编译课程设计

课 程 设 计 报 告课程设计名称： 编译技术 系 别： 三 系 学生姓名： 班 级： 软件班 学 号： 成 绩： 指导教师： 开课时间： 学年 学期一.设计题目1二.主要内容1三.具体要求1四.进度安排1五.成绩评定2六.设计思路26.1 单词符号及种别表26.2 SLR的分析表36.21 算术表达式的SLR(1)分析表36.22 布尔表达式的LR分析表46.23 程序语句的LR分析表5七.程序运行结果截图6八.设计体会10一.设计题目设计和实现一个简单的小型高级程序设计语言的编译器二.主要内容自定义一种简单的小型高级程序设计语言，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(LR分析方法)的全过程。三.具体要求3.1对单词的构词规则有明确的定义； 3.2编写的词法分析程序能够正确识别源程序中的单词符号；3.3识别出的单词以的二元式形式保存并输出； 3.4构造出程序设计语言各语法单位的SLR(1)分析表(其他分析表亦可)；3.5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； 3.6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；3.7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。3.8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TimesNewRoman五号字，行距全部采用单倍行距。 3.9课程设计报告中的运行结果应以程序运行截图形式出现。 3.10程序源代码以附件形式发送至指定邮箱：。附件名称为：“完整学号+姓名”4. 进度安排序号内容时间（天）1设计题目、查找资料12概要设计13详细设计34调试分析并测试结果15总结并完成报告1总计8天五.成绩评定5.1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。5.2成绩评定：成绩分优、良、中、及格和不及格五等。6. 设计思路6.1 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 whilesy_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 and(即布尔表达式中”B”)EO19B and(即布尔表达式中”B”)plus34“+”times36“*”become38“:=”op_and39“and”op_or40“or”op_not41“not”rop42关系运算符lparent48“（”rparent49“）”ident56变量intconst57整常量6.2 SLR的分析表6.21 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+*()#E0s3s211s4s5acc2s3s263r4r4r44s3s275s3s286s4s5s97r1s5r1r18r2r2r2r29r3r3r3r36.22 布尔表达式的LR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: B-BAB|B0B|B|(B)|Iropi|i BA-B B0-B 将文法GS拓广为文法GS:(0） S-B (1)B-i (2)B-iropi(3)B-(B)(4)B-NOTB(5)A-BAND(6)B-AB(7)O-BOR(8)B-OB 由此得到布尔表达式的SLR（1）分析表如下：状态ACTIONGOTOirop()NOTANDOR#BAO0s1s4s513781s2r1r1r1r12s33r2r2r2r24s1s4s511785s1s4s56786r4s9s10r47s1s4s514788s1s4s515789r5r5r510r7r7r711s12s9s1012r3r3r3r313s9s10acc14r6s9s10r615R8s9s10r86.23 程序语句的LR分析表：程序语句的文法GS如下S-ifethenSelseS|whileedoS|beginLend|aL-S;L|S由于在编译程序设计与实现中，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-ifethenSelseS(2)S-whileedoS(3)S-beginLend(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ACTIONGOTOifthenelsewhilebegindoenda;e#SL0s2s3s4s511acc2s63s74s2s3s4s5985r4r4r4r46s107s118s129r5s1310s2s3s4s51411s2s3s4s51512r3r3r3r313s2s3s4s591614s1715r2r2r2r216r617s2s3s4s51818r1r1r1r1词法分析：首先，扫描主函数，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个单词符号。在扫描到6种关系运算符时，要特别的注意，例如扫描到“”时，要通过readch()函数再读入一个字符，如果是“=”则为“=”关系运算符，则赋予种别编码值。在扫描到终结运算符时，按照种别表赋予对应的sy1。接着，通过for循环，将扫描到的单词符号的种别编码和具体的输出。最后，输出变量名表。语法分析：函数从二元式读入一个字符串，然后进行程序语句处理。最后通过一些的处理输出四元式分析结果。七.程序运行结果截图7.1 词法分析结果7.2 变量名表7.3 状态栈加工过程及规约顺序7.4 四元式分析结果8. 设计体会附源码：#include stdio.h#include string.h#include stdlib.h#define ACC -2/*/#define sy_if 0#define sy_then 1#define sy_else 2#define sy_while 3#define sy_begin 4#define sy_do 5#define sy_end 6#define a 7#define semicolon 8#define e 9#define jinghao 10#define S 11#define L 12#define tempsy 15#define EA 18#define E0 19#define plus 34#define sub 35#define times 36#define div 37#define becomes 38#define op_and 39#define op_or 40#define op_not 41#define rop 42#define lparent 48#define rparent 49#define ident 56#define intconst 57/*/char ch=0;int count=0;static char spelling10=;static char line81=;char *pline;static char ntab110010;struct ntab int tc; int fc; ntab2200;int label=0;struct rwords char sp10; int sy; ;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 aa int sy1; int pos; buf1000, n, n1, E, sstack100, ibuf100, stack1000;struct aa oth;struct fourexp char op10; struct aa arg1; struct aa arg2; int result; fexp200;int ssp=0;struct aa *pbuf=buf;int nlength=0;int lnum=0;int tt1=0;FILE *cfile;/*/int newt=0;int nxq=100;int lr;int lr1;int sp=0;int stack1100;int sp1=0;int num=0;struct ll int 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= 2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,10,1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,ACC,-1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,6,-1,-1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,7,-1,-1,-1, 2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,8, -1,-1,104,-1,-1,-1,104,-1,104,-1,104,-1,-1, -1,10,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,11,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,-1,12,-1,-1,-1,-1,-1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,-1,105,-1,13,-1,-1,-1,-1, 2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,14,-1, 2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,15,-1, -1,-1,103,-1,-1,-1,103,-1,103,-1,103,-1,-1, 