编译原理实验:词法、语法与代码生成

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"该资源是一份关于编译原理实验的指导文档,涵盖了词法分析、语法分析、语义分析和代码生成四个实验,旨在让学生理解并实践编译器的工作过程。实验基于C或C++语言,环境为Windows下的控制台应用。实验报告需手写,且有明确的成绩评价标准和实验时间地点安排。" 在编程领域,编译器是至关重要的工具,它将高级语言转换为机器可执行的指令。这个文档详细介绍了如何通过一系列实验来构建一个完整的编译程序,主要包括以下几个知识点: 1. **词法分析**:这是编译过程的第一步,也称为扫描或词法生成。词法分析器将源代码分解成一个个被称为“记号”(tokens)的最小有意义单位,如关键字、标识符、常量和运算符。在实验1中,学生将学习如何设计和实现一个词法分析器,识别并分类这些记号。 2. **语法分析**:在词法分析之后,语法分析器(通常称为解析器)将记号流转化为抽象语法树(AST),这是一个树形结构,反映了代码的语法结构。实验2的目标是构建一个能够解析C或C++语法的解析器,这可能涉及到上下文无关文法(CFG)的理解和LR或LL解析技术。 3. **语义分析**:语义分析器检查代码的逻辑意义,确保其符合语法规则并且有意义。这包括类型检查、作用域解析以及其它语义规则的验证。在实验3中,学生将学习如何实现这一阶段,例如,检查变量的类型匹配,处理表达式求值等。 4. **代码生成**:最后,代码生成器将抽象语法树转换为目标机器的汇编代码或直接机器代码。实验4涉及这个过程,可能使用三地址码、中间代码或其他形式,然后生成最终的二进制文件。 实验要求学生独立完成源程序,并提交手写的实验报告,这强调了实践能力和书面表达的重要性。实验报告的内容应详实反映实验过程和结果,而不仅仅是代码。此外,实验的评价标准强调了原创性和完整性,对过期提交和抄袭有严格的处理规定。 实验将在指定的时间和地点进行,覆盖了多个班级,分别在东7楼和东8楼的不同教室。每个实验都有特定的周次和节次,确保学生有足够的时间和机会去理解和掌握编译器的各个组件及其相互作用。 通过这些实验,学生不仅可以深入理解编译器的工作原理,还能提升编程技能,为将来从事软件开发、编译器设计或相关领域的研究打下坚实基础。
2009-11-06 上传
附录c 编译程序实验 实验目的:用c语言对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序,以加深对编译原理的理解,掌握编译程序的实现方法和技术。 语法分析 C2.1 实验目的 编制一个递归下降分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析. C2.2 实验要求 利用C语言编制递归下降分析程序,并对简单语言进行语法分析. C2.2.1待分析的简单语言的语法 实验目的 通过上机实习,加深对语法制导翻译原理的理解,掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法. 实验要求 采用递归下降语法制导翻译法,对算术表达式、赋值语句进行语义分析并生成四元式序列。 实验的输入和输出 输入是语法分析提供的正确的单词串,输出为三地址指令形式的四元式序列。 例如:对于语句串 begin a:=2+3*4;x:=(a+b)/c end# 输出的三地址指令如下: (1) t1=3*4 (2) t2=2+t1 (3) a=t2 (4) t3=a+b (5) t4=t3/c (6) x=t4 算法思想 1设置语义过程 (1) emit(char *result,char *arg1,char *op,char *ag2) 该函数功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。 四元式表的结构如下: struct {char result[8]; char ag1[8]; char op[8]; char ag2[8]; }quad[20]; (2)char *newtemp() 该函数回送一个新的临时变量名,临时变量名产生的顺序为T1,T2,…. Char *newtemp(void) { char *p; char m[8]; p=(char *)malloc(8); k++; itoa(k,m,10); strcpy(p+1,m); p[0]=’t’; return(p); } (2)主程序示意图如图c.10所示。 (2) 函数lrparser在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作:将输入串翻译成四元式序列。在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。 语义分析程序的C语言程序框架 int lrparser() { int schain=0; kk=0; if(syn=1) { 读下一个单词符号; schain=yucu; /调用语句串分析函数进行分析/ if(syn=6) { 读下一个单词符号; if(syn=0 && (kk==0)) 输出(“success”); } else { if(kk!=1 ) 输出 ‘缺end’ 错误;kk=1;} else{输出’begin’错误;kk=1;} } return(schain); int yucu() { int schain=0; schain=statement();/调用语句分析函数进行分析/ while(syn=26) {读下一个单词符号; schain=statement(); /调用语句分析函数进行分析/ } return(schain); } int statement() { char tt[8],eplace[8]; int schain=0; {switch(syn) {case 10: strcpy(tt,token); scanner(); if(syn=18) {读下一个单词符号; strcpy(eplace,expression()); emit(tt,eplace,””,””); schain=0; } else {输出’缺少赋值号’的错误;kk=1; } return(schain); break; } } char *expression(void) {char *tp,*ep2,*eplace,*tt; tp=(char *)malloc(12);/分配空间/ ep2=(char *)malloc(12); eplace=(char *)malloc(12); tt =(char )malloc(12); strcpy(eplace,term ());/调用term分析产生表达式计算的第一项eplace/ while(syn=13 or 14) { 操作符 tt= ‘+’或者‘—’; 读下一个单词符号; strcpy(ep2,term());/调用term分析产生表达式计算的第二项ep2/ strcpy(tp,newtemp());/调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果/ emit(tp,eplace,tt,ep2);/生成四元式送入四元式表/ strcpy(eplace,tp); } return(eplace); } char *term(void)/仿照函数expression编写/ char *factor(void) {char *fplace; fplace=(char *)malloc(12); strcpy(fplace, “ ”); if(syn=10) {strcpy(fplace,,token);/将标识符token的值赋给fplace/ 读下一个单词符号; } else if(syn=11) {itoa(sum,fplace,10); 读下一个单词符号; } else if (syn=27) {读下一个单词符号; fplace=expression();/调用expression分析返回表达式的值/ if(syn=28) 读下一个单词符号; else{输出‘}’错误;kk=1; } } else{输出‘(’错误;kk=1; } return(fplace); }