编译原理实验1.doc

编译原理实验报告 姓名：李宏涛 班级：计科（2） 学号：E10620217 基于C语言词法分析器的设计 摘要 首先对编译原理进行概括的介绍，1主要是描写设计内容及设计要求，2介绍设计的基本原理，3对程序设计的总体方案及各模块设计做了介绍，4对程序进行测试。引言：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，只有通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。编译原理涉及词法分析，语法分析，语义分析及优化设计等各方面。词法分析（英语：lexical analysis）是计算机科学中将字符序列转换为单词（Token）序列的过程。进行语法分析的程序或者函数被称为词法分析器（Lexical analyzer简称Lexer），也叫扫描器（Scanner）。词法分析器一般以函数的形式存在，供语法分析器调用。词法分析阶段是编译过程的第一个阶段，是编译的基础。这个阶段的任务是从左到右一个字符接着一个字符地读入源程序，即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用Lex等工具自动生成。词法分析是所有分析优化的基础，涉及的知识较少，比如状态转换图等，易于实现。本次实验程序设计语言是C语言。1. 实验内容： 设计一个程序，调试、编译，实现词法分析的功能，识别各单词或字符所属类别，并显示在屏幕上。（1）. 运行词法分析实验一，学习样例程序。（2）. 通过理解正规式、有限自动机原理，编制程序。此程序应具有如下功能：l 将样例程序中所有注释字母均大写；（即在注释对/*/之间的所有字母。）；l 将样例程序加行号。2.设计方法：词法分析器：逐个读入源程序字符并按照构词规则切分成一系列单词。单词是语言中具有独立意义的最小单位，包括保留字、标识符、运算符、标点符号和常量等。词法分析是编译过程中的一个阶段，在语法分析前进行 。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。要求：利用该词法分析器完成对源程序字符串的词法分析。输出形式是源程序的单词符号二元式的代码，并保存到自己命名的文件中。单词符号及种别编码单词符号种别编码单词符号种别编码main1变量符号20if2=45int346for4=48do6=49return7=50!51#40%52+41&53-42单词符号分类：单词是程序设计语言的基本语法单位和最小语义单位。单词符号一般分为五大类(1) 关键字begin,end,if,then,else,while,write,read,do, call,const,char,until,procedure,repeat等(2) 运算符：+,-,*,/,=等(3) 界符：,;,.,(,),:等(4) 标识符 (5) 常量3. 实验结果图：初始界面：显示分析结果：out.txt结果：换行操作：结果如图：实现了显示行号和注释大写4. 实验代码：#include #include #include struct keywords /关键字结构体char name10;int num;struct relation /运算符、关系运算符结构体char name4;int num;struct keywords test18=main,1,if,2,int,3,for,4,while,5,do,6,retuen,7,break,8,continue,9,stdio.h,10,include,11,case,12,float,13,switch,14,void,15,else,16,for,17;struct relation relation18=#,40,+,41,-,42,*,43,/,44,=,45,46,=,48,=,49,=,50,!,51,%,52,&,53,&,54,|,55,|,56,!=,58;struct value /处理变量的结构体int type; int no; char str20;value100;void options(); /菜单 void analyse(); /分析结果显示void showcol(); /添加行号void getch(char ch); /读取为字母void getnum(char ch); /读取为数字void getspace(char ch); /读取空格、跳格、回车、换行等等（包括界限符）void getelse(char ch); /其他类型字符int variable(char str10); /变量处理char ch=1;char str10;int k=0,i=0;char sourcefile30; /源文件名char objectfile30; /目标文件名char changefile30;FILE *fp,*hp,*cf;int count=-1;int flag=-1; /标志 int col;int main(int argc,char *argv)int choice;options(); /显示菜单printf(输入进行词法分析的源文件名：);scanf(%s,sourcefile);printf(n输入分析结果存入的文件名：);scanf(%s,objectfile);printf(n输入分行结果存入的文件名：);scanf(%s,changefile);printf(n);printf(请输入选择项（1或者2或者3）：);/printf(n输入选项：);scanf(%d,&choice);for(; ;)switch(choice)case 1:analyse();break;case 2:showcol();break;case 3:exit(1);break;break;return 0;void options()printf(*n);printf(*);printf( 词法分析器);printf( *n);printf(*);printf(1.分析结果:);printf( *n);printf(*);printf(2.显示行号:);printf( *n);printf(*);printf(3.退出程序:);printf( *n);printf(*n);void showcol()if(fp=fopen(sourcefile,r)=NULL)printf(读文件打开错误！n);exit(1);if(cf=fopen(changefile,w)=NULL)printf(写文件打开错误！n);exit(1);ch = 1;col = 1;fprintf(cf,%d: ,col+);while(ch!=EOF)ch = fgetc(fp);if(ch=n) /显示行号fputc(ch,cf);fprintf(cf,%d: ,col+);else if(ch=/) /在/*/内大写fputc(ch,cf);ch = fgetc(fp);fputc(ch,cf);if(ch=*)doch = fgetc(fp);if(ch=a)ch=A+ch-a;fputc(ch,cf); else if(ch=*)fputc(ch,cf);ch = fgetc(fp);if(ch=/)fputc(ch,cf);break;elsefseek(fp,-1L,1);elsefputc(ch,cf);while(1);else fputc(ch,cf);fclose(fp);fclose(cf);printf(显示行数及大写成功！n);system(pause);void analyse()if(fp=fopen(sourcefile,r)=NULL) /读取文件printf(读文件打开错误！n); exit(1);if(hp=fopen(objectfile,w)=NULL) /写入文件 printf(写入文件打开错误！n); exit(1);/*if(cf=fopen(changefile,w)=NULL) /写入文件 printf(写入文件打开错误！n); exit(1);*/while(ch!=EOF) /判断是否到文件结尾 ch=fgetc(fp); /读取磁盘字符串if(ch=a)&(ch=A)&(ch=0)&(ch=a) & (ch=A) & (ch=0) & (ch=9) )|ch=.)fseek(fp,-1L,1);for(i=0;i=0) & (ch:strk=ch;str+k=0;ch=fgetc(fp);if(ch!=)fseek(fp,-1L,1);printf( 46, )n);fprintf(hp,( 46, )n);else if(ch=)printf( 48, )n);fprintf(hp,( 48, )n);break;case :strk=ch;str+k=0;ch=fgetc(fp);if(ch!=)fseek(fp,-1L,1);printf( 47, )n);fprintf(hp,( 47,0 )n);else if(ch=) printf( 49,0 )n); fprintf(hp,( 49,0 )n);break;case !:strk=ch;str+k=0;ch=fgetc(fp);if(ch!=)fseek(fp,-1L,1);printf( 51, != )n);fprintf(hp,( 51,!= )n);else if(ch=) printf( 58, != )n); fprintf(hp,( 58,0 )n);break;case %:printf( 52, % )n);fprintf(hp,( 52,% )n);break;case &:strk=ch;str+k=0;ch=fgetc(fp);if(ch!=&)fseek(fp,-1L,1);printf( 53, & )n);fprintf(hp,( 53,& )n);else if(ch=&) printf( 54, & )n); fprintf(hp,( 54,& )n); break;case |:strk=ch;str+k=0;ch=fgetc(fp);if(ch!=|)fseek(fp,-1L,1);printf( 55, | )n);fprintf(hp,( 55,0 )n);else if(ch=|)printf( 56, | )n); fprintf(hp,( 56,| )n);break;int variable(char str10)int j;for(j=0;jcount+1;j+)if(strcmp(str,valuej.str)=0)break;if(jcount+1)return (valuej.type*100+valuej.no);elsecount+;if(flag=-1)