词包括五个有代表性的关键字begin、end、if、then、else；标识符；整型常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符。参考实现方法简述如下。 单词的分类：构造上述语言中的各类单词符号及其分类码表。 表I 语言中的各类单词符号及其分类码表 单词符号类别编码类别码的助记符单词值
编译原理实验指导书
编译原理实验指导 书
《编译原理》实验指导书 太原科技大学计算机学院 -3-1
序 《编译原理》是国内外各高等院校计算机科学技术类专业，特别是计算机软件专业的一门重要专业课程。该课程系统地向学生介绍编译程序的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术。由于该课程理论性和实践性都比较强，内容较为抽象复杂，涉及到大量的软件设计和算法，因此，一直是一门比较难学的课程。为了使学生更好地理解和掌握编译原理和技术的基本概念、基本原理和实现方法，实践环节非常重要，只有经过上机进行程序设计，才能使学生对比较抽象的教学内容产生具体的感性认识，增强学生综合分析问题、解决问题的能力，并对提高学生软件设计水平大有益处。 为了配合《编译原理》课程的教学，考虑到本课程的内容和特点，本指导书设置了七个综合性实验，分别侧重于词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析和中间代码的生成、基于DAG的基本块优化，以支持编译程序的各个阶段，基本涵盖了《编译原理》课程的主要内容。 本指导书可作为《编译原理》课程的实验或课程设计内容，在课程教学的同时，安排学生进行相关的实验。实验平台可选择在MS-DOS或Windows操作系统环境，使用C/C++的任何版本作为开发工具。学生在做完试验后，应认真撰写实验报告，内容应
包括实验名称、实验目的、实验要求、实验内容、测试或运行结果等。
目录 实验一词法分析 ........................................................... 错误!未定义书签。实验二 NFA的确定化.................................................... 错误!未定义书签。实验三非递归预测分析 ............................................... 错误!未定义书签。实验四算符优先分析器的构造................................... 错误!未定义书签。实验五 LR分析 .............................................................. 错误!未定义书签。实验六语义分析和中间代码生成................................ 错误!未定义书签。实验七基于DAG的基本块优化................................... 错误!未定义书签。
编译原理试卷
课程名称：编译原理专业班级：【本科】 备注: 学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题) 一、单项选择题（本题共10道小题，每小题2分，共20分） 1、在产生式中，符号“→”（“::＝”）表示（D ）。 A. 等于 B. 恒等于 C. 取决于 D. 定义为 2、编译程序是对（D ）程序进行翻译。 A. 汇编语言 B.机器语言 C.自然语言 D. 高级语言 3、合并表达式中的常量运算的目的是（C ）。 A．合并常量，使表达式中的常量尽可能少 B．合并常量，使表达式尽可能简短 C．将可在编译时刻计算的运算在编译时刻计算出来，用所计算出来的值替换表达式中出现的所有这种运算，使得生成的代码指令尽可能少 D．以上都不是 4、对应Chomsky四种文法的四种语言之间的关系是（B ）。 A．L0?L1?L2?L3 B．L3?L2?L1?L0 C．L3=L2?L1?L0D．L0?L1?L2=L3 5、在状态转换图中，结点代表（D ），用圆圈表示。 A．输入缓冲区B．向前搜索C．字符串D．状态 6、编译程序前三个阶段完成的工作是（C ）。 A．词法分析、语法分析和代码优化 B．代码生成、代码优化和词法分析 C．词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成 D．词法分析、语法分析和代码生成 7、自底向上语法分析法的原理是（C ）。 A. “移进——推导法” B. “最左推导法” C. “移进——归约法” D. “推导——归约法” 8、无符号常数的识别与拼数工作通常在（C ）阶段完成。 A. 语法分析 B. 语义分析 C. 词法分析 D. 代码优化 9、下述方法中，（C ）不是自底向上的语法分析方法。 A. 规范归约 B.算符优先分析法 C.