编译原理词法分析课程设计.doc

学 号： 课 程 设 计题 目词法分析程序设计学 院计算机科学与技术专 业班 级姓 名 指导教师2009 2010 学年 第 二 学期目录一、课程设计任务书.2二、问题描述3三、词法分析3四、简要分析与概要设计4五、程序流程图.5六、源代码.5七、运行结果17八、设计收获与体会19九、参考文献20十、评分表21 课程设计任务书学生姓名： 专业班级： 指导教师： 工作单位： 计算机科学与技术学院 题 目: 词法分析程序设计 1目的通过设计、编制、调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。2设计内容及要求通过设计、编制、调试一个对于C语言词法的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解，并实现输出单词序列的词法检查和分析。其中（1）学号33至35的同学完成以上任务。（2）自己设计出五种单词的符号表和对应的TOKEN代码，给出分析方法的思想，完成分析程序设计。（3）编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通过所设计的分析程序。3.课程设计报告书的内容应包括：1. 设计题目、班级、学号、姓名、完成日期；2. 给出语法分析方法及中间代码形式的描述、文法和属性文法的设计；或者词法分析方法及符号表和TOKEN代码的设计。3. 简要的分析与概要设计；4. 详细的算法描述；5. 源程序清单；6. 给出软件的测试方法和测试结果；7. 设计的评价、收获与体会。时间安排：第17周，周1-周4上午，周五全天指导教师签名： 年 月 日系主任（或责任教师）签名： 年 月 日词法分析程序设计 1.问题描述本次课程设计要求在Windows 环境下使用visual C+软件，采用熟悉的语言，通过设计、编制、调试一个对于C语言词法的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解，并实现输出单词序列的词法检查和分析。2.词法分析2.1 五种单词的文法-l|l-l|d|l|d-d|d-+|-|*|/|=|-，|；|（|）|其中l表示az中的任何一个英文字母，d表示09中的任一个数字。关键字也是一种单词，一般关键字都是由字母构成，关键字集合时标识符集合的子集。2.2 词法分析方法从待分析文件中取出当前符号ch=fgetc(fp)If(Isalpha(ch)读出字符串，放进TOKEN代码中If(Iskey(token)对不同关键字进行种别码设置else 标识符种别码设置else if(Isdigit(ch)统一设置为一种种别码数字放入TOKEN代码中else if(Isoperation(ch)对不同操作符设置不同种别码将读出的操作符放入TOKEN代码else if(Isboundrary(ch)设置每种界符的种别码将读出的界符放入TOKEN代码中2.3符号表设计和TOKEN代码设计typedef struct _token_list /记录词法分析结果 Token token;struct _token_list* next;TokenNode, *PTokenList;typedef struct _symtab/符号表charname10;/名称chartype10;/类型intlength;/长度intoffset;/相对数struct_symtab *next;sym, *PSYMLIST;typedef struct _token /TOKEN代码设计int sym;/种别码 char str10;/存放单词*PToken, Token;3.简要分析与概要设计：设置一个TOKEN结构体，用来存放单词信息，其中包含sym和str10两个成员，sym用来存放单词种别码，str10数组用来存放单词符号。设置一个Symtab结构体，用来存放符号表中个变量的信息，其中name10用来存放单词名称，type10用来存放单词类型，length用来存放单词存储位置信息。在程序运行之前，先把要分析的程序放在一个.txt记事本中，分析过程中通过ch=fgetc(ch)从文件中读取字符，并进行分析，分析过程见2.2词法分析方法。对分析之后的单词用二元式进行输出。接下来进行符号表内容的输出，将已经分析过的关键字，存放在table数组中，当遇到分析出的符号为；时，将table数组清空。对分析出的标识符进行判断，如果是第一次分析出，则用symtab.type存放其类型，用存放其名称，symtab.length存放其长度，symtab.offset存放其相对数，然后输出符号表信息，如果不是第一次分析出，则输出错误提示。4.程序主要流程图5.源代码#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS /字符串和内存操作时 关闭函数的安全警告#include#include #includeint j,n; char ch;typedef struct _tokenint sym;/种别码 char str10;/存放单词*PToken, Token;typedef struct _token_list /记录词法分析结果Token token;struct _token_list* next;TokenNode, *PTokenList;typedef struct _symtab/符号表charname10;/名称chartype10;/类型intlength;/长度intoffset;/相对数struct_symtab *next;sym, *PSYMLIST; char_type510= int, float, char, double, long;/符号表类型int_size5= 32, 32, 8, 64, 32;/及对应的长度PSYMLISTsymtab= NULL;/符号表的头指针PSYMLISTsymtail= symtab;/符号表的尾指针Tokentoken;chartype10= 