编译原理课程设计报告

1、精选优质文档-倾情为你奉上编译原理课程设计报告 实验1：用Lex设计词法分析器1实验目的：学会用lex设计一个词法分析器。实验内容：使用lex为下述文法语言写一个词法分析器。实验要求：输入为用该语言所写的源程序文件；输出为记号序列，每个记号显示为二元组(记号名，记号属性值)的形式。输出可以在屏幕上，也可以输出到文件中。不要求建立符号表。在cygwin下用flex和gcc工具将实验调试通过，并能通过例子parser0中testcases目录下的test1.p测试例的测试。实验参考：exam1.l和exam2.l。语言文法：<程序>à PROGRAM <标识符>

2、; <分程序><分程序>à <变量说明> BEGIN <语句表> END.<变量说明> à VAR <变量说明表><变量说明表>à<变量表>: <类型> | <变量表>: <类型> <变量说明表><类型>à INTEGER | REAL<变量表>à <变量> | <变量>, <变量表><语句表>à <语句> |

3、 <语句> <语句表><语句>à <赋值语句> | <条件语句> | <WHILE语句> | <复合语句><赋值语句>à<变量> := <算术表达式><条件语句>à IF <关系表达式> THEN <语句> ELSE <语句><WHILE语句>à WHILE <关系表达式> DO <语句><复合语句> à BEGIN <语句表

4、> END<算术表达式> à <项> | <算术表达式> + <项> | <算术表达式> - <项><项> à <因式> | <项> * <因式> | <项> / <因式><因式>à <变量> | <常数> | (<算术表达式>)<关系表达式>à <算术表达式> <关系符> <算术表达式><变量>&#

5、224; <标识符><标识符>à <标识符><字母> | <标识符><数字> | <字母><常数>à <整数> | <浮点数><整数>à <数字> | <数字> <整数><浮点数>à .<整数> | <整数>.<整数><关系符>à < | <= | = | > | >=| <><

6、字母>à A | B | | X | Y | Z | a | b | | x | y | z<数字>à0|1|2|9程序代码：%#include <stdio.h> #define LT1#defineLE2#define GT3#defineGE4#defineEQ5#define NE6#define PROGRAM 7#define END13#define VAR9#define IF10#define THEN 11#define ELSE 12#define WHILE18#defineDO19#define ID 20#defin

7、e NUMBER 21#define RELOP 22#define NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%delim t nwsdelim+letter A-Za-zdigit 0-9id_|letter(letter|digit)*numberdigit+(.digit+)?(E+-?digit+)?int1 digit|digitint1*/%s COMMENT%<INITIAL>"/*"BEGIN COMMENT;ECHO;<COMMENT>"*/"BEGIN INITIAL;ECHO;<CO

8、MMENT>.|nECHO; /* ECHO是一个宏，相当于 fprintf(yyout, "%s", yytext)*/<INITIAL>ws ;<INITIAL>whilereturn (WHILE);<INITIAL>do return (DO);<INITIAL>PROGRAM return (PROGRAM);<INITIAL>end return (END);<INITIAL>VAR return (VAR);<INITIAL>if return (IF);<INIT

9、IAL>then return (THEN);<INITIAL>else return (ELSE);<INITIAL>id return (ID);<INITIAL>number return (NUMBER);<INITIAL>"<" return (RELOP);<INITIAL>"<=" return (RELOP);<INITIAL>"=" return (RELOP);<INITIAL>"<>&quo

10、t; return (RELOP);<INITIAL>">" return (RELOP);<INITIAL>">=" return (RELOP);<INITIAL>"+" return (RELOP);<INITIAL>"-" return (RELOP);<INITIAL>"*" return (RELOP);<INITIAL>"/" return (RELOP);<INITIAL

11、>":=" return (RELOP);<INITIAL>"" return (RELOP);<INITIAL>"." return (RELOP);<INITIAL>"," return (RELOP);<INITIAL>.return ERRORCHAR;%int yywrap () return 1;void writeout(int c) switch(c) case ERRORCHAR: fprintf(yyout, "(ERRORCHAR

