编译原理课程设计(词法分析语法分析语义分析代码生成）

1、#include<cstdio> #include<iostream> #include<cstdlib> #include<fstream> #include<string> #include<cmath> using namespace std;/*客*客*下面是"些重要数据结构 的声明*客*客*客* */struct token/词法 token 结构体int code;/编码int num;/递增编号token *next;；token *token_head,*token_tail;/token 队列

2、struct str词法 string 结构体int num;/编号string word;/字符串内容str *next;；str *string_head,*string_tail;/string 队列 struct ivan/i§法产生式结构体char left;/产生式的左部 string right;/产生式的右部 int len;产生式右部的长度；ivancss20;语法20个产生式struct pank/语法action表结构体char sr;移进或归约int state;/转到的状态编号；pank action461181;/action 表int go_to46ll

3、;/i§法 go_to 表struct ike/语法分析栈结构体，双链ike *pre;int num;/状态int word;/符号编码ike *next;ike *stack_head,*stack_tail;/分析栈首尾指针struct l语义四元式的数据结构int k;string op;/操作符string opl;操作数string op2; 操作数string result;/结果l *next;语义四元式向后指针l *ltrue;/回填true链向前指针l *lfaise;/回填false链向前指针；l *l_four_head,*l_four_tail,*l_tru

4、e_head,*l_false_head;/四元式链，true 链，false 链 struct symb/语义输入时符号表string word;/变量名称int addr;/变量地址svmb *next:;symb *symb_head,*symb_tail;语义符号链表/* *下面是与词法分析相关的一些函数的声明*窃*窃*窃*窃*窃*窃*窃*窃*容*容*容*容*容*/void scan();/按字符读取源文件void cifa_main();/词法分析主程序int judge(char ch);判断输入字符的类型void outl(char ch);/写入 token.txtvoid o

5、ut3(char ch,string word);/写入 string.txt void inputl(token *temp);/插入结点到队列 token void input3(str *temp);插入结点到队列 string void output();输出三个队列的内容void outfile();/输出三个队列的内容到相应文件中void yufa_main();语法分析主程序void yufanitialize();初始化语法分析数据结构int yufa_slrl(int a);语法分析主体部分int idl(int a);给输入字符编号，转化成action表列编号 string

6、 id10(int i);给输入字符反编号int id2(char ch);给非终结状态编号，转化成go_to表列编号 int id20(char ch);给非终结状态编号char id21(int j);给非终结状态反编号void add(ike *temp);给ike分析栈链表增加一个结点 void del();给ike分析栈链表删除一个结点/* *下面是与语义分析相关的一.些函数的声明*窃*窃*窃*窃*窃*窃*窃*窃*容*容*容*容*容*/void yuyi_main(int m);语义分析主程序void add_l_four(l *temp);/向四元式链中加一个结点void add_

7、l_true(l *temp);/向 true 链中加一*个结点void add_l_false(l *temp);/向 false 链中加一个结点void add_symb(symb *temp);/向语义符号表链中加一个结点 void output_yuyi();/输出中间代码四元式和最后符号表 string newop(int m);把数字变成字符串string id_numtoname(int num);/ie编号转换成相应的变量名 int lookup(string m);变量声明检查file愉;文件指针int wordcount;/志符计数int eir;标志词法分析结果正确或错误

8、int nl;读取行数int yuyiinshi;语义临时变量string e_name,t_name,f_name,m_name,id_name,idl_name,id2_name,errword;/用于归约时名称传递和未声明变量的输出int id_num,id l_num,id2_num,id_left,id_while,id_then,id_do;/ffl 于记录一些特殊的字符位置信息/*il力台*/int main()coutvv'' * vvendl; cout«h* 说明：*”v vendl;cout«n*第一部分：词法分析*'*

9、1;endl; cout«h*第二部分：语法分析*'*«endl; cout«n*第三部分：语义分析*m«endl; coutvv'' * vvendl; cifa_main();词法 yufa_main();/ 语法 output_y uyi(); 语义cout«endl;system(npausen);return(o);/* 也 卜具士禅南void cifa_main()token_head=new token;token_head->nex 仁 n ull;token_tail=new token;toke