0;/保存类型名称PTokenListptl= NULL;/TokenList的头指针PTokenListptltail= ptl;/TokenList的尾指针intLineNumber= 1;/记录代码行数intoffset= 0;/计算变量偏移地址voidScan(FILE*);/词法分析boolIsoperation(char ch);/判断i当前所指的字符是否为一个运算符 boolIsboundary(char ch);/判断i当前所指的字符是否为一个分界符boolIskey(char ch);/判断i当前所指的字符是否为关键字boolIsalpha(char ch);/判断i当前所指的字符是否为字母boolIsdigit(char ch);/判断i当前所指的字符是否为数字boolIsType(char ch);/判断是否为类型intGetSizeOfType(char type);/获得类型大小intSearchSymTab(char name); /查找符号表voidAddToSymTab(Token token);voidPrintSymTab();/显示符号表voidAddToTokenList(Token token);/保存到词法分析表voidPrintTokenList();/显示词法分析表/主函数void main()char input20;FILE *fp;printf(*n 1022-表示关键字 n 2-表示标识符 n 3-表示数字 n 4057-表示操作符 n 6065-表示界符 n*n);printf(please input the source file name:);while(true)gets(input);if(fp=fopen(input,r)!=NULL) break;/读取文件内容，并返回文件指针，该指针指向文件的第一个字符elseprintf(file open filed! Please input again:);printf(n*the result is as follows*n);while(!feof(fp) Scan(fp); /扫描源程序/符号表PrintSymTab();/词法分析PrintTokenList();getchar();/暂停/判断i当前所指的字符是否为一个运算符，是的话返回真，反之假 bool Isoperation(char ch) int t; char arr8=+,*,/,=,!; for (t=0;t8;t+) if(ch=arrt) return true; return false; /判断i当前所指的字符是否为一个分界符，是的话返回真，反之假 bool Isboundary(char ch) int t; char arr6=,;,(,); for(t=0;t6;t+) if(ch=arrt) return true; return false; /判断i当前所指的字符是否为一个关键字，是的话返回真，反之假 bool Iskey(char ch) int t; char *keywords13=const,auto,if,else,break,int,char,float,long,for,do,printf,case; for (t=0;t13;t+)if (strcmp(token.str,keywordst)=0) return true; return false; bool IsType(char ch)int t; char *keywords5=int,char,float,long,double; for (t = 0; t 5; t +)if (strcmp(token.str,keywordst)=0) return true; return false; /判断i当前所指的字符是否为字母，是的话返回真，反之假bool Isalpha(char ch) if(ch=a)|(ch=A) return true;return false;/判断i当前所指的字符是否为数字，是的话返回真，反之假bool Isdigit(char ch) if(ch=0&ch=9) return true;return false;int GetSizeOfType(char type)for(int i = 0; i name, token.str, 10);memcpy(s-type, type, 10);s-length = GetSizeOfType(s-type);s-offset = offset;offset += s-length;s-next = NULL;if(symtab = NULL)/如果链表为空 则初始化链表symtab = s;symtail = symtab;else/链表不为空则将节点增加到链表尾部symtail-next = s;symtail = s;int SearchSymTab(char name)int exist = 0; /如果没有找到int index = -1;for(PSYMLIST s = symtab; s != NULL; s = s-next)index += 1;if(strcmp(name, s-name) = 0)exist = 1;return exist? index : -1; void PrintSymTab()printf(符号表：n);printf(名称 类型 长度 相对数 n);for (PSYMLIST s = symtab; s != NULL; s = s-next)printf(%-10s%-10s%-10d%-10dn, s-name, s-type, s-length, s-offset);void AddToTokenList(Token token)TokenNode *tn = (TokenNode *) malloc(sizeof(TokenNode);if(tn = NULL) return;memcpy(&(tn-token), &token, sizeof(Token);tn-next = NULL;if(ptl = NULL)ptl = tn;ptltail = tn;elseptltail-next = tn;ptltail = tn;void PrintTokenList()printf(词法分析表：n);printf(名称 类型n);for (PTokenList s = ptl; s != NULL; s = s-next)printf(%-10s%-10dn,s-token.str, s-token.sym);void Scan(FILE *fp)token.str10=NULL; j=0;ch=fgetc(fp); /获取字符，指针fp并自动指向下一个字符if(ch = n)LineNumber +; /记录分析的代码的行号strcpy(type, );/分析字符串if (Isalpha(ch) /判断该字符是否是字母while (ch = a) & (ch = A) & (ch =0)&(ch:token.strj+=ch;token.strj=0;ch=fgetc(fp);if(ch=)token.sym=42;token.strj+=ch;token.strj=0;elsetoken.sym=43;token.strj+ = 0; /0 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); /回退一个字符break;case:token.strj+=ch;token.strj=0;ch=fgetc(fp);if(ch = =)token.sym=44;token.strj+=ch;token.strj=0;elsetoken.sym=45;token.strj+ = 0; /0 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); /回退一个字符break;case!:token.strj+=ch;token.strj=0;ch=fgetc(fp);if(ch=)token.sym=46;token.strj+=ch;token.strj=0;elsetoken.sym=47;token.strj+ = 0; /0 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); /回退一个字符break;case+:token.strj+=ch;token.strj=0;ch=fgetc(fp);if(ch=)token.sym=48;token.strj+=ch;token.strj=0;else if(ch=+)token.sym=49;token.strj+=ch;token.strj=0;elsetoken.sym=50;token.strj+ = 0; /0 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); /回退一个字符break;case-:token.strj+=ch;token.strj=0;ch=fgetc(fp);if(ch=)token.sym=51;token.strj+=ch;token.strj=0;else if(ch=-)token.sym=52;token.strj+=ch;token.strj=0;elsetoken.sym=53;token.strj+ = 0; /0 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); /回退一个字符break;case*:token.strj+=ch;token.strj=0; ch=fgetc(fp);if(ch=)token.sym=54;token.strj+=ch;token.strj=0;else token.sym=55;token.strj+ = 0; /0 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); /回退一个字符break;case/:token.strj+=ch;token.strj=0;ch=fgetc(fp);if(ch=)token.sym=56;token.strj+=ch;token.strj=0;elsetoken.sym=57;token.strj+ = 0; /0 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); /回退一个字符break;/printf(%d , %s)n,token.sym , token.str);AddToTokenList(token);else if(Isboundary(ch) /界符switch(ch)case;:token.sym=60;token.strj+=ch;token.strj=0;break;case(:token.sym=61;token.strj+=ch;token.strj=0;break;case):token.sym=62;token.strj+=ch;token.strj=0;break;case:token.sym=63;token.strj+=ch;token.strj=0;break;case:token.sym=64;token.strj+=ch;token.strj=0;break;case,:token.sym=65;token.strj+=ch;token.strj=0;break;/printf(%d , %s)n,token.sym , token.str);AddToTokenList(token);else token.sym=-1;/保存变量类型到type数组中if(IsType(token.str) )memc