编译原理实验报告册

1、编译原理实 验 报 告专业: 软件工程 班级: 2013 级 3 班学号: 姓名: 雷 涛 2015至2016学年 第2学期计算机科学学院实 验 报 告 说 明本课程实验从开课学期第9周开始，每周2学时上机实验课，第16周结束，其中第16周为实验检测，共14学时。除统一安排的时间外，学生还可根据自己的实际适当安排课余时间上机。实验课注意事项如下：（1） 每次实验前学生必须充分准备每次的实验内容，以保证每次上机实验的效果。实验过程中必须独立完成。（2） 每次实验课将考勤，并作为实验成绩的重要依据。（3） 每次实验完成后，及时撰写实验报告并交实验指导老师批阅。（4） 实验报告中学生必须填写【实验地

2、点】、【实验时间】、【实验过程】以及【实验总结】，注意：必须手写完成，并独立撰写实验总结，严禁抄袭。（5） 每次实验完成后，请将实验结果发送到教师指定邮箱（jkxllj）。（6） 学期结束时，每位同学应将自己的实验报告册交各班级班长或学习委员，由班长或学习委员以班级为单位、按学号从小到大排列好统一交给实验指导老师，否则无实验成绩。附 实验成绩登记表实验名称实验一实验二实验成绩2实验名称：一个简单词法分析器的设计与实现 指导教师：刘丽娟实验地点： 新实验楼项目一实验室 实验日期： 2016年 5 月 10 日 成绩： 实验目的：1 了解词法分析的任务；2 掌握词法分析程序的工作流程。实验内容：

3、定义模拟的简单语言的词法构成，编制词法分析程序，要求将用模拟语言书写的源程序进行词法分析，输出源程序清单，Token文件和错误信息文件。若有错误，必须输出错误在源程序中行号和列号，并将符号表和字符串以文件的形式写出来。基本要求：1写出该实验的实验步骤；2写出实验中遇到的问题及解决的方法。实验步骤:1,分析关键字(语言保留标识符等)2,定义模拟的简单语言的词法构成3,将关键字装入HashMap中4,读入要分析的程序文件5,词法分析6,将分析结果tokens保存到List集合中7,输出tokens到文件中核心代码:关键字:public class KeyWords public String ke

4、yWord = "" public KeyWords (String keyWord) this.keyWord = keyWord; public String toString() return this.keyWord; /*列举写关键字*/ public static final KeyWords and = new KeyWords("&&"), or = new KeyWords("|"), equal = new KeyWords ("="), For = new KeyWords(&

5、quot;for"), Do = new KeyWords("do"), private static List<KeyWords> keyWordsLists = new ArrayList<KeyWords>(); /*向外界提供对象集合*/ public static List<KeyWords> getKeyWordsLists() keyWordsLists.add(and); keyWordsLists.add(or); keyWordsLists.add(equal); keyWordsLists.add(For)

6、; keyWordsLists.add(Do); return keyWordsLists;数据类型:public class DataType extends KeyWordspublic String dataType=""public DataType(String s) super(s);this.dataType=s;/*八种基本数据类型*/ public static final DataType Int = new DataType("int"), Float = new DataType("float"), priva

7、te static List<DataType> dataTypeLists = new ArrayList<DataType>(); /*向外界提供对象集合*/ public static List<DataType> getDataTypeLists() dataTypeLists.add(Boolean); dataTypeLists.add(Float); return dataTypeLists; public String toString() return this.dataType; 词法分析引擎:public class LexicalAn

8、alysis /* 下一个读入字符 */char nextChar = ' '/* 将KeyWords对象装在hashMap中 */private HashMap<String, String> keyWords = new HashMap<String, String>();/* 将DataTypes对象装在hashMap中 */private HashMap<String, String> dataTypes = new HashMap<String, String>();/* token序列 (遍历过程中所有字符串的分割列表

9、,以便于保存到文件中) */private List<String> tokenLists = new LinkedList<String>();/* 读取文件变量 */BufferedReader reader = null;/* 保存当前是否读取到了文件的结尾 */private Boolean isEnd = false;/* 记录行号 */public static int lineNum = 1;/* 将保存keyWords对象保存到HashMap中便于查询(其实key=value) */void reserve(KeyWords w) keyWords.pu

