编译技术课程设计.doc

课 程 设 计 报 告课程设计名称： 编译技术 系 ： 三 系 学生姓名： 孙 * 班 级： 学 号： 成 绩： 指导教师： 石 鲁 生 开课时间： 2011-2012 学年 2 学期目录一设计题目1二主要内容1三具体要求1四进度安排2五成绩评定2六设计思路31.词法分析3（1）单词符号及种别表32.SLR的分析表：41). 算术表达式的SLR(1)分析表：42). 布尔表达式的SLR分析表：43). 程序语句的SLR分析表：6七源程序及运行结果71）源代码：72）运行截图28八心得体会311编译原理课程设计报告一设计题目小型程序设计语言编译器的设计与实现二主要内容 自定义一种简单的小型高机程序设计语言，采用任意一种编程语言和编程工具设计并实现其编译器，展示编译系统中词法分析和语法分析的全过程。三具体要求1、对单词的构词规则有明确的定义；2、编写的词法分析程序能够正确识别源程序中的单词符号；3、识别出的单词以的二元式形式保存在符号表中并输出；4、构造出程序设计语言各语法单位的SLR分析表；(其他分析表亦可)5、能够对输入的源程序做出正确的语法分析并输出清晰的结果；6、高级语言的规模不易过大，注重编译器内核的设计，对于界面无要求；7、课程设计报告中应对所自定义高级语言进行简单描述，对编译器的设计进行简单的需求分析，给出设计说明和程序结构框架，阐明设计思路、用到的原理和方法。8、不可更改课程设计报告中已有的字体和格式，课程设计报告中新加入内容，汉字采用宋体五号字，英文字符和数字采用Times New Roman五号字。9、课程设计报告中的运行结果应以程序运行截图形式出现。10、程序源代码以邮件名称：“班级学号姓名”发送至指定邮箱：四进度安排序号内 容时间（天）1布置题目、查找资料12概要设计13详细设计34调试分析15测试结果0.56总结和完成设计报告1合 计7.5五成绩评定1.考核方法：通过现场考勤、检查源程序和批改课程设计报告相结合的方式考察学生的动手能力，独立分析解决问题的能力和创新精神，并根据学生的学习态度综合考评。2.成绩评定：成绩分优、良、中、及格和不及格五等。六设计思路1.词法分析（1）单词符号及种别表符号种别编码说明sy_if0保留字 ifsy_then1保留字 thensy_else2保留字 elsesy_while3保留字 whliesy_begin4保留字 beginsy_do5保留字 dosy_end6保留字 enda7赋值语句semicolon8 “；”e9布尔表达式jinghao10“#”S11语句L12复合语句tempsy15临时变量EA18B andEO19B orplus34“+”times36“*”becomes38“：=”op_and39“and”op_or40“or”op_not41“not”rop42关系运算符lparent48“（”rparent49“）”ident56变量intconst57整常量2.SLR的分析表：1). 算术表达式的SLR(1)分析表：算数表达式文法GE如下：E-E+E|E*E|(E)|i将文法GE拓广为文法GE:(0) SE(1) EE+E(2) EE*E(3) E(E)(4) Ei由此得到算数表达式的SLR（1）分析表如下： 状态 ACTIONGOTOi+*()#E0s3s211s4s5acc2s3s263r4r4r4r44s3s275s3s286s4s5s97r1s5r1r18r2r2r2r29r3r3r3r32). 布尔表达式的SLR分析表：布尔表达式的文法如下：B-BB|BB|B|I rop i|i为了便于语法分析时加工处理，我们将上述文法改为文法GS: BBAB|B0B|B|(B)|I rop i|i BABB0 B将文法GS拓广为文法GS:(0）SB(1) B i(2) B I rop i(3) B (B)(4) B NOT B(5) A B AND(6) B AB(7) O B OR(8) B OB由此得到布尔表达式的SLR（1）分析表如下：状态 ACTION GOTOirop()NOTANDOR#BAO0s1s4s513781s2r1r1r1r12s33r2r2r2r24s1s4s511785s1s4s56786r4s9s10r47s1s4s514788s1s4s515789r5r5r510r7r7r711s12s9s1012r3r3r3r313s9s10acc14r6s9s10r615r8s9s10r83). 程序语句的SLR分析表：程序语句的文法GS如下 Sif e then S else S|while e do S|begin L end|a LS;L|S由于在编译程序设计与视线中，我们是将赋值语句与算数表达式归为一类处理的，故在此将赋值语句仅看作是程序语句文法中一个终结符a，将布尔表达式B也看作为终结符e。将文法GS拓广为文法GS： (0)S S(1) S if e then S else S(2) S while e do S(3) S begin L end(4) S a(5) L S(6) L S;L由此得到程序语句的SLR（1）分析表如下：状态 ACTION GOTOifthenelsewhilebegindoenda;e#SL0s2s3s4s511acc2s63s74s2s3s4s5985r4r4r4r46s107s118s129r5s1310s2s3s4s51411s2s3s4s51512r3r3r3r313s2s3s4s591614s1715r2r2r2r216r617s2s3s4s51818r1r1r1r1七源程序及运行结果1）源代码：#include#include#include#define ACC -2/*/#define sy_if0#define sy_then1#define sy_else2#define sy_while3#define sy_begin4#define sy_do5#define sy_end6#define a7#define semicolon8#define e9#define jinghao10#define S11#define L12#define tempsy15#define EA18#define EO19#define plus34#define times36#define becomes38#define op_and39#define op_or40#define op_not41#define rop42#define lparent48#define rparent49#define ident56#define intconst57/*/charch=0;intcount=0;static char spelling10= ;static char line81= ;char*pline;staticchar