10、n_tail->next=null;string_head=new str;string_head->next=null;string_tail=new str;string_tail->next=null;/j始化三个队列的首尾指针l_four_head=new l;l_four_head->next=null;l four tail=new l;l_four_tail->k=0;l_four_tail->next=null;l_true_head=new l;l_true_head->ltrue=null;l_false_head=new l;l_

11、false_head->lfalse=null;symb_head=new symb;symb_head->next=null;symb_tail=new symb;symb_tail->next=null;yuyi_linshi=-l;id_num=0;wofdcount=0;初始化字符计数器err=0;/7j始化词法分析错误标志nl=l;初始化读取行数scan();if(err=0)char m;output();cout«"词法分析正确完成!yvendlvvendlvv"如果将结果保存到文件中请输入y ,否则请输入其它字 母;cin

12、7;m;cout«endl;if(m=,y,)outfile();cout«h结果成功保存在token.txt和sting.txt两个文件中，请打开查看h«endl;cout«endl;void scan()cout«endl;system(hpausen);cout«endl;char ch;string word;char document50;int flag=0;cout«"请输入源文件路径及名称cin»document;cout«endl;cout«m*第一部分：词法分析 *

13、"vvendl;cout«h5jc5jc 5|c ®，«endl;if(fp=fopen(document/,rtm)=null)err=l;cout«*'无法找到该文件!h«endl;return;vvhile(!feof(fp)word=tm,;ch=fgetc(fp);flag=judge(ch);if(flag=l)outl(ch);else if(flag=3)out3(ch,word);else if(flag=4 | flag=5 |flag=6) continue;elsecout«nl«m

14、 行 ”vv”错误:非法字符! h«ch«endl; err=l;fclose(fp);int judge(char ch)int flag=o;if(ch=,=t ii ch=,+, ii ch=,* ii ch=,>, ii ch=,f | ch=,;t | ch=, ii ch=,1 ii ch=,(, ii ch=')*)flag=l;/ 界符else if(ca'v二ch && ch<=,z,) | ('a'v二ch && ch<=,z,)hag=3;/ 字母else if(ch=*

15、 ')flag=4;/ 空格else if(feof(fp)llag=5;/ 结束else if(ch=,n,)flag=6;/ 换行nl+;elseflag=o;非法字符return(flag);void outl(char ch)int id;switch(ch)case t=, : id=l;break;case : id=2;break;case : id=3;break;case : id=4;break;case : id=5;break;case : id=6;break;case : id=7;break;case : id=8;break;case '(

16、9; : id=9;break;case *)' : id=10;break;/界符编码default: id=0;token *temp;temp=new token;temp > code=id;temp um二 1;temp->next=null;inputl(temp);return;void out3(char ch,string word)token * temp; temp=new token; temp > code=-l; temp->num=-l; temp->next=null;str * tempi; templ=new str;

17、templ->num=-l; templ->word=nh; templ->next=null;int flag=0; word=word+ch; ch=fgetc(fp); flag=judge(ch);if(flag=l | flag=4 | flag=5 | flag=6)if(word=nandtf | word=hifm | word=hthenn | word=mwhileh | word=hdon | word=hintm) if(word=mandn)temp->code=31;else if(word=mifn)temp->code=32;els

18、e if(word=hthenn)temp code=33;else if(word=nwhilen)temp > code=35;else if(word=,dom)temp->code=36;else if(word=hinth)temp->code=37;关键字编码inputl(temp);if(flag=l)outl(ch);else if(flag=4 | flag=5 | flag=6)return;else if(flag=l)wordcount+; temp > code=25; temp->num=wordcount; inputl(temp);