12、, "%s") ", yytext);break; case RELOP: fprintf(yyout, "(RELOP, "%s") ", yytext);break; case WHILE: fprintf(yyout, "(WHILE, "%s") ", yytext);break; case DO: fprintf(yyout, "(DO, "%s") ", yytext);break; case NUMBER: fprintf(yyou

13、t, "(NUM, "%s") ", yytext);break; case ID: fprintf(yyout, "(ID, "%s") ", yytext);break; case NEWLINE: fprintf(yyout, "n");break; case PROGRAM: fprintf(yyout, "(PROGRAM, "%s") ", yytext);break; case END: fprintf(yyout, "(END,

14、"%s") ", yytext);break; case VAR: fprintf(yyout, "(VAR, "%s") ", yytext);break; case IF: fprintf(yyout, "(IF, "%s") ", yytext);break; case THEN: fprintf(yyout, "(THEN, "%s") ", yytext);break; case ELSE: fprintf(yyout, "(

15、ELSE, "%s") ", yytext);break; default:break; return;int main (int argc, char * argv)int c,j=0;if (argc>=2) if (yyin = fopen(argv1, "r") = NULL) printf("Can't open file %sn", argv1); return 1; if (argc>=3) yyout=fopen(argv2, "w"); while (c = yyle

16、x()writeout(c);j+;if (j%5 = 0) writeout(NEWLINE);if(argc>=2) fclose(yyin); if (argc>=3) fclose(yyout);return 0;测试文件为Test1.p：PROGRAM test;VAR i, j, k: INTEGER; f0: REAL;BEGIN i := 1; j := 1; k := 0; f0 := 3.2; WHILE k<=100 DO BEGIN IF j <20 THEN BEGIN j := i; k := k+1; f0 := f0*0.2 END EL

17、SE BEGIN j := k; k := k-2; f0 := f0/.2 END ENDEND.运行结果：实验2：用Lex设计词法分析器2实验目的：学会用lex设计一个词法分析器，并考虑其与后续语法分析器的链接问题。实验内容：修改上次实验1的词法分析器，使其满足下列要求。实验要求：1. 要求每次调用词法分析函数yylex时，只返回一个记号(token)；2. 为记号选择适当的属性值，并且每次词法分析函数返回记号前，都将记号的属性值存入全局变量yylval中。（yylval可以自己定义为全局变量）；3. 记号属性值的选择：标识符的属性为标识符的名字字符串（例如，标识符name1的属性为字符串

18、”name1”），整数的属性为整数值，浮点数的属性为浮点数值。其他记号属性值可自己选择。关键字可以省略属性。4. 注意：由于属性值需要存入yylval中，并且记号属性值的类型比较多（可能为字符串、整数、浮点数等），因此yylval必须能同时存放各种类型的值（提示：将yylval设置为union类型）。5. 在cygwin下用flex和gcc工具将实验调试通过，并能通过例子parser0中testcases目录下的test1.p测试例的测试。实验3：熟悉Yacc的使用实验目的：熟悉语法分析器生成工具Yacc的使用，并学会在cygwin下使用bison工具编译Yacc文法说明文件。学习如何使用le

19、x和yacc合作进行语法分析。实验内容：根据给出的calculator例子（calculator0,calculator1,calculator2,calculator3）完成下面题目：用lex和yacc写一个计算布尔表达式真值的计算器。实验要求：输入为一个布尔表达式，以换行结束。输出为这个布尔表达式的真值（true或false）。必须用二义文法实现。布尔表达式二义文法为：S > S or S | S and S | not S | (S) | true | false，其中优先级or < and < not，or 和 and 左结合，not 右结合。用非二义文法实现作为选作

20、内容，非二义文法请参照表达式非二义文法自己写出来。在cygwin下用flex，bison和gcc工具将实验调试通过，并写出测试例测试正确性。实验参考：calculator0-3这四个例子。程序代码：Cal.y文件：%int yylex(); #define YYSTYPE double /* 将Yacc栈定义为double类型 printf("nThe value of the expression is %lf.n", $1);*/%token NUM LPAREN RPAREN ENTER %left OR%left AND%right NOT%left PLUS MI