递归下降分析法 D.LR分析法 10、算符优先分析法从左到右扫描输入串，当栈顶出现（D ）时进行归约。 A. 素短语 B. 直接短语 C.句柄 D. 最左素短语 二、判断题（本题共10道小题，每小题2分，共20分）正确的画“√”，错误的画“X” 1、( 错) 对任何一个编译程序来说，产生中间代码是不可缺少的。 2、( 错) 符号表的内容在词法分析阶段填入并在以后各阶段得到使用。 3、( 错) 设有一个LR（0）项目集I＝{X→α.Bβ, A→α.}，该项目集含有“归约－归约”冲突。 4、( 错) 对文法G中的一个句子，如果能够找到两种以上的推导，则该句子是二义性的。 5、( 对) 一个句型的句柄一定是文法某产生式的右部。 6、( 对) 设有一个LR（0）项目集Ii={X→α．，A→α．}，该项目集含有“归约-归约冲
编译原理实验报告2
学生学号实验课成绩 武汉理工大学 学生实验报告书 实验课程名称编译原理 开课学院计算机科学与技术学院 指导老师姓名饶文碧 学生姓名 学生专业班级
—学年第学期 实验课程名称：编译原理 实验项目名称单词的词法分析实验成绩 实验者专业班级组别 同组者实验日期 第一部分：实验分析与设计（可加页） 一、实验内容描述（问题域描述） 完成对某一种常用高级语言（如Pascal、C语言、PL/0语言）的各类单词进行词法分析，即对源程序从左到右进行扫描，对组成源程序的字符串拼接成为单词；并把其转换成属性字输出。 实验要求： （1）选择常用高级程序设计语言（如 Pascal、C语言、PL/0语言）的源程序作为词法分析对象。 （2）根据教学要求和学生具体情况，从上列语言之一中选取它的一个适当大小的子集，可以选取一类典型单词，也可以尽可能使各种类型的单词都能兼顾到。其基本要求是：对源程序从左到右进行扫描，对组成源程序的字符串拼接成为单词，并把其转换成属性字输出。
二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述） #include
基于编译原理的计算器设计与实现
基于编译原理的计算器设计与实现 首先看一下这个计算器的功能： CALC> set a = 1; b = 2 CALC> set c = 3 CALC> calc (10 + pow(b, c)) * sqrt(4) - 1 35.0 CALC> exit 如上所示，这个计算器的功能非常简单： 1.用set命令设置上下文中的变量。 2.用calc命令计算一个表达式的值。 3.用exit命令退出计算器。 我们把编译的重点放在calc命令后面的计算表达式的解析，其它的部分我们可以简单处理（如set命令可以这样简单处理：先按分号分隔得到多个赋值处理，再按等号分隔就可以在上下文中设置变量了，并不需要复杂的编译过程）。 如上的演示例子中，我们使用编译技术处理的部分是(10 + pow(b, c)) * sqrt(4) - 1，其它部分我们只使用简单的文本处理。 麻雀虽小，但五脏俱全，这个计算器包含编译技术中最必要的部分。虽然这次我们只是实现了一个计算器，但所使用的技术足以实现一个简单的脚本语言的解释器了。 这个计算器分为如下几个部分： 词法分析：把表达式的文本，解析成词法元素列表(tokenList)。 语法分析：把tokenList解析成语法树(syntaxTree)。 语义分析：把语法树转成汇编语言的代码(asm) 汇编器：把汇编代码翻译为机器码（字节码）。 虚拟机：执行字节码。 一般的编译步聚中不包含“汇编器”和“虚拟机”，而这里之所以包含这两个部分是因为：通常编译器会直接由中间代码生成机器码，而不是生成汇编代码，而这里我之所以要生成汇编代码的原因是“调试的时候汇编的可读性很好”，如果直接生成目标代码，则会非常难用肉眼来阅读。 自己实现虚拟机的原因是：现有的机器（包括物理机和虚拟机以及模拟器）的指令虽然也很丰富，但似乎都没有直接计算“乘方”或“开方”的指令，自已实现虚拟机可以任意设计计算指令，这样可以降低整个程序的复杂度。 因汇编器与虚拟机并不是编译原理的部分，所以下文中并不会描述其实现细节，但因为计算器代码编译后的目标代码就是汇编代码，所以需要把汇编指令做一下说明（以下把这个汇编语言简称为ASM）。
完整版编译原理名词解释
1. 源语言：书写源程序所使用的语言 2. 源程序：用程序设计语言书写的程序 3. 目标语言：计算机的机器指令。目标语言可以是机器语言，也可以是汇编语言， 或者是其他中间语言，但最终结果必是机器语言。 4. 目标程序：由机器指令构成的程序。目标程序是经过翻译程序加工后用目标语言 表示的程序。 5. 翻译程序：能够把某一种语言程序(源程序)改造成另一种语言程序(目标程序)将 源程序译成逻辑上等价的目标程序的程序。翻译程序有两种工作方式：编译和解释。 6. 编译程序：也称翻译程序 7. 解释程序：有些翻译程序在翻译过程中并不产生完整的目标程序，而是翻译一句， 解释执行一句，这样的称为解释程序。 8. 汇编程序：由汇编语言写成的程序 9. 