编译原理实验：C语言子集文法设计

"07111802_1120180488_王梓丞_lab41 - 编译原理实验，文法设计，C语言子集，BNF，ANTLR" 实验内容主要围绕编译原理中的文法设计展开，目的是让学生深入理解编程语言的演进和标准制定，以及形式语言理论在编译实现中的应用。实验要求学生选用C语言的一个子集，或者设计新的程序设计语言，并使用Backus-Naur Form (BNF) 文法来描述其语法结构。BNF是一种用于形式语言的表示法，能清晰地定义语言的结构和规则。 在实验过程中，首先通过对多个C语言源代码文件的分析，确定了常见的语言特性，如声明(Declaration)、表达式(Expression)、赋值语句(Assignment Statement)、分支语句(Conditional Statement)和循环语句(Loop Statement)等。在选择语法特性时，特别强调了使用`const`等关键字来限制变量的type-specifier和存储类别(storage-class)，这是C语言中用来控制变量可变性的重要手段。 接着，实验进入了文法设计阶段，利用二型文法(也称为上下文无关文法)来表示选定的C语言子集的语法规则。BNF表达式被用来精确地描述各种语言构造，例如，PrimaryExpression、PostfixExpression和UnaryExpression等。这些表达式涵盖了基本的标识符(identifier)、常量(constant)、字符串(string literal)以及各种运算符，包括后缀操作符(Postfix operators)和单目操作符(Unary operators)。 在验证文法设计的正确性时，实验者使用ANTLR工具将BNF表达式转化为ANTLR语法的形式，ANTLR是一个强大的解析器生成器，能自动生成解析器来处理给定的语法规则。通过ANTLR，可以检测和修复文法中的问题，如左递归等问题，确保文法的正确性和有效性。 实验的最后部分展示了如何通过文法解析器将程序结构解析成有意义的语句，确保每个表达式的“意思”能够被正确理解。这体现了文法分析器在编译器中的关键作用，即根据预定义的语法规则解析源代码，保证程序的可读性和可执行性。 这次实验是一个实践性的学习过程，旨在让学生掌握如何定义和描述编程语言的文法，以及如何利用工具验证和改进这些文法，从而为后续的词法分析和语法分析奠定基础。通过这样的实践，学生不仅能理解编程语言的规范，还能深入理解编译器的工作原理。