编译技术课程设计报告-词法分析、语法分析、中间代码生成

1、精选优质文档-倾情为你奉上编译技术课程设计 班 级 学 号 姓 名 指导老师 年 月目 录 一、目的-2 二、任务及要求-2 三、实验环境-4 四、实现过程说明-4 1.词法分析器-4 （1）单词符号表-4 （2）数据结构-5 （3）函数说明-5 （4）流程图-6 2.语法分析器-6 （1）分析方法说明-6 （2）文法-6 （3）数据结构-7 （4）函数说明-7 3.中间代码生成器-10 （1）属性文法-10 （2）数据结构-11 （3）函数说明-11 （4）流程图-11 五、程序运行结果-12 六、总结-16一、目的<<编译技术>>是理论与实践并重的课程，而其课程设计

2、要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。二、任务及要求基本要求：1 词法分析器 产生下述小语言的单词序列这个小语言的所有的单词符号，以及它们的种别编码和内码值如下表：单词符号种别编码助记符内码值while1while¾if2if¾else3else¾switch4switch¾case5case¾标识符6id符号表入口地址常数7num常数表入口地址=8=¾

3、;+9+¾*10*¾*11*¾-12-¾/13/¾>14relopMT>=14relopME<14relopLT<=14relopLE=14relopEQ!=14relopUEQ；15；¾,16,¾(17(LB)17)RB对于这个小语言，有几点重要的限制：首先，所有的关键字（如ifwhile等）都是“保留字”。所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。例如，下面的写法是绝对禁止的： if（5）=x 其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。也就是说，对于关

4、键字不专设对应的转换图。但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。当转换图识别出一个标识符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。例如，一个条件语句应写为 if i>0 i= 1;而绝对不要写成 ifi>0 i=1;因为对于后者，我们的分析器将无条件地将ifi看成一个标识符。这个小语言的单词符号的状态转换图，如下图： 2 语法分析器 能识别由加+ 乘* 乘方* 括号（）操作数所组成的算术表达式，其文法如下：EE+T|TTT*

5、F|FFP*F|PP(E)|i 使用的算法可以是：预测分析法；递归下降分析法；LR分析法等。3 中间代码生成器 产生上述算术表达式的中间代码（四元式序列）较高要求：1 扩充上述小语言的单词；2 增加语法分析器的功能，能识别条件语句和循环语句等；3 增加中间代码生成器的功能，能产生条件语句和循环语句等的中间代码（四元式序列）4 报错基础上增加错误信息；5 将中间代码翻译成汇编语言。三、实验环境开发环境VC+；Visual Studio；Java开发环境语言C；C+；C#；Java说明：课程设计可以使用任何一种语言工具，课程设计报告中请按照自己实际采用的开发工具及技术来写。四、实现过程说明1.词法

6、分析器（1）单词符号表单词符号种别编码助记符内码值while1while¾if2if¾else3else¾switch4switch¾case5case¾标识符6id符号表入口地址常数7num常数表入口地址=8=¾+9+¾+9+¾+=9+= ¾*10*¾*11*¾-12-¾/13/¾/=13/=¾>14relopMT>=14relopME<14relopLT<=14relopLE=14relopEQ!=14relopUEQ；15；&

7、#190;,16,¾(17(LB)17)RB!18!¾20¾20¾21¾21¾:22:¾' '24' '¾（2） 数据结构用words10存放构成单词符号的字符串，并且用于判断是否为关键字。flags500 存放单词符号的种别码。Number存放整数值，words存放标识符，关键字或者其他符号。cntnum按顺序存放读到的字符，为下面语义分析做准备。Status用于判断是否为关键字，1是，0不是。（3） 函数说明在Scan ()子函数中，先全部初始化，然后读一个字符，分析它是什么类型

8、:如果是字母类型，则接着往下读，直到读到非字母的字符，存入words10中，依次对比关键字表中的元素，如果相同，则将flags置为相应的种别码，如果全都扫描后没发现相同的关键字，则为普通的标识符,返回主函数输出。如果是数字类型，首先分析第一个符号，接着读下一个字符串，直到读到一个不是数字的字符串位置，每读一个数字字符，就将他们转化为相应的数字，使用辗转相乘法，每次都让number先自乘10，然后加上这个数字，这样就将字符串表示的数字转化成了相应的数，返回主函数输出。如果是其他单词表的符号，则将他们的flags置为相应的种别码，并将字符存到words 中返回主函数输出。（4） 流程图 2.语法分