19、tempi ->num=wordcount; tempi->word=word; input3(templ);outl(ch);else if(flag=4 | flag=5 | flag=6)wordcount+；temp > code=25; temp->num=wordcount; inputl(temp); templ->num=wordcount; tempi > word=word; input3(templ);return;else if(flag=2 | flag=3) out3(ch,word);/ 形成字符串 elseerr=l;tf&#

20、171;ch«endl;cout«nl«n行” vv”错误:非法字符!return;void inputl(token *temp)if(token_head->next = null)token_head > next=temp; token_tail->next=temp;elsetoken_tail->next->next=temp; token_tail->next=temp;void input3(str *temp)if(string_head->next = null)stringhead > next

21、=temp;string_tail->next=temp;elsestring_tail->next->next=temp;string_tail->next=temp;void output()cout«htoken 表内容如下:'*«endl;token * tempi;tenipl=nevv token;templ=token_hea d> next;while(temp 1 !=null)cout«temp code;if(templ->num =1)cout«endl;elsecout«&q

22、uot; ,«templ->num«endl;tempi =templ ->next;cout«n符号表内容如下："vvendl;str *temp3;temp3=new str;temp3=string_head > next;vvhile(temp3!=null)cout«temp3->num«n ,«temp3->word«endl; temp3=temp3 next;void outfile()ofstream font 1(”token.txt'');/写文件

23、ofstream fout3(hstring.txtm);token *templ;templ=nevv token;temp 1=token_head > next;vvhile(templ !=null)foutl«templ->code;if(templ->num =1) foutl«endl;elsefoutl«n u«templ->num«endl;tempi=temp 1 > next;str *temp3;temp3=new str;temp3=string_head->next;vvhile(

24、temp3!=null)fout3«temp3->num«m ,f«temp3->word«endl; temp3=temp3 > next;void yufa_main() if(err=0)sy stem(11 pause11); cout«endl;cout«h*第二部分：语法分析*n«endl;yufa_initialize();/j始化语法分析数据结构 token *temp;temp=nevv token;temp=token_head > next;int p,q;p=0；q=0；cou

25、t«n语法分析过程如下："vvendl;while(temp!=null)int w;w=id 1 (temp->code); p=yufa_slrl(w); if(p=l) break;if(p=o) temp=temp >n ext;if(temp=null) q=l;语法分析if(q=l)while(l)p=yufa_slrl(17); if(p=3) break;最后输入$来完成语法分析void yufa_initialize()stack_head=new ike;stack_tail=new ike; stack_head->pre=null;

26、stack_head > next=stack_tail; stack_head->num=o; stack_head->word=*!*; stack_tail->pre=stack_head; stack_tail>next=null;初始化栈分析链表 csso.left=,q*;csso.right=npm;cssl.left=,p,;cssl.right=mid()l;rn;css2.left=*l,;css2.right=hl;dh;css3le2u;css3.right=,dm;css41.1eft=,d,;css4.right=,id:intn;cs

27、s5.left=,e,;css5.right=he+tm;css6.left=*e'css6.right=hth;css7.left=*t,;css7.right=ht*fn;css8.left=*t,;css8.right=,fm;css91.1eft=*f*;css9.right=*,(e)h;css10.left=,f,;css10.right=nidm;=3ssu:elp (+©zv©»)joj:?_= 广zrhsmrs?二 sse 厂h.ejq三 6 二 ssj 广seqojdu5©=883 广n££5?=ssj j

28、sz.=2.2f=卜二 ssq jweq.=fj二9 二ssu 广 sn 二 ss。-rs op h 2 三 mqo£r-s 二 ssj "seju.rs 二 ssj.w ua£ h jr也fd-c守二 ss3 "sg子二 ss) juhprhxxij二 ssu 广 w.ejv 齐二 ss jpaprh2.2?jnhss。厂 h.hjq二 z 二 sso pe qma-e.h二sso赳悬毀聚000£吴聚u02e sa f q q q q q q q q qi i i i i、聚£001芒袈舄二(二，"二【二0&(+二

