编译原理实验手册：词法、语法与语义处理

“许智宏老师的编译原理实验指导书主要涵盖了词法分析、语法分析等核心概念，旨在帮助大三计算机科学与软件学院的学生将理论知识应用于实践，实现一个简单的语言编译系统。” 在编译原理的实验中，学生们会经历三个主要部分： 1. **词法分析器设计实现**： - 实验目标是让学生掌握如何将源代码中的字符流转化为有意义的单词符号流，这是编译过程的第一步。 - 学生可以选择一个高级语言的单词子集进行实践，例如，从常数、关键字、标识符和运算符中选取。 - 输入是源程序文件，输出是内部表示的单词流，以（CLASS，VALUE）的形式编码，方便后续处理。 - 对于不同类型的单词，如变量、常数、关键字和运算符，会有不同的编码方式，例如，变量和常数的类别码与具体值，而关键字和运算符则直接用类别码表示。 - 词法分析程序的实现可以基于手工编写的状态矩阵或直接根据文法和状态转换图。 2. **LR语法分析器设计实现**： - 这部分实验旨在让学生理解并实现LR解析技术，用于分析源代码的语法结构。 - LR分析器是一种自底向上的分析方法，它基于LR(0)、LALR(1)或LR(1)等算法。 - 实现中，学生需要构造分析表，这个表包含了如何根据当前输入符号和解析栈的状态来决定下一步动作。 - LR分析器的构建通常涉及状态转换图的生成和冲突解决策略。 3. **语义处理程序实现**： - 语义处理阶段关注的是确保源代码的逻辑正确性，执行类型检查、符号表管理等任务。 - 学生需要设计和实现能够处理简单语义规则的程序，这可能涉及到计算表达式值、类型检查、生成中间代码等。 - 语义处理的输出可能包括错误报告、优化后的中间代码或者直接的目标代码。 整个实验课程为期30课时，每个学生都需要独立完成所有要求，对于编程能力较强的学生，还提供了额外的扩展实验挑战。通过这些实验，学生不仅加深了对编译理论的理解，还能提高实际编程和问题解决的能力，为将来从事软件开发或编译器相关工作打下坚实基础。