21、NUS%left TIMES DIVIDE%right UMINUS% /* 这样写prog可以让分析器每次读入一行进行分析，下一行重新分析expr */prog : prog exprp | exprp ;exprp : expr ENTER printf("1 表示 true；0 表示 false %lf.n", $1);shuchu($1); ;expr : expr PLUS expr$ = $1 + $3;| expr MINUS expr $ = $1 - $3;| expr TIMES expr $ = $1 * $3;| expr DIVIDE expr $

22、 = $1 / $3;| LPAREN expr RPAREN $ = $2;| MINUS expr $ = -$2;| NUM $ = $1; | expr OR expr $=panduan($1*$1+$3*$3); | expr AND expr $=panduan($1*$3); | NOT expr $=panduan2($2);%int main()yyparse();return 0;Cal.l文件：%#include "cal.tab.h"#include <stdio.h> int yywrap(void) return 1;#define

23、 LT1#defineLE2#define GT3#defineGE4#defineEQ5#define NE6#define PROGRAM7#define END13#define VAR9#define IF10#define THEN 11#define ELSE 12#define WHILE18#defineDO19#define ID 20#define RELOP 22#define NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%ws t+digit 0-9inumdigit+fnum digit*.digit+letterA-Za-zid_|letter(le

24、tter|digit)*%inum sscanf(yytext, "%lf", &yylval); return NUM;fnumsscanf(yytext, "%lf", &yylval); return NUM;"+"return PLUS;"*"return TIMES;"-"return MINUS;"/"return DIVIDE;"("return LPAREN;")"return RPAREN;"

25、or" return OR;"and" return AND;"not" return NOT;"<"return LT;"<="return LE;">"return GT;">="return GE;"=" return EQ;"!=" return NQ;":=" return FZ;ws;"n"return ENTER;. printf("nLE

26、X:ERROR! c=%sn", yytext);<INITIAL>"/*"BEGIN COMMENT;ECHO;<COMMENT>"*/"BEGIN INITIAL;ECHO;<INITIAL>whilereturn (WHILE);<INITIAL>do return (DO);<INITIAL>PROGRAM return (PROGRAM);<INITIAL>end return (END);<INITIAL>VAR return (VAR);<I

27、NITIAL>if return (IF);<INITIAL>then return (THEN);<INITIAL>else return (ELSE);<INITIAL>id return (ID);%int panduan(double a)if(a!=0) a=1;return a;int panduan2(double a)if(a=0) a=1;else if(a!=0) a=0;return a;int shuchu(double a)if(a=0)printf("false");else if (a!=0)print

28、f("true");return 1;运行程序：实验4：用Yacc设计语法分析器1实验目的：学习如何使用Yacc设计一个语法分析器，并与用lex写的词法分析器链接起来。实验内容：使用yacc为课程设计实验1所给的语言写一个语法分析器（你可以重新设计该语言的文法，但不能改变语言）。其中，词法分析使用课程设计实验2中已完成的词法分析器（即，你需要将本实验的语法分析器和实验2的词法分析器链接起来）。实验要求：输入为实验1所给语言写的源程序文件；输出为屏幕显示语法分析是否成功。在语法分析中不能出现任何的冲突（移进-归约或归约-归约冲突），或者虽然有冲突，但是你能够说清楚冲突是如何解

29、决的。在cygwin下用flex，bison和gcc工具将实验调试通过，并且你写的语法分析器至少应该能通过例子parser0中testcases目录下的test0.p和test1.p两个测试例的测试。实验参考：可以在例子parser0的基础上进行修改；如果你尚不能将实验2的词法分析器和本实验的语法分析器链接起来，可以暂时使用parser0给出的词法分析器（前提是你的语法分析器中终结符名的定义与parser0的相同）。程序代码：Cal.y%int yylex(); #define YYSTYPE double /* 将Yacc栈定义为double类型 printf("nThe valu

30、e of the expression is %lf.n", $1);*/%token NUM LPAREN RPAREN ENTER %left OR%left AND%right NOT%left PLUS MINUS%left TIMES DIVIDE END%right UMINUS BEGIN VAR %nonassoc PROGRAM%union int inum; double fnum; char * id;% /* 这样写prog可以让分析器每次读入一行进行分析，下一行重新分析expr prog : prog exprp | exprp ;exprp : expr