10、t(w.keyWord, w.toString();/*装数据类型*/void reservedataTypes(DataType d) dataTypes.put(d.dataType, d.toString();/* * 构造函数中将关键字和类型添加到hashtable words中 */public LexicalAnalysis(String filePath) /* 初始化读取文件变量 */try reader = new BufferedReader(new FileReader(filePath);/ 读入文件 catch (IOException e) System.out.p

11、rint(e);/* 关键字对象 */List<KeyWords> list1 = KeyWords.getKeyWordsLists();for (KeyWords k : list1) this.reserve(k);/* 数据类型 */List<DataType> list = DataType.getDataTypeLists();for (DataType dataType : list) this.reserve(dataType);this.reservedataTypes(dataType);public void readChar() throws I

12、OException /* 这里应该是使用的是 */nextChar = (char) reader.read();if (int) nextChar = 0xffff) / 标志文件已读完this.isEnd = true;public Boolean readChar(char ch) throws IOException readChar();if (this.nextChar != ch) return false;this.nextChar = ' 'return true;public void scan() throws IOException /* 消除空白 *

13、/for (; readChar() if (nextChar = ' ' | nextChar = 't') continue; else if (nextChar = 'n') tokenLists.add("第-" + lineNum + "-行");lineNum = lineNum + 1; elsebreak;/* 下面开始分割关键字，标识符等信息 */switch (nextChar) /* 对于 =, >=, <=, !=的区分使用状态机实现 */case '='

14、:if (readChar('=') tokenLists.add("=" + "-KeyWords");break; else tokenLists.add("=" + "-KeyWords");break;case '>':if (readChar('=') tokenLists.add(">=" + "-KeyWords");break; else tokenLists.add(">"

15、 + "-KeyWords");break;case '<':if (readChar('=') tokenLists.add("<=" + "-KeyWords");break; else tokenLists.add("<" + "-KeyWords");break;case '!':if (readChar('=') tokenLists.add("!=" + "-KeyWord

16、s");break; else tokenLists.add("!" + "-KeyWords");break;case '(':if (readChar('(') tokenLists.add("(" + "-KeyWords");break;case ')':if (readChar(')') tokenLists.add(")" + "-KeyWords");break;/* * 下面是对数字的识

17、别，根据文法的规定的话，这里的 数字只要是能够识别整数就行 isDigit确定指定字符（Unicode代码点）是否为数字。 */if (Character.isDigit(nextChar) int value = 0;do value = 10 * value + Character.digit(nextChar, 10);readChar(); while (Character.isDigit(nextChar);tokenLists.add(value + "-Number");return;/* * 关键字或者是标识符的识别 isLetter确定指定字符是否为字母

18、*/if (Character.isLetter(nextChar) StringBuffer sb = new StringBuffer();/* 首先得到整个的一个分割 */do sb.append(nextChar);readChar(); while (Character.isLetterOrDigit(nextChar); / isLetterOrDigit确定指定字符是否为字母或数字/* 判断是关键字还是标识符 */String s = sb.toString();String datatype = dataTypes.get(s);/* 如果是关键字或者是类型的话，w不应该是空的

19、 */if (s != null) if (datatype!=null) tokenLists.add(datatype+"-DataType");return;tokenLists.add(s);return; /* 说明是关键字 或者是类型名 */* 否则就是一个标识符id */tokenLists.add(s);keyWords.put(s, s);return;/* nextChar中的任意字符都被认为是词法单元返回 */if (int) nextChar != 0xffff)tokenLists.add(nextChar + "");next

20、Char = ' 'return;/* 是否读取到文件的结尾 */public Boolean getReaderState() return this.isEnd;/* 保存Tokens */public void saveTokens() throws IOException FileWriter writer = new FileWriter("Tokens表.txt");writer.write("符号 符号类型信息n");writer.write("rn");for (int i = 0; i < to

21、kenLists.size(); +i) String tok = (String) tokenLists.get(i);/* 写入文件 */writer.write(tok + "rn");writer.flush();writer.close();主方类:public class Main public static void main(String args) throws IOException String filePath="D:/Lexer.java"LexicalAnalysis lexicalAnalysis = new Lexical

22、Analysis(filePath);while (lexicalAnalysis.getReaderState() = false) lexicalAnalysis.scan();/* 保存相关信息 */lexicalAnalysis.saveTokens();System.out.println("词法分析完毕");遇到的问题:1,字符的读取2,关键字的读取解决的方法:上网查询资料实验结果截图:实验总结（学生）请手工填写实验评价（教师）对应后面打“”熟练完成（无错误），对应级别A基本完成（有错误），对应级别B部分完成（部分没做），对应级别C没有做（与题目无关、空白），记