词法分析：执行词法分析的程序成为词法分析器，词法分析依据的是语言构词规 则。词法分析器从文件读入源程序，由字符拼接单词。每当识别出一个单词，词法分析器就输出这个单词的内部码。 10. 语法分析：执行语法分析的程序叫做语法分析器。语法分析的任务就是根据语言 的规则，将词法分析器所提供的单词种别分成各类语法范畴。 11. 中间代码生成：中间代码产生有时称为语义分析，执行中间代码产生的程序称为 中间代码生成器。他的任务时按照语法分析器所识别出的语法范畴产生相应的中间代码，并建立符号表、常数表，等各种表格。 12. 目标代码生成：执行目标代码生成的程序称为目标代码生成器。他的任务是根据 中间代码和表格信息，确定各类数据在内存中的位置，选择合适的指令代码，将中间代码翻译成汇编语言或机器指令，这部分工作与计算机硬件有关。 13. 符号表：用于记录源程序中出现的标识符，一个标识符往往具有一系列的语义 值，她包括标识符的名称、种属、类型、值存放的地址等等。 14. 常数表：用于记录在源程序中出现的常数。 15. 编译程序前端：是由词法分析器、语法分析器和中间代码产生器组成的。她的特 点是依赖于被编译的源程序，输出结果用中间代码描述，和目标机器无关。16. 编译程序后端：是由目标代码生成器组成，他的特点是和源程序无关，以中间代 码形式的源程序为输入进行处理，输出结果依赖于目标机器。 17. 文本文件：文本文件的内容由94个图形字符‘！‘-' ~ '(33-126)和4个 控制字符换行(10)、回车(13)、空格(32)、TAB( 9)构成，文本文件又称为 ASCII码文件，扩展名通常为TXT,文件尾用控制字符EOF( 26)指示。 18. 二进制文件：由机器指令即二进制数构成，因二进制数可能是26 (文件结束控制 符)，故文件尾用文件长度(文件的字节数)指示，扩展名通常为EX E。 19. 源代码(source code)—预处理器(preprocessor) —编译器(compiler) —汇编程序 (assembler)—目标代码(object code)—链接器(Linker) —可执行程序 (executables) 20. 编译程序的流程是： 源程序―》词法分析―》语法分析―》语义分析(中间代码产生)―》目标 代码生成-》目标程序
编译原理实验报告总结
学年第学期《编译原理》实验报告 学院（系）：计算机科学与工程学院 班级：11303070A 学号：11303070*** 姓名：无名氏 指导教师：保密式 时间：2016 年7 月
目录 1．实验目的 (1) 2．实验内容及要求 (1) 3．实验方案设计 (1) 3.1 编译系统原理介绍 (1) 3.1.1 编译程序介绍 (2) 3.1.2 对所写编译程序的源语言的描述 (2) 3.2 词法分析程序的设计 (3) 3.3 语法分析程序设计 (4) 3.4 语义分析和中间代码生成程序的设计 (4) 4. 结果及测试分析 (4) 4.1软件运行环境及限制 (4) 4.2测试数据说明 (5) 4.3运行结果及功能说明 (5) 5．总结及心得体会 (7)
1．实验目的 根据Sample语言或者自定义的某种语言，设计该语言的编译前端。包括词法分析，语法分析、语义分析及中间代码生成部分。 2．实验内容及要求 （1）词法分析器 输入源程序，输出对应的token表，符号表和词法错误信息。按规则拼单词，并转换成二元形式；滤掉空白符，跳过注释、换行符及一些无用的符号；进行行列计数，用于指出出错的行列号，并复制出错部分；列表打印源程序；发现并定位词法错误； （2）语法分析器 输入token串，通过语法分析，寻找其中的语法错误。要求能实现Sample 语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while语句、do while语句等。 （3）语义分析和中间代码生成 输入token串，进行语义分析，修改符号表，寻找其中的语义错误，并生 成中间代码。要求能实现Sample语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while 语句、do while语句等。 实验要求：功能相对完善，有输入、输出描述，有测试数据，并介绍不足。3．实验方案设计 3.1 编译系统原理介绍 编译器逐行扫描高级语言程序源程序，编译的过程如下： (1).词法分析 识别关键字、字面量、标识符(变量名、数据名)、运算符、注释行(给人看的，一般不处理)、特殊符号(续行、语句结束、数组)等六类符号，分别归类等待处理。 (2).语法分析 一个语句看作一串记号(Token)流，由语法分析器进行处理。按照语言的文法检查判定是否是合乎语法的句子。如果是合法句子就以内部格式保存，否则报错。直至检查完整个程序。 (3).语义分析 语义分析器对各句子的语法做检查：运算符两边类型是否相兼容；该做哪些类型转换(例如，实数向整数赋值要"取整")；控制转移是否到不该去的地方；是