9、析器（1）分析方法说明 采用递归下降分析法（2） 文法EE+T|E-T|TTT*F|E/F|FFP*F|PP(E)|i改造后的文法ETE|TEE+TE|E-TE|TFT|FTT*FT|T/FT|FPFF*F|P(E)|i（3）数据结构与函数说明 在main函数调用E()函数，如果调用之后返回时,如果(flagstemp=0)&&is_right)为真，就输出“分析成功”，否则输出“分析失败”。其中is_right为设定的标志，初值为1，如果在调用子函数的过程中如果有错误，则置is_right为0。 E函数: 调用T函数，调用F函数, 调用P函数,返回后看是否是+或-，如果是，则

10、调用 E1函数，再调用E2函数，如果不是，进行出错处理，置is_right为0。 E1函数：判断是不是”+”或者“-” 如果是，调用F函数，如果不是，进行出错处理，置is_right为0。代码：void E()cout<<"E->TE''"<<endl;T();E2();void E1()if(flagstemp=9) /加号cout<<"E'->+T"<<endl;temp+;T();else if(flagstemp=12)/减号cout<<"E

11、'->-T"<<endl;temp+;T();elseis_right=0;void E2()if(flagstemp=9|flagstemp=12)/如果是加或减cout<<"E''->E'E''"<<endl; E1(); E2();else if (flagstemp!=0|flagstemp!=17)/如果是非#或非 cout<<"E''->"<<endl; return ; elseis_rig

12、ht=0; T函数: 调用F函数, 调用P函数,返回后看是否是*或/，如果是，则调用T1函数，再调用T2函数，如果不是，进行出错处理，置is_right为0。 T1函数：判断是不是”*”或者“/” 如果是，调用F函数，如果不是，进行出错处理，置is_right为0。代码：void T()cout<<"T->FT''"<<endl;F();T2();void T1()if(flagstemp=10) /乘号cout<<"T'->*F"<<endl;temp+;F();els

13、e if(flagstemp=13) /除号cout<<"T'->/F"<<endl;temp+;F();else is_right=0;void T2()if(flagstemp=10|flagstemp=13)/如果是乘或除cout<<"T''->T'T''"<<endl;T1();T2();else if (flagstemp!=0|flagstemp!=17)/如果是非#或非） cout<<"T''-&

14、gt;"<<endl; return ; else is_right=0; F函数：调用P函数，F1函数。 F1函数：判断是不是”*”,如果是，调用F函数，如果不是，进行出错处理，置is_right为0。代码：void F()cout<<"F->PF'"<<endl;P(); F1();void F1() if(flagstemp=11) /乘?方? cout<<"F'->*F"<<endl;temp+;F(); Elseif(flagstemp!=0&am

15、p;&flagstemp!=17&&flagstemp!=9&&flagstemp!=12&&flagstemp!=10&&flagstemp!=13)/非#非）非+非-非*非/ cout<<"F'->?"<<endl;is_right=0; P函数: 检查是否标识符，如果是，调用P1函数，如果不是，检查是否是数值，如果是，调用P1函数，如果不是，检查是否是(，如果不是，进行出错处理，置is_right为0。如果是，调用E函数，返回后检查是否是),如果不是，进行出错

16、处理，置is_right为0。如果是，调用F1函数，返回。代码:void P()if(flagstemp=6|flagstemp=7) /标识符或常数cout<<"P->i"<<endl;temp+;else if(flagstemp=17) /（cout<<"P->(E)"<<endl;temp+;E();if(flagstemp=17) /）cout<<"P->(E)"<<endl;temp+;elseis_right=0;else is_r

17、ight =0;3.中间代码生成器（1）属性文法 EE+T E.val=E.val+T.valEE-T E.val=E.val-T.valET E.val=T.valTT*F T.val=T.val*F.valTT/F T.val=T.val/F.valTF T.val=F.valFP*F F.val=P.val*F.valFP F.val=P.valP(E) P.val=E.valFi F.val=i,lexval（2）数据结构与函数说明Strn用来存放临时变量的序号。temp用来存放数组的下表，在主程序中语法分析结束后，置0.定义函数newtemp()用于门生一个新的临时变量的名字，具体实

18、现时每产生一个T，就及时送到符号表中，也可以不进符号表，直接将单词值用整数码表示。定义函数siyuan（）,输出一个四元式。定义函数YE() 进行中间代码生成（3）流程图 5、 程序运行结果注：本程序对于形如a1的标识符无法作为整体识别词法测试：表达式正确：2*3+4/（as-5）*6#词法分析：语法分析四元式： 表达式错误：2*（3-2#六、总结这次课程设计使我对编译原理有了进一步的了解，更加巩固了所学习的知识。编译原理是一门比较抽象的课程，也比较难以学得透，有很多东西很模糊的。编译这个概念有一定的了解。由于课堂上，学习的东西比较浅，难免眼高手低，故而，通过实验和课程，遇到了很多课本上面见不

