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《编译原理》课程实验指导书陈志刚编写课程编号320144X1总学时48实验学时10课外学时0中南大学软件学院2012年11月1实验1《词法分析程序设计与实现》实验学时：2每组人数：1实验类型：3（1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求：1（1：必修2：选修3：其它）实验类别：2（1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的加深对词法分析器的工作过程的理解；加强对词法分析方法的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的词法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行词法分析。二、实验内容自定义一种程序设计语言，或者选择已有的一种高级语言，编制它的词法分析程序。词法分析程序的实现可以采用任何一种编程语言和编程工具。从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即关键字、标识符、常数、运算符、界符。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）三、实验要求：1.对单词的构词规则有明确的定义；2.编写的分析程序能够正确识别源程序中的单词符号；3.识别出的单词以种别码，值的形式保存在符号表中，正确设计和维护符号表；4.对于源程序中的词法错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成整个源程序的词法分析；四、实验步骤1.定义目标语言的可用符号表和构词规则；2.依次读入源程序符号，对源程序进行单词切分和识别，直到源程序结束；3.对正确的单词，按照它的种别以种别码，值的形式保存在符号表中；4.对不正确的单词，做出错误处理。五、实验报告1．完成本项目实验后，学生应提交实验报告。2．实验报告格式与要求见附件（供参考，可根据课程要求调整）。2实验2《预测分析法设计与实现》实验学时：2每组人数：1实验类型：3（1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求：2（1：必修2：选修3：其它）实验类别：2（1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的加深对语法分析器工作过程的理解；加强对预测分析法实现语法分析程序的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的语法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语法翻译。二、实验内容在实验1的基础上，用预测分析法编制语法分析程序，语法分析程序的实现可以采用任何一种编程语言和工具。三、实验要求：1.对语法规则有明确的定义；2.编写的分析程序能够对实验一的结果进行正确的语法分析；3.对于遇到的语法错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成语法分析过程；4.实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明，说明语法分析程序的工作过程，说明错误处理的实现。四、实验步骤1.定义目标语言的语法规则；2.求解预测分析方法需要的符号集和分析表；3.依次读入实验一的分析结果，根据预测分析的方法进行语法分析，直到源程序结束；4.对遇到的语法错误做出错误处理。五、实验报告要求详细说明你的程序的设计思路和实现过程。实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明，说明语法分析程序的工作过程，说明错误处理的实现。3实验3《算符优先分析法设计与实现》实验学时：2每组人数：1实验类型：3（1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求：2（1：必修2：选修3：其它）实验类别：2（1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的加深对语法分析器工作过程的理解；加强对算符优先分析法实现语法分析程序的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的语法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语法翻译。二、实验内容在实验1的基础上，用算符优先分析法编制语法分析程序，语法分析程序的实现可以采用任何一种编程语言和工具。三、实验要求：1.对语法规则有明确的定义；2.编写的分析程序能够对实验一的结果进行正确的语法分析；3.对于遇到的语法错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成语法分析过程；四、实验步骤1.定义目标语言的语法规则；2.求解预测分析方法需要的符号集和分析表；3.依次读入实验一的分析结果，根据预测分析的方法进行语法分析，直到源程序结束；4.对遇到的语法错误做出错误处理。五、实验报告要求详细说明你的程序的设计思路和实现过程。实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明，说明语法分析程序的工作过程，说明错误处理的实现。4实验4《递归下降分析法设计与实现》实验学时：2每组人数：1实验类型：3（1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求：2（1：必修2：选修3：其它）实验类别：2（1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的根据某一文法编制调试递归下降分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。本次实验的目的主要是加深对递归下降分析法的理解。二、实验内容程序输入/输出示例（以下仅供参考）：对下列文法，用递归下降分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E-TG（2）G-+TG|—TG（3）G-ε（4）T-FS（5）S-*FS|/FS（6）S-ε（7）F-(E)（8）F-i输出的格式如下：(1)递归下降分析程序，编制人：姓名，学号，班级(2)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串例如：i+i*i#(3)输出结果：i+i*i#为合法符号串备注：输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。注意：1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符I，结束符#；2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）。三、实验要求：1.对语法规则有明确的定义；2.编写的分析程序能够对实验一的结果进行正确的语法分析；3.对于遇到的语法错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成5语法分析过程；四、实验报告要求详细说明递归下降分析法程序的工作过程，并且详细说明你的程序的设计思路和实现。6实验5《LR(1)分析法设计与实现》实验学时：2每组人数：1实验类型：3（1：基础性2：综合性3：设计性4：研究性）实验要求：2（1：必修2：选修3：其它）实验类别：2（1：基础2：专业基础3：专业4：其它）一、实验目的构造LR(1)分析程序，利用它进行语法分析，判断给出的符号串是否为该文法识别的句子，了解LR（K）分析方法是严格的从左向右扫描，和自底向上的语法分析方法。二、实验内容程序输入/输出示例（以下仅供参考）：对下列文法，用LR（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E-E+T（2）E-E—T（3）T-T*F（4）T-T/F（5）F-(E)（6）F-i输出的格式如下：(1)LR（1）分析程序，编制人：姓名，学号，班级(2)输入一个以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串(3)输出过程如下：步骤状态栈符号栈剩余输入串动作10#i+i*i#移进(4)输入符号串为非法符号串(或者为合法符号串)备注：1.在“所用产生式”一列中如果对应有推导则写出所用产生式；如果为匹配终结符则写明匹配的终结符；如分析异常出错则写为“分析出错”；若成功结束则写为“分析成功”。2.在此位置输入符号串为用户自行输入的符号串。7注意：1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符i，结束符#；2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）；3.对学有余力的同学，测试用的表达式事先放在文本文件中，一行存放一个表达式，同时以分号分割。同时将预期的输出结果写在另一个文本文件中，以便和输出进行对照。三、实验要求：1.对语法规则有明确的定义；2.编写的分析程序能够对实验一的结果进行正确的语法分析；3.对于遇到的语法错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误提示，保证顺利完成语法分析过程。四、实验报告要求详细说明你的程序的设计思路和实现过程，对程序要求有必要的说明和注释。对于你LR(1)算法实现和理解作详细说明。8附件：实验报告格式与要求《XXXXX（课程名称）》实验报告项目名称专业班级学号姓名实验成绩：批阅教师：年月日9正文要求实验1《XXXXX（项目名称）》实验学时：实验地点：实验日期：一、实验目的指出此次实验应该达到的学习目标。二、实验内容指出此次实验应完成的任务。三、实验方法包括实验方法、原理、技术、方案等。四、实验步骤指出完成该实验的操作步骤。五、实验结果记录实验输出数据和结果。六、实验结论对实验数据和结果进行分析描述，给出实验取得的成果和结论。注：有程序的要求附上程序源代码，有图表的要有截图并有相应的文字说明和分析七、实验小结给出本次实验的体会，如学会了什么，遇到哪些问题，如何解决这些问题，存在哪些有待改进的地方。