29、 vc0h0joj(+=9nyo.!')joj聚u.2-5e羊渡舄二( 聲.ujs.5eu0号e (+r 呂 vrohojoj) (+=9wo.!')joj卅胡k羊録舄mbhuahs二ss。hualhllsscj 苗 hug 药二 ssj 芮 hug 目 ss3 芬 huasmsso 二曹二0 二 ssu一 ssj29hu2三 ssokuuiss guvhshuar s ss。 =o=uc£rsss;>nhuassjaction00.sr='s'action00.state=2; actionl17.sr=,;/ 结束 action2l.sr=,

30、s,;action2l.state=3; action32.sr=,s,;action32.state=4; action40.sr='s'action40.state=5; action54.sr=,s*;action 54.state=6; action6ll.sr=,s,;action6n.state=7; action73.sr=,r*;action 7 3 .state=4; action83sr='r'action 8 3 .state=3; action93.sr=*s,;action93.state=10; action1010.sr=ls,;a

31、ction100.state=5; action109.sr=,s,;action109.state=13; actionllj17.sr=*r,;actionllj17.state=l; action 12 3 .sr= * r *; action 12 3 .sta te=2; action130.sr=,s,;action130.state=14; actionfl 3 13.sr=,s,;action 1313.state=23; action1315.sr=*s,;action1315.state=27; action148.sr=,s,;action14 8.state=15; a

32、ction150.sr=*s,;action150.state=36; action 15l.sr=*s* ;action 15 1 .state=41; action166.sr=*s, ;actionl 66.state=43; action163.sr=,r*;action16 3.state=13; action1610.sr='r'action1610.state=13; action 17 3 .sr= * s * ;action 17 3 .sta te=19; action1710.sr='s'action1710.state=18; actio

33、n1817.sr=,r,;action18171.state=19; action190.sr=,s,;action19 0.state=14; action1913.sr=,s,;action1913.state=23; action1915.sr=,s'action1915.state=27; action203.sr=,r'action203.state=17; action20110.sr=,r,;action20101.state=17; action21j3j.sr=*r*;action21j 3.state=18; action2110.sr=,r,;action

34、2110.state=18; action22 3 .sr= * r1; action22 3 .sta te= 16; action2210.sr=*r,;action2210.state=16; action230.sr=,s,;action2301.state=31; action2412.sr='s'action2412.state=34; action2414.sr='s'action2414.state=25; action250.sr=*s*;action250.state=14; action263.sr=*r'action263.sta

35、te=14; action2610.sr=,r,;action26101.state=14; action270.sr=,s,;action27 0.state=31; action2812.sr='s'action2812.state=34; action2816.sr='s'action2816.state=29;action290.sr=,s,;action290.state=14; action303.sr=*r*;action30 3.state=15; action3010.sr=,r*;action3010.state=15; action317.

36、sr=*s,;action317.state=32; action320.sr=*s*;action320.state=33; action3312.sr=,r,;action3312.state=12; action3314.sr=,r*;action3314.state=12; action3316.sr=,r*;action3316.state=12; action34 0 .sr= * s * ;action 34 0 .sta te=31; action3512.sr=,r,;action3512.state=ll; action3514.sr=,r,;action35141.sta

37、te=n； action3516.sr=,r,;action3516.state=ll; action36jl2j.sr=*r*;actionl36jl2j.state=10; action36 3 .sr= * r' action36 3 .sta te= 10; action365.sr=,r*;action365.state=10; action366.sr=,r,;action36f6.state=10; action3610.sr='r'action3610.state=10; action372.sr=,r,;action37 2.state=8; acti

38、on373.sr=*r*;action373.state=8; action 37 5 .sr= * r' action 37 5 .sta te=8; action376.sr=*r,;action376.state=8; action 37 10 .sr=1 r *; action 37 10 .state=8; action382.sr=,r,;action38 2.state=6; action38 3 .sr= * r *; action38 3 .sta te=6; action385.sr=,s,;action385.state=39; action38f61.sr=,r