23、0分实验名称：一个简单语法分析器的设计与实现 指导教师： 刘丽娟 实验地点： 新实验楼项目一实验室 实验日期： 2016年 5 月 20 日 成绩： 实验目的：1.掌握语法分析的基本任务；2.掌握语法分析器的工作流程；3.能设计一个简单的语法分析器，并完成对指定句子的分析。实验内容： 给定一个LL（1）文法，编制语法分析程序，输出其预测分析表，用LL(1)预测分析程序实现其分析过程并输出分析过程和分析结果。基本要求：1写出实验步骤；2写出实验中遇到的问题及解决的方法。实验步骤:1,根据文法构造LL(1)分析表2,编写分析程序主要代码:public class LL1 /文法/(1)E->

24、TG/(2)G->+TG|-TG/(3)G->/(4)T->FS/(5)S->*FS|/FS/(6)S->/(7)F->(E)/(8)F->ipublic LL1(String str) super();strToken = new StringBuilder(str);/ LL(1)分析表private String analysisTable = new String "TG", "", "", "TG", "", "",&quo

25、t;","", "", "+TG", "", "", "", "-TG","","", "FS", "", "", "FS", "", "","","" , "", "", "*FS", &

26、quot;", "", "" ,"/FS","", "i", "", "", "(E)", "", "","","" ;/ 存储终结符private String VT = new String "i", "+", "*", "(", ")", &q

27、uot;-","/","#" ;/ 存储终结符private String VN = new String "E", "G", "T", "S", "F" ;/ 输入串private StringBuilder strToken;/ 分析栈private Stack<String> stack = new Stack<String>();/ a保存从输入串中读取的一个输入符号，当前符号private String a =

28、null;/ topChar中保存stack栈顶符号private String topChar = null;/ flag标志预测分析是否成功private boolean flag = true;/ 记录输入串中当前字符的位置private int cur = 0;/ 记录步数private int count = 0;/*初始化*/protected void init() strToken.append("#");stack.push("#");System.out.printf("%-9s %-38s %6s %-20sn"

29、, "步骤 ", "符号栈 ", "输入串 ","所用产生式 ");stack.push("E");curCharacter();System.out.printf("%-6d %-20s %6s n", count, stack.toString(),strToken.substring(cur, strToken.length();/*读取当前栈顶符号*/protected String stackPeek() topChar = stack.peek();return

30、topChar;/*返回输入串中当前位置的字母*/private String curCharacter() a = String.valueOf(strToken.charAt(cur);return a;/*判断topChar是否是终结符*/protected boolean topCharisVT() for (int i = 0; i < (VT.length - 1); i+) if (VTi.equals(topChar) return true;return false;/*查找topChar在非终结符中分析表中的横坐标*/protected String VNTI() i

31、nt Ni = 0, Tj = 0;for (int i = 0; i < VN.length; i+) if (VNi.equals(topChar) Ni = i;for (int j = 0; j < VT.length; j+) if (VTj.equals(a) Tj = j;return analysisTableNiTj;/ 判断MA,a=X->X1X2.Xk/ 把X1X2.Xk推进栈/ X1X2.Xk=，不推什么进栈protected boolean productionType() if (VNTI() != "") return tru

32、e;return false;/ 推进stack栈protected void pushStack() stack.pop();String M = VNTI();String ch;for (int i = (M.length() - 1); i >= 0; i-) ch = String.valueOf(M.charAt(i);stack.push(ch);System.out.printf("%-6d %-20s %6s %-1s->%-12sn", (+count),stack.toString(), strToken.substring(cur, st

33、rToken.length(),topChar, M);/ 主程序public void LL1Analysis() while (flag = true) stackPeek();if (topCharisVT() = true) if (topChar.equals(a) cur+;a = curCharacter();stack.pop();System.out.printf("%-6d %-20s %6s n", (+count),stack.toString(),strToken.substring(cur, strToken.length(); else ERR

34、OR(); else if (topChar.equals("#") if (topChar.equals(a) flag = false; else ERROR(); else if (productionType() = true) if (VNTI().equals("synch") ERROR(); else if (VNTI().equals("") stack.pop();System.out.printf("%-6d %-20s %6s %-1s->%-12sn",(+count), stack.toString(),strToken.substring(cur, strToken.length(), topChar,VNTI(); else pushStack(); else ERROR();/ 出现错误protected void ERROR() System.out.println("输入串出现错误，无法进行