19、到的问题，完成实验后，个人在成就感的同时，也学习到了编程的具体过程中的很多知识。程序代码：/#include <stdafx.h>#include <iostream>#include<string>using namespace std;#include<stdio.h>#include<stdlib.h> #include<sstream>int i,j,k,flag,number,status;/*status which is use to judge the string is keywords or not!*

20、/char ch;char words10 = " "char program500;int flags500; /存储输入句子string cnt500;/标括识符int temp=0; /数组下标int is_right; /判断输出信息/-词法分析-int Scan(char program) char *keywords5 = "while","if","else","switch","case" /关键字number=0;status=0;j=0;ch=progra

21、mi+; /遍历if (ch >= 'a') && (ch <= 'z' )|(ch>='A')&&(ch<='Z') /字母 while (ch >= 'a') && (ch <= 'z' )|(ch>='A')&&(ch<='Z') wordsj+=ch; ch=programi+; i-; wordsj+ = '0'for (k = 0

22、; k < 5; k+)if (strcmp (words,keywordsk) = 0) /判断是否为关键字switch(k)case 0:flag = 1;status = 1;break;case 1:flag = 2;status = 1;break;case 2:flag = 3;status = 1;break;case 3:flag = 4;status = 1;break;case 4:flag = 5;status = 1;break;if (status = 0)flag = 6; /标识符else if (ch >= '0') &&am

23、p; (ch <= '9') /数字 number = 0; while (ch >= '0' ) && (ch <= '9' ) number = number*10+(ch-'0'); ch = programi+;flag = 7;i-;else switch (ch) /运算符和标点符号case '=': if (ch = '=') wordsj+ = ch; wordsj = '0' ch = programi+; if (ch = 

24、9;=') wordsj+ = ch; wordsj = '0' flag = 14; else i-; flag = 8; break; case'>': if (ch = '>') wordsj+ = ch; wordsj = '0' ch = programi+; if (ch = '=') wordsj+ = ch; wordsj = '0' flag =14; else i-; flag = 14; break; case'<': if (ch =

25、 '<')wordsj+ = ch;wordsj = '0'ch = programi+;if (ch = '=')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 14;elsei-;flag = 14;break;case'!':if (ch = '!')wordsj+ = ch;wordsj = '0'ch = programi+;if (ch = '=')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 14;

26、elsei-;flag = 18;break;case'+':if (ch = '+')wordsj+ = ch;wordsj = '0'ch = programi+;if (ch = '=')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 9;else if (ch = '+')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 9;elsei-;flag = 9;break;case'-':if (ch = '-')wo

27、rdsj+ = ch;wordsj = '0'ch = programi+;if (ch = '=')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 12;else if( ch = '-')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 12;elsei-;flag = 12;break;case'*':if (ch = '*')wordsj+ = ch;wordsj = '0'ch = programi+;if (ch = '

28、;*')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 11;elsei-;flag = 10;break;case'/':if (ch = '/')wordsj+ = ch;wordsj = '0'ch = programi+;if (ch = '=')wordsj+ = ch;wordsj = '0'flag = 13;elsei-;flag = 13;break;case'':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag

29、= 15;break;case'(':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 17;break;case')':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 17;break;case'':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 21;break;case'':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 21;break;case'':wordsj = ch;

30、wordsj+1 = '0'flag = 20;break;case'':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 20;break;case':':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 22;break;case',':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 16;break;case'#':wordsj = ch;wordsj+1 = '0'flag = 0;break;

31、case' ':/空格 wordsj ='_' wordsj+1 = '0' flag = 24; break;/case'$':/wordsj = '#'/wordsj+1 = '0'/flag = 0;/break;/default:flag = -1;break;return flag;/-语法分析（递归下降）-void E();void E1();void E2();void T(); void T1();void T2();void F();void F1();void P();void

32、E()cout<<"E->TE''"<<endl;T();E2();void E1()if(flagstemp=9) /加号cout<<"E'->+T"<<endl;temp+;T();else if(flagstemp=12)/减号cout<<"E'->-T"<<endl;temp+;T();elseis_right=0;void E2()if(flagstemp=9|flagstemp=12)/如果是加或减co

33、ut<<"E''->E'E''"<<endl; E1(); E2();else if (flagstemp!=0|flagstemp!=17)/如果是非#或非） cout<<"E''->"<<endl; return ; elseis_right=0;void T()cout<<"T->FT''"<<endl;F();T2();void T1()if(flagstemp=10