编译原理实验报告：实验一编写词法分析程序
( 编译原理实验报告 , 实验名称：实验一编写词法分析程序 实验类型：验证型实验 指导教师：何中胜 专业班级：（ 13软件四 姓名：丁越 学号： 实验地点：) 秋白楼B720
实验成绩： 日期：2016年 3 月 18 日
一、实验目的 通过设计、调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；熟悉词法分析程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。通过本实验，应达到以下目标：[ 1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。 二、实验过程 以编写PASCAL子集的词法分析程序为例 1.理论部分 > （1）主程序设计考虑 主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。 数组 k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。采用定长的方式，较短的关键字后面补空格。 P数组存放分界符。为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中（编程时，还应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。 id和ci数组分别存放标识符和常数。 instring数组为输入源程序的单词缓存。 ￥ outtoken记录为输出内部表示缓存。 还有一些为造表填表设置的变量。 主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造 k表；再输入分界符等造p表。 主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；接收键盘上送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。 ⑵词法分析过程考虑 将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图 1-1。 …
编 译 原 理 实 验 报 告
编译原理实验报告 课程：编译原理 系别：计算机系 班级：11网络 姓名：王佳明 学号：110912049 教师：刘老师 实验小组：第二组 1
实验一熟悉C程序开发环境、进行简单程序的调试 实验目的： 1、初步了解vc++6.0环境； 2、熟悉掌握调试c程序的步骤： 实验内容： 1、输入下列程序，练习Turbo C 程序的编辑、编译、运行。 #include
实验二词法分析器 一、实验目的： 设计、编制、调试一个词法分析子程序－识别单词，加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求： 1.对给定的程序通过词法分析器弄够识别一个个单词符号，并以二元式(单词种别码，单词符号的属性值)显示。而本程序则是通过对给定路径的文件的分析后以单词符号和文字提示显示。 2.本程序自行规定： (1)关键字"begin","end","if","then","else","while","write","read", "do", "call","const","char","until","procedure","repeat" (2)运算符："+","-","*","/","=" (3)界符："{","}","[","]",";",",",".","(",")",":" (4)其他标记如字符串，表示以字母开头的标识符。 (5)空格、回车、换行符跳过。 在屏幕上显示如下： ( 1 , 无符号整数) ( begin , 关键字) ( if , 关键字) ( +, 运算符) ( ；, 界符) ( a , 普通标识符) 三、使用环境： Windows下的visual c++6.0; 四、调试程序： 1.举例说明文件位置：f：、、11.txt目标程序如下： begin x:=9 if x>0 then x:=x+1; while a:=0 do 3
计算机题库编译原理试题汇总
