C语言课程设计：实现基于YACC的语义分析程序

知识点概述： 1. 语义分析程序的开发背景及目的 2. YACC和LEX工具在程序中的应用 3. 文法和词法规则的修改与扩展 4. 自底向上语法制导翻译技术 5. 属性扩充与符号处理 6.oken类型的设计与实现 一、语义分析程序的开发背景及目的 语义分析是编译器的一个重要阶段，它在语法分析的基础上进一步检查源程序中是否具有意义。本实验的设计与实现目的在于通过C语言和编译原理的相关工具，构建一个能够对源代码进行语义检查和语义处理的程序。具体而言，这个语义分析程序能识别和处理表达式中的数字和运算符，并进行类型检查和求值操作。 二、YACC和LEX工具在程序中的应用 YACC（Yet Another Compiler Compiler）是一个用于生成编译器中的语法分析器的工具，它利用上下文无关文法来分析源代码的结构。在本实验中，YACC被用来生成语义分析器。而LEX（Lexical Analyzer Generator）是一个用于生成词法分析器的工具，它根据词法规则来识别源代码中的记号（token）。在实验中，LEX被用来识别源代码中的基本元素，如数字等。 三、文法和词法规则的修改与扩展 实验二的基础上进行扩展意味着本实验对原始的文法进行了一定的修改。原先文法中包含的“id”（标识符）规则被删除，反映了实验的重点可能从变量识别转向了对数字和表达式的处理。在词法规则中，相应地也去掉了识别“id”的部分。与此同时，文法中新增了“num.num”的规则，这表明实验需要支持对具有小数点的数字的处理，即小数类型。 四、自底向上语法制导翻译技术 自底向上（bottom-up）语法制导翻译是一种从输入符号串的末端开始，逐步合并成更大单元的过程。通过这种方法，可以检测表达式中各部分的语义是否正确，并执行相应的语义动作（如类型检查和求值）。本实验使用自底向上技术，利用YACC工具来实现对表达式的语义分析。 五、属性扩充与符号处理 在进行语义分析时，除了识别出符号之外，还必须记录这些符号的属性，如值（value）和类型（type）。在本次实验中，原来的类型定义（double）已经不足以覆盖新的需求，因此，对符号的属性进行了扩充。引入了新的综合属性E.type，用于记录表达式或运算符的类型，从而能够实现更复杂的类型检查和表达式求值。 六、oken类型的设计与实现 在使用YACC和LEX进行语义分析时，必须设计一个合适的数据结构来表示token，这通常是在YACC的输入文件中定义的。在本实验中，oken类型的设计需要包含扩展后的属性，即原有的数值属性和新增的类型属性。这种设计让YACC生成的语法分析器能够根据token的值和类型来进行正确的语义处理。 总结： 本实验的核心在于通过C语言和编译原理的理论知识，结合YACC和LEX工具，来实现一个能够处理特定语言特性的语义分析程序。实验中涉及到了词法分析与语法分析的整合、文法的修改、自底向上语法制导翻译的应用、符号属性的扩充以及oken类型的设计。通过这个实验，可以加深对编译器设计过程中的语义分析阶段的理解，并能够实际应用相关工具来开发实用的编译器组件。