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武汉理工大学学生实验报告书实验课程名称《编译原理》开课学院计算机科学与技术学院指导老师姓名饶文碧学生姓名学生专业班级软件2014—2015学年第1学期学生学号实验课成绩实验课程名称：编译原理实验项目名称词法分析器的设计实验成绩实验者专业班级软件组别同组者实验日期第一部分：实验分析与设计（可加页）一、实验内容描述（问题域描述）1．问题描述：对于常用高级语言（如Pascal、C语言）的各类单词进行词法分析。2．实验内容：完成对某一种常用高级语言（如Pascal、C语言、PL/0语言）的各类单词进行词法分析，即对源程序从左到右进行扫描，对组成源程序的字符串拼接成为单词；并把其转换成属性字输出。3．实验要求：（1）选择常用高级程序设计语言（如Pascal、C语言、PL/0语言）的源程序作为词法分析对象。（2）根据教学要求和学生具体情况，从上列语言之一中选取它的一个适当大小的子集，可以选取一类典型单词，也可以尽可能使各种类型的单词都能兼顾到。其基本要求是：对源程序从左到右进行扫描，对组成源程序的字符串拼接成为单词；并把其转换成属性字输出。二、实验基本原理与设计（包括实验方案设计，实验手段的确定，试验步骤等，用硬件逻辑或者算法描述）1．待分析的简单语言的词法：（1）关键字：mainvoidreturnifendthenelseint所有的关键字都是小写。（2）运算符和界符：{},;=====：：=++=--=**=//=#（）（3）其他单词是标志符（ID）和整形常数（NUM），通过以下正规式定义：ID=letter（letter|digit）*NUM=digitdigit*（4）空格空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、NUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。2．各种单词符号对应的种别码(针对于较为熟悉的c语言)单词符号种别码单词符号种别码main1=18void2==19return320if4=21end5:22then6:=23else7+24int8+=25Letter(letter|digit)9-26digitdigit*10-=27{11*28}12*=29,13/30;14/=3115#32=16(3317)343．实验源代码如下：#includestdio.h#includectype.h#includestring.h#includestdlib.h//头文件库charTOKEN[30];char*table[9]={,main,void,return,if,end,then,else,int};//定义关键字externintlookup(char*);externvoidout(int,char*);externvoidreport_error(void);//函数及全局变量声明/*extern可置于变量或者函数前，以表示变量或者函数的定义在别的文件中，提示编译器遇到此变量和函数时在其他模块中寻找其定义。另外，extern也可用来进行链接指定*/intlookup(char*TOKEN){intm,i;for(i=1;i8;i++){if((m=strcmp(TOKEN,table[i]))==0)//table中关键字匹配returni;}return0;}//关键字匹配函数，返回关键字在表中的位置,空出空格voidout(intc,char*TOKEN){printf((%d,%s)\n,c,TOKEN);}//输出在表中位置和读取的字符voidreport_error(){printf(error!\n);}//输出没有考虑的情况voidscanner(FILE*fp){charTOKEN[30]={'\0'};charch;inti,c;ch=fgetc(fp);//获取字符，指针fp并自动指向下一个字符if(isalpha(ch))//判断该字符是否是字母{TOKEN[0]=ch;ch=fgetc(fp);i=1;while(isalnum(ch))//判断该字符是否是字母或数字{TOKEN[i]=ch;i++;ch=fgetc(fp);}TOKEN[i]='\0';fseek(fp,-1,1);//回退一个字符c=lookup(TOKEN);if(c==0)out(9,TOKEN);//输出标识符号,定编号为9elseout(c,TOKEN);//输出表中编号和关键字}elseif(isdigit(ch))//判断是否是数字{TOKEN[0]=ch;ch=fgetc(fp);i=1;while(isdigit(ch)){TOKEN[i]=ch;i++;ch=fgetc(fp);}//判断是否是连续数字TOKEN[i]='\0';fseek(fp,-1,1);out(10,TOKEN);//输出数字,定编号为10}else{TOKEN[0]=ch;switch(ch){case'{':out(11,TOKEN);break;case'}':out(12,TOKEN);break;case',':out(13,TOKEN);break;case';':out(14,TOKEN);break;case'':ch=fgetc(fp);//读取下一个字符，判断,=,(空标签)if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(15,TOKEN);}//判断=elseif(ch==''){TOKEN[1]=ch;out(17,TOKEN);}//判断空标签else{fseek(fp,-1,1);out(16,TOKEN);}//判断小于号break;case'=':ch=fgetc(fp);if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(19,TOKEN);}else{fseek(fp,-1,1);out(18,TOKEN);}break;//判断=,==case'':ch=fgetc(fp);//读取下一个字符，判断,=if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(21,TOKEN);}else{fseek(fp,-1,1);out(20,TOKEN);}break;case':':ch=fgetc(fp);//读取下一个字符，判断:,:=,若是关键词写入case或者?