ntab110010;structntabint tc;int fc;ntab2200;intlabel=0;struct rwordschar sp10;intsy;struct rwords reswords10=if,sy_if,do,sy_do,else,sy_else,while,sy_while,then,sy_then,begin,sy_begin,end,sy_end,and,op_and,or,op_or,not,op_not;struct aaint sy1;int pos;buf1000, n, n1, E, sstack100, ibuf100, stack1000; struct aa oth;struct fourexpcharop10;structaa arg1;structaa arg2;intresult;fexp200;intssp=0;structaa *pbuf=buf;intnlength=0;intlnum=0;inttt1=0;FILE*cfile;/*/intnewt=0;intnxq=100;intlr;intlr1;intsp=0;intstack1100;intsp1=0;intnum=0;structllint nxq1;int tc1;int fc1;labelmark10;int labeltemp10;int pointmark=-1,pointtemp=-1;int sign=0;/* 程序语句的LR分析表 */static int action1913=/* 0*/2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,1,-1,/* 1*/-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,ACC,-1,-1,/* 2*/-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,6,-1,-1,-1,/* 3*/-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,7,-1,-1,-1,/* 4*/2,-1,-1,3,5,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,8,/* 5*/-1,-1,104,-1,-1,-1,104,-1,104,-1,104,-1,-1,/* 6*/-1,10,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/* 7*/-1,-1,-1,-1,-1,11,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/* 8*/-1,-1,-1,-1,-1,-1,12,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/* 9*/-1,-1,-1,-1,-1,-1,105,-1,13,-1,-1,-1,-1,/*10*/2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,14,-1,/*11*/2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,14,-1,/*12*/-1,-1,103,-1,-1,-1,103,-1,103,-1,103,-1,-1,/*13*/2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,16,/*14*/-1,-1,17,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/*15*/-1,-1,102,-1,-1,-1,102,-1,102,-1,102,-1,-1,/*16*/-1,-1,-1,-1,-1,-1,106,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/*17*/2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,18,-1,/*18*/-1,-1,101,-1,-1,-1,101,-1,101,-1,101,-1,-1;/* 算术表达式的LR分析表 */static int action1107=/* 0*/3,-1,-1,2,-1,-1,1,/* 1*/-1,4,5,-1,-1,ACC,-1,/* 2*/3,-1,-1,2,-1,-1,6,/* 3*/-1,104,104,-1,104,104,-1,/* 4*/3,-1,-1,2,-1,-1,7,/* 5*/3,-1,-1,2,-1,-1,8,/* 6*/-1,4,5,-1,9,-1,-1,/* 7*/-1,101,5,-1,101,101,-1,/* 8*/-1,102,102,-1,102,102,-1,/* 9*/-1,103,103,-1,103,103,-1;/* 布尔表达式LR分析表 */static int action21611=/* 0*/1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,13,7,8,/* 1*/-1,2,-1,101,101,101,-1,-1,-1,/* 2*/3,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/* 3*/-1,-1,-1,102,-1,102,102,102,-1,-1,-1,/* 4*/1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,11,7,8,/* 5*/1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,6,7,8,/* 6*/-1,-1,-1,104,-1,9,10,104,-1,-1,-1,/* 7*/1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,14,7,8,/* 8*/1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,15,7,8,/* 9*/105,-1,105,-1,105,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/*10*/107,-1,107,-1,107,-1,-1,-1,-1,-1,-1,/*11*/-1,-1,-1,12,-1,9,10,-1,-1,-1,-1,/*12*/-1,-1,-1,103,-1,103,103,103,-1,-1,-1,/*13*/-1,-1,-1,-1,-1,9,10,ACC,-1,-1,-1,/*14*/-1,-1,-1,106,-1,9,10,106,-1,-1,-1,/*15*/-1,-1,-1,108,-1,9,10,108,-1,-1,-1;/* 从文件读取一行到缓冲区 */void readline()char ch1;pline=line;ch1=getc(cfile);while(ch1!