编译原理语法分析器实验

### 编译原理语法分析器实验报告设计实现教程

#### 一、概述
在编译过程中，语法分析阶段紧接词法分析之后执行。此阶段的任务是从输入的记号流构建抽象语法树（AST），并验证源代码是否遵循目标编程语言的语法规则[^1]。

#### 二、环境搭建
为了简化开发流程，通常会采用自动化工具来辅助编写解析器。本案例选用`Flex`作为词法分析器生成器以及`Bison`作为语法分析器生成器。安装这两个软件包之前，请确认操作系统已配置好相应的依赖项。

对于Linux系统而言，可以通过命令行安装：

sudo apt-get install flex bison

#### 三、定义词法规则文件(.l)

创建名为`lexer.l`的新文件，在其中指定模式及其对应的处理动作。下面是一个简单的例子，它能够识别整数常量和加减运算符：

%{
#include "y.tab.h"
extern int yylval;
%}

%%

[0-9]+    { yylval = atoi(yytext); return NUMBER; }
"+"       { return ADD_OP; }
"-"       { return SUBTRACT_OP; }

%%

int yywrap() {
    return 1;
}

#### 四、定义语法规则文件(.y)

接着建立另一个叫作`parser.y`的文档，用来描述预期的语言结构，并关联特定的操作逻辑。这里展示了一个可以解释基本算术表达式的Yacc/Bison脚本片段：

%token NUMBER ADD_OP SUBTRACT_OP

%%

expr : expr ADD_OP term         { $$ = $1 + $3; printf("%d\n",$$);}
     | expr SUBTRACT_OP term    { $$ = $1 - $3; printf("%d\n",$$);}  
     | term                     ;

term : NUMBER                   ;
     
%%

#### 五、编译与测试
当上述两个文件准备就绪后，就可以利用如下指令组合来进行编译工作了：

flex lexer.l
bison -dy parser.y
gcc lex.yy.c y.tab.c -o calculator
./calculator <<< '3+5'

这段shell脚本首先调用了`Flex`将`.l`文件转换成C源码形式；随后借助`Bison`把`.y`规格转化为可运行的目标模块；最后通过标准GNU C Compiler连接所有组件产出最终的应用程序——在此处即为一个简易计算器模拟器。

#### 六、错误处理机制
面对不合规范的输入序列时，应当提供清晰易懂的信息反馈给用户。例如，可以在遇到非法字符时立即终止进程并向终端打印警告消息：“Unexpected token found at line X”。这不仅有助于提高用户体验感，同时也便于开发者定位潜在缺陷所在位置[^3]。