34、) /乘号cout<<"T'->*F"<<endl;temp+;F();else if(flagstemp=13) /除号cout<<"T'->/F"<<endl;temp+;F();else is_right=0;void T2()if(flagstemp=10|flagstemp=13)/如果是乘或除cout<<"T''->T'T''"<<endl;T1();T2();else if (

35、flagstemp!=0|flagstemp!=17)/如果是非#或非） cout<<"T''->"<<endl; return ; else is_right=0;void F()cout<<"F->PF'"<<endl;P(); F1();void F1() if(flagstemp=11) /乘方 cout<<"F'->*F"<<endl;temp+;F(); else if (flagstemp!=0&am

36、p;&flagstemp!=17&&flagstemp!=9&&flagstemp!=12&&flagstemp!=10&&flagstemp!=13)/非#非）非+非-非*非/ cout<<"F'->"<<endl;is_right=0; void P()if(flagstemp=6|flagstemp=7) /标识符或常数cout<<"P->i"<<endl;temp+;else if(flagstemp=17)

37、 /（cout<<"P->(E)"<<endl;temp+;E();if(flagstemp=17) /）cout<<"P->(E)"<<endl;temp+;elseis_right=0;else is_right =0;/-语义分析以及中间代码生成-int YE();int TE1(int a);int YE2(int a);int YT();int YT1(int a);int YT2(int a);int YF();int YF1(int a);int YP();int v=-1;int

38、 num=0;int ww;string strn;int nn;int newTemp()num+;nn+; stringstream stream;stream<<nn;stream>>strn;stream.clear();cntnum-1="temp" cntnum-1.operator+=(strn);/把字符串s连接到当前字符串的结尾 /cntnum-1=strcat("Temp",strn); / cntnum-1="temp"return num-1;void siyuan(int a,int

39、b,int c,int d)/输出四元cout<<"("<<cnta<<","<<cntb<<","<<cntc<<","<<cntd<<")"<<endl;int YE()int rt,t1;rt=YT();t1=rt;rt=YE2(t1);return rt;int YE1(int a)int rt,t1;t1=a; if(flagstemp=9) /加法temp+;int

40、 tt=v+1;v+;int t2=YT();int rr=newTemp();siyuan(tt,t1,t2,rr);rt=rr;return rt;else if(flagstemp=12) /减法temp+;int tt=v+1;v+;int t2=YT();int rr=newTemp();siyuan(tt,t1,t2,rr);rt=rr;return rt;else return t1;int YE2(int a)int rt,t1;t1=a;if(flagstemp=9|flagstemp=12)/+或- rt=YE1(t1); t1=rt; rt=YE2(t1); return

41、 rt; else if (flagstemp!=0|flagstemp!=17) return t1; else return t1;int YT()int rt,t1;rt=YF();t1=rt;rt=YT2(t1);return rt;int YT1(int a)int rt,t1;t1=a;if(flagstemp=10) /乘法int tt=v+1;v+;temp+;int t2=YF();int rr=newTemp();siyuan(tt,t1,t2,rr); rt=rr;return rt;else if(flagstemp=13) /除法temp+;int tt=v+1;v+

42、; int t2=YF();int rr=newTemp();siyuan(tt,t1,t2,rr);rt=rr; return rt;else return t1;int YT2(int a)int rt,t;t=a;if(flagstemp=10|flagstemp=13)/乘或除rt=YT1(t);t=rt; rt=YT2(t);return rt;else return t;int YF()int t1,rt; rt=YP();t1=rt; rt=YF1(t1); return rt;int YF1(int a) /乘方int rt,t1;t1=a; if(flagstemp=11)t

43、emp+;int tt=v+1;v+;int t2=YF();int rr=newTemp();siyuan(tt,t1,t2,rr);rt=rr;return rt;else return t1;int YP()int rt,t1;if(flagstemp=6|flagstemp=7)/标识符或常数v+;rt=v; temp+; return rt;else if(flagstemp=17) /(v+; temp+; rt=YE();if(flagstemp=17) /)v+; temp+;return rt;else return ww;else return ww;void main()

44、 printf(" -单词号对应的种别编码-n"); printf("n"); printf("(while,1) (if,2) (else,3) (switch,4) (case,5)n"); printf("n"); printf("(标括识符,6) (常数,7) (=,8) (+,9) (+,9)n"); printf("n"); printf("(+=,9) (*,10 ) (*,11) (-,12) (/,13)n"); printf("n"); printf("(/=,13) (>,14) (>