2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,9,16, -1,-1,17,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, -1,-1,102,-1,-1,-1,102,-1,102,-1,102,-1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,-1,106,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 2,-1,-1,3,4,-1,-1,5,-1,-1,-1,18,-1, -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 action1149= 3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,1, -1,4,10,5,11,-1,-1,ACC,-1, 3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,6, -1,104,104,104,104,-1,104,104,-1, 3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,7, 3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,8, -1,4,10,5,11,-1,9,-1,-1, -1,101,101,5,11,-1,101,101,-1, -1,102,102,102,102,-1,102,102,-1, -1,103,103,103,103,-1,103,103,-1, 3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,12, 3,-1,-1,-1,-1,2,-1,-1,13, -1,105,105,5,11,-1,105,105,-1,-1,106,106,106,106,-1,106,106,-1,;/*布尔表达式的LR分析表*/static int action21611= 1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,13,7,8, -1,2,-1,101,-1,101,101,101,-1,-1,-1, 3,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1, -1,-1,-1,102,-1,102,102,102,-1,-1,-1, 1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,11,7,8, 1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,6,7,8, -1,-1,-1,104,-1,9,10,104,-1,-1,-1, 1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,14,7,8, 1,-1,4,-1,5,-1,-1,-1,15,7,8, 105,-1,105,-1,105,-1,-1,-1,-1,-1,-1, 107,-1,107,-1,107,-1,-1,-1,-1,-1,-1, -1,-1,-1,12,-1,9,10,-1,-1,-1,-1, -1,-1,-1,103,-1,103,103,103,-1,-1,-1, -1,-1,-1,-1,-1,9,10,ACC,-1,-1,-1, -1,-1,-1,106,-1,9,10,106,-1,-1,-1, -1,-1,-1,108,-1,9,10,108,-1,-1,-1;/*从文件读一行到缓冲区*/readline() char ch1; pline=line; ch1=getc(cfile); while(ch1!=n)&(ch1!=EOF) *pline=ch1; pline+; ch1=getc(cfile); *pline=0; pline=line;/*从缓冲区读取一个字符*/readch() if(ch=0) readline(); lnum+; ch=*pline; pline+;/*标识符和关键字的识别*/find(char spel) int ss1=0; int ii=0; while(ss1=0)&(ii=a)&(ch=0)&(ch=9); pline-; spellingk=0; while(ss=0)&(iii10) if(!strcmp(spelling,reswordsiii.sp) ss=1; iii+; /*关键字匹配*/ if(ss=1) bufcount.sy1=reswordsiii-1.sy; else bufcount.sy1=ident; j=find(spelling); if(j=-1) bufcount.pos=tt1; strcpy(ntab1tt1,spelling); tt1+; nlength+; else bufcount.pos=j; count+; for(k=0;k=0)&(ch=9); bufcount.sy1=intconst; bufcount.pos=ivalue; count+; pline-;/*扫描主程序*/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; else bufcount.pos=1; pline-; bufcount.sy1=rop; count+; break; case : readch(); if(ch=) bufcount.pos=2; else bufcount.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=sub; count+; break; case *: bufcount.sy1=times; count+; break; case /: bufcount.sy1=div; 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;/*/readnu() if(pbuf-sy1=0) n.sy1=pbuf-sy1; n.pos=pbuf-pos; pbuf+; /*中间变量的生成*/newtemp() newt+; return newt;/*生成四元式*/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*/merg(int p1,int p2) int p; if(p2=0) return p1; else p=p2; while(fexpp.result!=0) p=fexpp.result; fexpp.result=p1; return p2; backpatch(int p,int t) int tempq; int q; q=p; while(q!=0) tempq=fexpq.result; fexpq.result=t; q=tempq; /*/change1(int chan) switch(chan) case ident: case intconst:return 0; case plus:return 1; case sub:return 2; case times:return 3; case div:return 4; case lparent:return 5; case rparent:return 6; case jinghao:return 7; case tempsy:return 8; 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 E0:return 10;/*赋值语句的分析*/lrparse1(int num) lr1=action1stack1sp1change1(n1.sy1); if(lr1=-1) printf(n算术表达式或赋值语句出错!n); getchar(); exit(0); if(lr1=0) sp1+; stack1sp1=lr1; if(n1.sy1!=tempsy) ssp+; num+; sstackssp.sy1=n1.sy1; sstackssp.pos=n1.pos; n1.sy1=ibufnum.sy1; n1.pos=ibufnum.pos; lrparse1(num); if(lr1=100)&(lr1107) 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 102: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; case 105: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 106:E.pos=newtemp(); gen(/,sstackssp-2,sstackssp,E.pos+100); ssp=ssp-2; sstackssp.sy1=tempsy; sstackssp.pos=E.pos; sp1=sp1-3; 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*/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+; sstacksp1.sy1=n1.sy1; sstackssp.pos=n1.pos; if(n1.sy1!=tempsy)&(n1.sy1!=EA)&(n1.sy1!=E0) num+; n1.sy1=ibufnum.sy1; n1.pos=ibufnum.pos; lrparse2(num); if(lr1=