39、,;action38 6.state=6; action 38 10 «sr=' r' action 38 10 .state=6; action390.sr=,s,;action39 0.state=36; action39 1 .sr= * s * ;action 39 1 .sta te=41; action402.sr=,r'action402.state=7; action40f31.sr=,r,;action403.state=7; actionl40j5j.sr=*r*;action40j5j.state=7; action406.sr=,r,;

40、action406.state=7; action4010.sr=,r,;action4010.state=7; action410.sr=,s,;action410.state=36; action41l sr='s' ;action41 1 .state=41; action422.sr=,s,;action422.state=45; action426.sr=,s,;action426.state=43; action430.sr=*s*;action430.state=36; action43l.sr=,s,;action43l.state=41; action442.

41、sr=,r,;action442.state=5; action443.sr=,r,;action44 3.state=5; action445.sr=,s,;action445.state=39; action446.sr=*r'action44 6.state=5;鶯養養養養養養養養養養冬哥服赳定庫恥oj om 忌來uouoe*蛊薫蛊薫薫蛊薫蛊養诧養養诜诧養-me"s="tdoo?£mme2loo?sz£"s=m2lo?£8e''b=moo?sz0''e=m£lo?on'&

42、#39;s=6aoo?fse''9=beeo?£oe''l=6zeoo£gdz"9=lz©o?f9z"卜=s zoo处rfz''9=g£lo?soz''oo=6ioo?foz''卜=6二。处卜：诂一旦言营弱丄兰旦言乞曹丄巴旦言乞e"0i=e 二 00 兰 z''8=e=oo?szz''卜=2oo?ss''z=oiooox)3''i=o 巴 oo?56''6=soo?s

43、qo''i=xoo?j-''o=oooo<)f6lss-2=s5luouj5?-hjs©ss2lu.2芳 e orh£5s【9=sslu.2t5er.=js-9=s2lu.2se "6£-ss【s=s2lu.2t5e<=js-s=sslli.2se "6uzss 齐=seuoujeepjs 齐=sncogje 26h0ssk=sslu.2te<=jsh=seu.2te »nh3ss©"=trtrc.2t55jp.issi=h7u.2t5ex。o£.ghs&

44、quot;(nlunsj«题*胡 op 吐凰班 «繼、三主八丄込 jnojihopi29ia (9eh")j 换帝鋼2z乡-fr®®ezaa 鋼酬二三+ma,=5l.moji、i£=-=ki2snn (seh1)j 題怎mdslua£ 吐尽飓经*酬、二二+大估 e.moji、i=:u*£l2m.ll,)(eehhs 芬 i.!k(zehh£“e (i y2ataoiej 二丄(6h.!l)j me f !)j "6aqej 芬芯(9h»)j 苓a(su»)j mur (tr=

45、")j inhr (erdj 6=4 (zh")j根冬離媒dhew隼划km怒 mmnulpn坊prooa二 7=2横怎養竝«w<w+enul2oa二 szh")jif(i=o) ch=midh;if(i=l) ch=m(n；if(i=2) ch尸;if(i=3) ch=,;h;if(i=4) ch=h:m;if(i=5) ch=m*m;if(i=6) ch=m+k;if(i=7) ch=n>h;if(i=8) ch=,=,'if(i=9) ch=hh;if(i=10) ch=mm;if(i=ll) ch=hintm;if(i=12)

46、ch=mandh;if(i=13) ch=hifn;if(i=14) ch=hthenh;if(i=15)ch=nwhileh;if(i=16) ch=hdoh;if(i=17) ch=n$m;return(ch);int id2(char ch)/按go_to表给非终结符编号int j;j=-l；if(ch=t,) j=0;if(ch=,d,)j=l;if(ch=,r,) j=2;if(ch=,e,) j=3;if(ch=,t,) j=4;if(ch=t*)j=5;if(ch=,b,)j=6;if(ch=,m,)j=7;if(ch=,s,)j=8;if(ch=,l,) j=9;if(ch=,