31、ENTER printf("1 表示 true；0 表示 false %lf.n", $1);shuchu($1); ;expr : expr PLUS expr$ = $1 + $3;| expr MINUS expr $ = $1 - $3;| expr TIMES expr $ = $1 * $3;| expr DIVIDE expr $ = $1 / $3;| LPAREN expr RPAREN $ = $2;| MINUS expr $ = -$2;| NUM $ = $1; | expr OR expr $=panduan($1*$1+$3*$3); | ex

32、pr AND expr $=panduan($1*$3); | NOT expr $=panduan2($2);*/prog : PROGRAM biaoshifu fenpro |fenpro |biaoshifu ;biaoshifu:ID ;fenpro :blsm BEGIN yjb END |blsm printf("BEGIN n "); |yjb printf("END n"); ;blsm: VAR blsmb printf("VAR"); |blsmb ;blsmb:blb MH leixing |blb MH le

33、ixing blsmb |blb |leixing ;leixing:INTEGER printf("INTEGER"); |REAL printf("REAL"); ;blb:bl$ = $1; |bl DH blb ;bl:NUM $ = $1; ;yjb:yj |yj yjb ;yj:fzyj |tjyj |whileyj |fhyj ;fzyj:bl FZ bds $ = $3; |bl |bds ;bds:guanxi $ = $1; |suanshu $ = $1; ;tjyj:IF guanxi THEN yj ELSE yj |guanx

34、i |yj ;whileyj:WHILE guanxi DO yj printf("WHILE"); |guanxiprintf("DO"); |yj ;fhyj:BEGIN yjb ENDprintf("BEGIN"); |yjb printf("END"); ;suanshu:xiang |suanshu PLUS suanshu $ = $1 + $3; |suanshu MINUS xiang$ = $1 - $3; ;xiang:yinshi |xiang*yinshi$ = $1 * $3; |xina

35、g/yinshi$ = $1 / $3; ;yinshi:bl$ = $1; |NUM$ = $1; |LPAREN suanshu RPAREN $ = $2; ;guanxi:suanshu LT suanshu $=bijiao1($1,$3); |suanshu GT suanshu $=bijiao2($1,$3); |suanshu LQ suanshu $=bijiao3($1,$3); |suanshu GQ suanshu $=bijiao4($1,$3); |suanshu EQ suanshu $=bijiao5($1,$3); |suanshu NQ suanshu $

36、=bijiao6($1,$3); ;%int main()yyparse();return 0;Cal.l%#include "cal.tab.h"#include <stdio.h> int yywrap(void) return 1;#define LT1#defineLE2#define GT3#defineGE4#defineEQ5#define NE6#define IF10#define THEN 11#define ELSE 12#define WHILE18#defineDO19#define ID 20#define RELOP 22#defi

37、ne NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%ws t+digit 0-9inumdigit+fnum digit*.digit+letterA-Za-zid_|letter(letter|digit)*%s COMMENT%inum sscanf(yytext, "%lf", &yylval); return INUM;fnumsscanf(yytext, "%lf", &yylval); return FNUM;"+"return PLUS;"*"return TIMES;

38、"-"return MINUS;"/"return DIVIDE;"("return LPAREN;")"return RPAREN;"or" return OR;"and" return AND;"not" return NOT;"<"return LT;"<="return LE;">"return GT;">="return GE;"=&

39、quot; return EQ;"!=" return NQ;":=" return FZ;":" return MH;"," return DH;"" teturn FH;ws;"n"return ENTER;. printf("nLEX:ERROR! c=%sn", yytext);<INITIAL>"/*"BEGIN COMMENT;ECHO;<COMMENT>"*/"BEGIN INI

40、TIAL;ECHO;<INITIAL>whilereturn (WHILE);<INITIAL>do return (DO);<INITIAL>PROGRAM return (PROGRAM);<INITIAL>end return (END);<INITIAL>VAR return (VAR);<INITIAL>if return (IF);<INITIAL>then return (THEN);<INITIAL>else return (ELSE);<INITIAL>id retur

