简易编译器设计：前端与文法扩展

"该资源是一份关于编译器前端设计的课程设计报告，由物联网1201班的朱林炯、刘健炜和张倩完成，指导教师为肖桐。设计内容涵盖词法分析、语法分析、语义分析以及目标代码生成，特别关注文法扩展，包括变量说明、算术运算、赋值语句、逻辑运算、If语句和While语句。报告详细介绍了各模块的功能、数据结构和算法，并提供了程序流程图和实验结果。" 在编译器设计中，前端部分是负责源代码解析的关键阶段。这篇报告描述了一个简单编译器前端的设计，其主要任务包括： 1. **词法分析**：这部分由张倩负责，词法分析器扫描源程序的字符流，将它们识别为有意义的单词（tokens），如标识符、关键字、运算符和常量。为了支持文法扩展，所有状态转换关系、关键字和界符存储在外部文件中，便于更新和扩展。 2. **语法分析**：朱林炯负责前半部分的语法和语义分析，采用了递归子程序的方法。这种方法允许分析器同时处理语法和语义，通过生成四元式（一种中间表示形式）来表示程序的结构，方便后端的目标代码生成。 3. **语义分析**：刘健炜处理后半段的分析并生成四元式，同时扩展了if-else语句和while语句的文法。语义分析主要验证程序的正确性，并进行类型检查和计算。 4. **文法扩展**：报告指出，基本文法被扩展以包含变量说明、算术运算、赋值语句，以及逻辑运算、If语句和While语句。这些扩展使编译器能够处理更复杂的控制流和数据处理。 5. **目标代码生成**：刘健炜还负责设计编译器的后端，将四元式转换为目标机器代码，这是执行程序所必需的。 在算法与数据结构部分，报告详细阐述了每个模块的流程、使用的数据结构（如符号表）以及实现算法（如LL或LR解析）。程序流程图提供了整体设计的可视化表示，而程序说明和实验结果则展示了设计的实际效果。 这份报告详尽地探讨了一个编译器前端的构建，从词法到语义分析，再到目标代码生成的全过程，体现了编译器设计的基本原理和技术。通过文法扩展，该设计可以处理更丰富的编程元素，展示了编译器设计的关键步骤和方法。