编译原理考试题及答案汇总 一、选择 1．将编译程序分成若干个“遍”是为了_B__。 A . 提高程序的执行效率 B.使程序的结构更加清晰 C. 利用有限的机器内存并提高机器的执行效率 D.利用有限的机器内存但降低了机器的执行效率 2．正规式 MI 和 M2 等价是指__C__。 A . MI 和 M2 的状态数相等 B.Ml 和 M2 的有向弧条数相等。 C .M1 和 M2 所识别的语言集相等 D. Ml 和 M2 状态数和有向弧条数相等 3．中间代码生成时所依据的是 _C_。 A．语法规则 B．词法规则 C．语义规则 D．等价变换规则 4．后缀式 ab+cd+/可用表达式__B_来表示。 A． a+b/c+d B．(a+b)/(c+d) C． a+b/(c+d) D． a+b+c/d 6．一个编译程序中，不仅包含词法分析，_A____，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等五个部分。 A．( ) 语法分析 B．( )文法分析 C．( )语言分析 D．( )解释分析 7．词法分析器用于识别__C___。 A．( ) 字符串 B．( )语句 C．( )单词 D．( )标识符 8．语法分析器则可以发现源程序中的___D__。 A．( ) 语义错误 B．( ) 语法和语义错误 C．( ) 错误并校正 D．( ) 语法错误 9．下面关于解释程序的描述正确的是__B___。 (1) 解释程序的特点是处理程序时不产生目标代码 (2) 解释程序适用于 COBOL 和 FORTRAN 语言 (3) 解释程序是为打开编译程序技术的僵局而开发的 A．( ) (1)(2) B．( ) (1) C．( ) (1)(2)(3) D．( ) (2)(3) 10．解释程序处理语言时 , 大多数采用的是__B___方法。 A．( ) 源程序命令被逐个直接解释执行 B．( ) 先将源程序转化为中间代码 , 再解释执行 C．( ) 先将源程序解释转化为目标程序 , 再执行 D．( ) 以上方法都可以 11．编译过程中 , 语法分析器的任务就是__B___。
编译原理练习题解答
* ? 一.名词解释： 1)前缀 答：前缀——是指符号串任意首部。 2)可归前缀 答：可归前缀——是指规范句型的一个前缀，这种前缀包含句柄且不含句柄之后的任何符号。 3)活前缀 答：活前缀——规范句型的一个前缀，这种前缀不含句柄之后的任何符号。 或给定文法规范句型的可归前缀的任意首部。 4)简单短语 答：简单短语——设G[Z]是给定文法,w=xuy ∈V +，为该文法的句型,如果满 足下面两个条件: ① Z xUy ； ② U ?u ； 则称句型xuy 中的子串u 是句型xuy 的简单短语。 5)扫描遍 答：扫描遍——指编译程序对源程序或中间代码程序从头到尾扫描一次。 6)句柄 答：句柄——给定句型中的最左简单短语就是句柄。 7)句型 答：句型——设G 是一个给定的文法，S 是文法的开始符号，如果S x(其 中x ∈V *),则称x 是文法的一个句型。 8)句子 答：句子——设G 是一个给定的文法，S 是文法的开始符号，如果S x （其中x ∈V T *），则称x 是文法的一个句子。 9)非终结符 答：非终结符——出现在文法产生式的左部且能派生出符号或符号串的那些符号称为非终结符号。 10)终结符 答：终结符——出现在文法产生式的右部且不能派生出符号或符号串的那些符号称为终结符号。 11）属性文法 答：一个属性文法形式的定义为一个三元组AG ，AG=（G ，V ，E ）。 其中G 为一个上下文无关文法；V 为属性的有穷集；E 为一组语义规则。 12）语法制导翻译 答：语法制导翻译——语法制导翻译就是在语法分析的过程中，当进行推导或归约时同步完成附加在所使用的产生式上的语义规则描述的动作，从而实现语义处理。 13）后缀式 答：后缀式——一种把运算量（操作数）写在前面，把算符写在后面（后缀）的表示法。
编译原理实验报告一
实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 通过编写和调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将字符流形式的源程序转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法 二、实验内容 基本实验题目：若某一程序设计语言中的单词包括五个关键字begin、end、if、then、else；标识符；无符号常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符，试构造能识别这些单词的词法分析程序（各类单词的分类码参见表I）。 表I 语言中的各类单词符号及其分类码表
输入：由符合和不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序文件。 输出：把所识别出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式形式输出，并将结果放到某个文件中。对于标识符和无符号常数，CLASS字段为相应的类别码的助记符；VALUE 字段则是该标识符、常数的具体值；对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式，仅需在二元式的CLASS字段上放置相应单词的类别码的助记符，VALUE字段则为“空”。 三、实现方法与环境 词法分析是编译程序的第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序。