41、n (ID);%int panduan(double a)if(a!=0) a=1;return a;int panduan2(double a)if(a=0) a=1;else if(a!=0) a=0;return a;int shuchu(double a)if(a=0)printf("false");else if (a!=0)printf("true");return 1;int bijiao1(double a,double b)if(a<b)return 1;else return -1;int bijiao2(double a,do

42、uble b)if(a>b)return 1;else return -1;int bijiao3(double a,double b)if(a<=b)return 1;else return -1;int bijiao4(double a,double b)if(a>=b)return 1;else return -1;int bijiao5(double a,double b)if(a=b)return 1;else return -1;int bijiao6(double a,double b)if(a!=b)return 1;else return -1;实验5：用Y

43、acc设计语法分析器2实验目的：学习如何使用Lex和Yacc设计一个语法分析器，并学习如何在语法分析的同时生成分析树。实验内容：修改实验4，给产生式加上动作，动作为生成一棵语法分析树。这棵分析树的结构可以使用或参照例子parser1中ast.h文件中定义的分析树结构。实验要求：输入为实验1所给语言写的源程序文件；输出为一棵语法分析树，这棵语法分析树的表示方法可以是这样两种：1.将分析树的数据结构打印出来；2.按分析树的结构输出一个C语言源程序文件（即输入是所给语言的源程序文件，输出为语义相同的C语言源程序文件）。在cygwin下用flex，bison和gcc工具将实验调试通过，并且你写的语法分

44、析器至少应该能通过例子parser1中testcases目录下的test0.p和test1.p两个测试例。实验参考：可以参考例子parser1或在它的基础上进行修改；如果你尚不能将实验2的词法分析器和本实验的语法分析器链接起来，可以暂时使用parser1给出的词法分析器（前提是你的语法分析器中终结符名的定义与parser1的相同）。你也可以在自己的语法分析器中直接使用parser1已经提供的输出方式（打印分析树的数据结构），但前提是你必须使用parser1提供的分析树结构（ast.h）。程序代码：%#include <stdio.h>#include "ast.h&quo

45、t; /该文件定义了抽象语法树（分析树）的数据结构#include "errormsg.h"#define YYDEBUG 1 /* 允许跟踪错误，与%debug功能相同 */int yylex(void); /* function prototype */* 该函数显示错误信息s，显示时包含了错误发生的位置。*/void yyerror(char *s) EM_error(EM_tokPos, "%s", s);/* 存放抽象语法树中 "程序" 数据结构的变量 */a_prog program = NULL;% /* 定义属性值栈的

46、类型，实验8需要修改此处 */%union int ival;double fval;string sval; a_exp exp; a_bexp bexp; a_stm_list stms; a_prog prog; a_dec_list decl; /* 定义各个终结符，以及他们的属性值的类型，实验8需要修改此处 */%token <sval> ID /* id */%token <ival> INT /*整型数*/%token <fval> FLOAT /*浮点数*/%token INTEGER REAL /*两种类型名：整型、实型*/%token C

47、OMMA COLON SEMICOLON LPAREN RPAREN PERIOD /* 符号 , : ; ( ) . */ PROGRAM BEGINN END VAR IF WHILE DO /* 关键字：PROGRAM BEGIN END VAR IF WHILE Do */ THEN ELSE /* 关键字：THEN ELSE */ ASSIGN EQ NEQ LT LE GT GE /* 符号 := = <> < <= > >= */ PLUS MINUS TIMES DIVIDE /* 符号 + = * / */%start program /*

48、 定义各个非终结符的属性值类型，实验8需要修改此处 */%type <prog> program%type <decl> bianliangbiao declist vardec%type <stms> fuhe xunhuan tiaojian fuzhi yuju stmts%type <exp> exp yinshi xiang suanshu %type <bexp> guanxi%program:PROGRAM ID SEMICOLON vardec BEGINN stmts END PERIODprogram = A_Prog(EM_tokPos, $2, $4, $6);vardec : VAR declist $ = $2;declist : bianliangbiao COLON INTEGER SEMICOLON $ = A_DecLi