：则必要if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(23,TOKEN);}else{fseek(fp,-1,1);out(22,TOKEN);}break;case'+':ch=fgetc(fp);//读取下一个字符，判断+,+=if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(25,TOKEN);}else{fseek(fp,-1,1);out(24,TOKEN);}break;case'-':ch=fgetc(fp);//读取下一个字符，判断-,-=if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(27,TOKEN);}else{fseek(fp,-1,1);out(26,TOKEN);}break;case'*':ch=fgetc(fp);//读取下一个字符，判断*,*=if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(29,TOKEN);}else{fseek(fp,-1,1);out(28,TOKEN);}break;case'/':ch=fgetc(fp);//读取下一个字符，判断/,/=if(ch=='='){TOKEN[1]=ch;out(31,TOKEN);}else{fseek(fp,-1,1);out(30,TOKEN);}break;case'#':out(32,TOKEN);break;case'(':out(33,TOKEN);break;case')':out(34,TOKEN);break;//判断#(头文件)default:report_error();break;}}}//扫描函数intmain(void){FILE*fp;charch;if((fp=fopen(.\\tk.txt,r))==NULL)//取当前目录下的tk.txt文件的第一个字符{fprintf(stderr,erroropening!\n);//格式化输出到流//错误打印到屏幕上Bydefault,standardinputisreadfromthekeyboard,whilestandardoutputand//standarderrorareprintedtothescreenexit(1);//非0，非正常退出}do{ch=fgetc(fp);if(ch=='$')break;//作为文件结尾elseif(ch=='')scanner(fp);//空格略过else{fseek(fp,-1,1);scanner(fp);}//扫描}while(ch!='$');system(pause);return0;}三、主要仪器设备及耗材PC，VisualC++6.0第二部分：实验调试与结果分析（可加页）一、调试过程（包括调试方法描述、实验数据记录，实验现象记录，实验过程发现的问题等）按照要求编写完代码之后，首先检查一下有没有错误语法错误，然后编译连接运行，重复输出多种表达式及c语言代码，寻找出错误并且改正，力求输出到边到脚，考虑多种情况来保证代码的完善性。由于c语言中头文件等需要用到#符，则本程序以$作为结尾符号。二、实验结果及分析（包括结果描述、实验现象分析、影响因素讨论、综合分析和结论等）（1）输入：输出（2）输入输出三．实验小结、建议及体会词法分析（英语：lexicalanalysis）是计算机科学中将字符序列转换为单词（Token）序列的过程。进行词法分析的程序或者函数叫作词法分析器（Lexicalanalyzer，简称Lexer），也叫扫描器（Scanner）。词法分析器一般以函数的形式存在，供语法分析器调用。在本次实验中，通过对代码的编写，完善和调试，我逐渐深刻地明白了编译原理的工作流程，是怎样一步一步地解析一种高级语言到中间代码的。同样的转化思想可以应用到生活的方方面面，语言或者说事物的本质才会被慢慢挖掘出来。实验课程名称：编译原理实验项目名称赋值语句的翻译程序设计实验成绩实验者专业班级组别同组者实验日期第一部分：实验分析与设计（可加页）一、实验内容描述（问题域描述）1.实验目的（1）通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，进一步掌握常用的语法分析方法。（2）选择最有代表性的语法分析方法，如递归子程序法；选择对各种常见程序语言都具备的语法结构，如赋值语句，特别是表达式，作为分析对象。2.实验准备微机CPUP4以上，256M以上内存，安装好C语言，或C++，或VisualC++.3.实验时间4学时4.实验内容构造表达式部分的语法分析器。分析对象〈算术表达式〉的BNF定义如下：表达式::=[+|-]项{加法运算符项}项::=因子{乘法运算符因子}因子::=标识符|无符号整数|‘(’表达式‘)’加法运算符::=+|-乘法运算符::=*|/关系运算符::==|#||=||=5.实验要求将实验一“词法分析”的输出结果，作为表达式语法分析器的输入，进行语法解析，对于语法正确的表达式，报告“语法正确”；对于语法错误的表达式，报告“语法错误”，指出错误原因。把语法分析器设计成一个独立一遍的过程。语法分析器的编写方法采用递归子程序法。6.输入输出输入：PL/0表达式，用实验一的输出形式作为输入。例如:对于PL/0表达式，（a+15）*b用下列形式作为输入：(lparen,()(ident,a)(plus,+)(number,15)(rparen,))(times,*)(ident,b)输出：对于语法正确的表达式，报告“语法正确”；对于语法错误的表达式，报告“语法错