47、n,)j=10;return(j);int id20(char ch)给非终结符编号int j;j=l；if(ch=t*) j=100;if(ch=,d*)j=101;if(ch=,r,)j=102;if(ch=,e,)j=103;if(ch=,t,) j=104;if(ch=,f,)j=105;if(ch=,b,)j=106; if(ch=,m,)j=107;if(ch=,s,)j=108;if(ch=,l,)j=109;if(ch=,n,) j=1010;return(j);char id21(int j)反编号非终结符char ch;if(j=100 |j=0) ch= p'if

48、(j=101 |j=l)ch=,d,;if(j=102 |j=2)ch=,r,;if(j=103 |j=3) ch=*e*;if(j=104 |j=4) ch二t;if(j=105 |j=5) ch=t*;if(j=106 |j=6) ch='b'if(j=107 |j=7) ch=*m*;if(j=108 |j=8) ch='s；if(j=109 |j=9) ch=*l*; if(j=1010 |j=10) ch='n' return(ch);void add(ike 床temp)/力口一个结点 if(stack_head->next=stack

49、_tail) temp >pre二stack_head; temp->next=stack_tail; stack_head->next=temp; stack_tail->pre=temp;elsetemp->pre=stack_tail->pre; temp > next 二 stack_tail;stack_tail->pre->next=temp; stack_tail->pre=temp;void del()删除一个结点stack_tail->pre->pre->next=stack_tail;stack_

50、tail > pre=stack_tail > pre->pre;int yufa_slrl(int w)/*cout«n当前输入符号:h«id10(w)«nm;*/int i,flag=o,state_temp;/flag错误标志，0正常移进，1错误,2归约，3结束char sr_temp;sr_temp=actionstack_tail->pre->numw.sr;/ 动作 state_temp=actionstack_tail->pre->numw.state;/ 状态变化 if(sr_temph#) 错误动作fla

51、g=l;err=3;cout«n语法分析岀错lv vendl;else if(sr_temp=,s,)/ 移进动作ike *temp;temp=new ike;temp->next=null;temp->pre=null;temp >word=w;temp->num=state_temp;add(temp);cout/*«n 动作(移进)：n*/«sr_temp«state_temp«n状态转为：h«stack_tail->pre->num«11 n«h栈顶符号:*'&#

52、171;id 10(stack_tail->pre->word)*/«endl;llag=o;else if(sr_temp=,r*)/归约动作int p=id2(cssstate_temp.left);int q=cssstate_temp>ien;for(i=0;i<q;i+)del();ike *temp;temp=nevv ike;temp->next=null;temp->pre=null;temp->word=id20(cssstate_templjeft);temp->num=go_tofstack_tail->pr

53、e>nump;查 go_to 表add(temp);cout/*«h 动作 (归 约)：11 */<<sr_temp«state_temp«1111 «cssstate_tempeleft«11 -1 *«cssstate_temp.right«'*h/*«n 状态转为：h«stack_tail->pre->num«nh«n 栈顶符号:*«id21(stack_tail->pre->word)*/«endi;flag

54、=2；yuyi_main(state_temp);在产生树的同时进行语义分析else if(sr_temp=* *)/ 结束动作coutvv”end'7*vv,'动作(归约)：m«sr_temp«state_temp*/«n m«cssstate_temp.left«h - n«cssstate_temp.right«n m/*«h 状态转为：h«stack_tail->pre->num«n m«h 栈顶符号: n«id21(stack_tail-

55、>pre->word)*/«endl;flag=3；cout«h语法分析正确完成!n«endl;else/其他意外情况flag=l；err=3;cout«k语法分析出错!h«endl;return(flag);void yuyi_main(int m)l *temp;int k;k=l;temp=new l;temp->op=*' ； temp->opl=n temp->op2=m n; temp->result=,m,; temp->next=null; temp->ltrue=null; temp->lfalse=null;if(m=4)变量声明时加入符号表链 symb *stemp;stemp=new symb;id_name=id_numtoname(id_num); stemp->word=id_name; stemp->next=null;add_sym