=n)*pline=ch1;pline+;ch1=getc(cfile);*pline=0;pline=line;/* 从缓冲区读取一个字符 */void readch()if(ch=0)readline();lnum+;ch=*pline;pline+;/* 标识符和关键字的识别 */int find(char spel)int ss1=0;int ii=0;while(ss1=0)&(ii=a)&(ch=0)&(ch=9);pline-;spellingk=0;while(ss=0)&(iii=0)&(ch=9);bufcount.sy1=intconst;bufcount.pos=ivalue;count+;pline-;/* 扫描主函数 */void scan()/int i;while(ch!=)switch(ch)case :break;case a:case b:case c:case d:case e:case f:case g:case h:case i:case j:case k:case l:case m:case n:case o:case p:case q:case r:case s:case t:case u:case v:case w:case x:case y:case z:identifier();break;case 0:case 1:case 2:case 3:case 4:case 5:case 6:case 7:case 8:case 9:number();break;case ) bufcount.pos=4;elsebufcount.pos=1;pline-;bufcount.sy1=rop;count+;break;case :readch();if(ch=)bufcount.pos=2;elsebufcount.pos=3;pline-;bufcount.sy1=rop;count+;break;case (:bufcount.sy1=lparent;count+;break;case ):bufcount.sy1=rparent;count+;break;case #:bufcount.sy1=jinghao;count+;break;case +:bufcount.sy1=plus;count+;break;case *:bufcount.sy1=times;count+;break;case :readch();if(ch=)bufcount.sy1=becomes;count+;break;case =:bufcount.sy1=rop;bufcount.pos=5;count+;break;case ;:bufcount.sy1=semicolon;count+;break;readch();bufcount.sy1=-1;/*/void readnu()if(pbuf-sy1=0)n.sy1=pbuf-sy1;n.pos=pbuf-pos;pbuf+;/* 中间变量生成 */int newtemp()newt+;return newt;/* 生成四元式 */int gen(char op1,struct aa arg11,struct aa arg22,int result1)strcpy(fexpnxq.op,op1);fexpnxq.arg1.sy1=arg11.sy1;fexpnxq.arg1.pos=arg11.pos;fexpnxq.arg2.sy1=arg22.sy1;fexpnxq.arg2.pos=arg22.pos;fexpnxq.result=result1;nxq+;return nxq-1;/* 布尔表达式的匹配 */int merg(int p1,int p2)/拉链函数int p;if(p2=0) return p1;elsep=p2;while(fexpp.result!=0)p=fexpp.result;fexpp.result=p1;return p2;void backpatch(int p,int t)/返填函数int tempq;int q;q=p;while(q!=0)tempq=fexpq.result;fexpq.result=t;q=tempq;/*/int change1(int chan)switch(chan)case ident:case intconst:return 0;case plus:return 1;case times:return 2;case lparent:return 3;case rparent:return 4;case jinghao:return 5;case tempsy:return 6;int change2(int chan)switch(chan)case ident:case intconst:return 0;case rop:return 1;case lparent:return 2;case rparent:return 3;case op_not:return 4;case op_and:return 5;case op_or:return 6;case jinghao:return 7;case tempsy:return 8;case EA:return 9;case EO:return 10;/* 赋值语句的分析 */void lrparse1(int num)lr1=action1stack1sp1change1(n1.sy1);if(lr1=-1)printf(n算数表达式或赋值语句出错！n);getchar();exit(0);if(lr1=0) /移进sp1+;stack1sp1=lr1;if(n1.sy1!