其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义（如BNF），用手工的方式（例如可用C语言）构造词法分析程序。一般地，可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵，该状态矩阵连同控制程序一起便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述，并分别指出在识别单词时，词法分析程序所应进行的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。如美国BELL实验室研制的LEX就是一个被广泛使用的词法分析程序的自动生成工具。 处理过程简述：在一个程序设计语言中，一般都含有若干类单词符号，为此可首先为每类单词建立一张状态转换图，然后将这些状态转换图合并成一张统一的状态图，即得到了一个有限自动机，再进行必要的确定化和状态数最小化处理，最后添加当进行状态转移时所需执行的语义动作，就可以据此构造词法分析程序了。 为了使词法分析程序结构比较清晰，且尽量避免某些枝节问题的纠缠，我们假定要编译的语言中，全部关键字都是保留字，程序员不得将它们作为源程序中的标识符；在源程序的输入文本中，关键字、标识符、无符号常数之间，若未出现关系和算术运算符以及赋值符，则至少须用一个空白字符加以分隔。作了这些限制以后，就可以把关键字和标识符的识别统一进行处理。即每当开始识别一个单词时，若扫视到的第一个字符为字母，则把后续输入的字母或数字字符依次进行拼接，直至扫视到非字母、数字字符为止，以期获得一个尽可能长的字母数字字符串，然后以此字符串查所谓保留字表（此保留字表要事先造好），若查到此字符串，则取出相应的类别码；反之，则表明该字符串应为一标识符。
编译原理作业参考答案
编译原理作业参考答案 作业一 一、是非题 1.(×) 2.(×) 3.(×) 4.(×) 5.(×) 6.(√) 7. (√) 8.(√) 9.(√) 10.(×) 11.(√) 12.(√) 13.(√) 二、填空题 1.（词法分析），（语法分析），（中间代码生成），（代码优化），（目标代码生成） 2．（单词符号），（语法单位）。 3.（源程序），（单词符号） 4.（语法），（语义） 5. (词法分析)、(语法分析)、(语义分析)，(中间代码产生)，(代码优化)，(目标代码生成) 6.(解释方式) 7. (语法规则) 8. (上下文无关文法) 9. (自上而下分析法)，(自下而上分析法) 10. (规范推导) 11. (最左归约) 三、名词解释题： 1．词法分析器-----执行词法分析的程序。 2. 自编译方式------先对语言的核心部分构造一个小小的编译程序，再以它为工具构造一个能够编译更多语言成分的较大编译程序。如此扩展下去，就像滚雪球一样，越滚越大，最后形成人们所期待的整个编译程序。 3. 遍-----所谓“遍”就是对源程序或中间结果长头到尾扫描一次，并作有关的加工处理，生成新的中间结果或目标程序。 4. 编译程序-----一种翻译程序: 能够把某一种语言程序(称为源语言程序)转换成另一种语言(成为目标程序),而后着与前者在逻辑上是等价的。 5. 超前搜索-----所谓超前搜索是在词法分析过程中，有时为了确定词性，需超前扫描若干个字符。 6. 短语------令G是一个文法，S划文法的开始符号，假定αβδ是文法G的一个句型，如果
有SαAδ且Aβ，则称β是句型αβδ相对非终结符A的短语。 7. 规范句型------由规范推导所得到的句型。 8. 句柄------一个句型的最左直接短语。 9. -规范推导-----最右推导又称为规范推导。 四、简答题： 1. 正规式a ( a | b )*。 2.(a*b|b*a)={a,b,ab,ba,aab,bba……} 3.状态转换图是一张有限方向图。在状态转换图中，有一个初态，至少一个终态。（用双 圈表示）。一个状态转换图可用于识别（或接受）一定的字符串。 4. 证明: 因为 L(b(ab)*)={b}{ε, ab, abab, ababab, …} ={b, bab, babab, bababab, …} L(ba)*b)={ε, ba, baba, bababa, …}{b} ={b, bab, babab, bababab, …} = L(b(ab)*) 所以, b(ab)*=( ba)*b 5. 正规表达式为b(a|b)*aa 6. 词法分析器的功能输入源程序，按照构词规则分解成一系列单词符号。 7. 词法分析是编译过程中的一个阶段，在语法分析前进行。词法分析作为一遍，可以简化设计，改进编译效率，增加编译系统的可移植性。也可以和语法分析结合在一起作为一遍，由语法分析程序调用词法分析程序来获得当前单词供语法分析使用。 8. 编译预处理:滤掉空格，跳过注释、换行符等。 9. 句子adccd 的分析过程：