=tempsy)ssp+;num+;sstackssp.sy1=n1.sy1;sstackssp.pos=n1.pos;n1.sy1=ibufnum.sy1; if(lr1=100)&(lr1105) /归约switch(lr1)case 100:break;case 101:E.pos=newtemp();gen(+,sstackssp-2,sstackssp,E.pos+100);ssp=ssp-2;sstackssp.sy1=tempsy;sstackssp.pos=E.pos;sp1=sp1-3;break;case 103:E.pos=sstackssp-1.pos;ssp=ssp-2;sstackssp.sy1=tempsy;sstackssp.pos=E.pos;sp1=sp1-3;break;case 104:E.pos=sstackssp.pos;sp1-;break;n1.sy1=tempsy;n1.pos=E.pos;lrparse1(num);if(lr1=ACC)&(stack1sp1=1) gen(:=,sstackssp,oth,ibuf0.pos);ssp=ssp-3;sp1=sp1-3;/* 布尔表达式的分析 */int lrparse2(int num)int templabel;lr1=action2stack1sp1change2(n1.sy1);if(lr1=-1)if(sign=2) printf(nwhile语句出错！n);if(sign=3) printf(nif语句出错！ n);getchar();exit(0);if(lr1=0)sp1+;stack1sp1=lr1;ssp+;sstackssp.sy1=n1.sy1;sstackssp.pos=n1.pos;if(n1.sy1!=tempsy)&(n1.sy1!=EA)&(n1.sy1!=EO)num+;n1.sy1=ibufnum.sy1;n1.pos=ibufnum.pos;lrparse2(num);if(lr1=100)&(lr1109)switch(lr1)case 100:break;case 101:ntab2label.tc=nxq;ntab2label.fc=nxq+1;gen(jnz,sstackssp,oth,0);gen(j,oth,oth,0);sp1-;ssp-;label+;n1.sy1=tempsy;break;case 102:ntab2label.tc=nxq;ntab2label.fc=nxq+1;switch(sstackssp-1.pos)case 0:gen(j=,sstackssp-2,sstackssp,0);break;case 1:gen(j=,sstackssp-2,sstackssp,0);break;case 3:gen(j,sstackssp-2,sstackssp,0);break;case 4:gen(j,sstackssp-2,sstackssp,0);break;case 5:gen(j=,sstackssp-2,sstackssp,0);break;gen(j,oth,oth,0);ssp=ssp-3;sp1=sp1-3;label+;n1.sy1=tempsy;break;case 103:label=label-1;ssp=ssp-3;sp1=sp1-3;label+;n1.sy1=tempsy;break;case 104:label=label-1;templabel=ntab2label.tc;ntab2label.tc=ntab2label.fc;ntab2label.fc=templabel;ssp=ssp-2;sp1=sp1-2;label+;n1.sy1=tempsy;break;case 105:backpatch(ntab2label-1.tc,nxq);label=label-1;ssp=ssp-2;sp1=sp1-2;label+;n1.sy1=EA;break;case 106:label=label-2;ntab2label.tc=ntab2label+1.tc;ntab2label.fc=merg(ntab2label.fc,ntab2label+1.fc);ssp=ssp-2;sp1=sp1-2;label+;n1.sy1=tempsy;break;case 107:backpatch(ntab2label-1.fc,nxq);label=label-1;ssp=ssp-2;sp1=sp1-2;label+;n1.sy1=EO;break;case 108:label=label-2;ntab2label.fc=ntab2label+1.fc;ntab2label.tc=merg(ntab2label.tc,ntab2label+1.tc);ssp=ssp-2;sp1=sp1-2;label+;n1.sy1=tempsy;break;lrparse2(num);if(lr1=ACC) return 1;/* 测试字符是否为表达式中的值（不包括“；”）*/int test(int value)switch(value)case intconst:case ident:case plus:case times:case becomes:case lparent:case rparent:case rop:case op_and:case op_or:case op_not:return 1;default:return 0;/*/int lrparse()int i1=0;int num=0;if(test(n.sy1)if(stacksp.sy1=sy_while) sign=2;elseif(stacksp.sy1=sy_if) sign=3;else sign=1;doibufi1.sy1=n.sy1;ibufi1.pos=n.pos;readnu();i1+;while(test(n.sy1);ibufi1.sy1=jinghao;ssp=0;if(sign=1)sp1=0;stack1sp1=0;n1.sy1=ibufnum.sy1;n1.pos=ibufnum.pos;lrparse1(num);n.sy1=a;if(sign=2)|(sign=3)pointmark+;labelmarkpointmark.nxq1=nxq;sp1=0;stack1sp1=0;num=0;n1.sy1=ibufnum.sy1;n1.pos=ibufnum.pos;lrparse2(num);labelmarkpointmark.tc1=ntab2label-1.tc;labelmarkpointmark.fc1=ntab2label-1.tc;backpatch(labelmarkpointmark.tc1,nxq);n.sy1=e;lr=actionstacksp.posn.sy1;printf(stack %d = %dttn= %dttlr= %dn,sp,stacksp.pos,n.sy1,lr);if(lr=0)sp+;stacksp.pos=lr;stacksp.sy1=n.sy1;readnu();lrparse();if(lr=100)switch(lr)case 100:break;case 101:printf(S-if e