實驗1-2《編譯原理》詞法分析程序設計方案.doc

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實驗2-3 《編譯原理》S語言詞法分析程序設計方案 一、實驗目的 了解詞法分析程序的兩種設計方法：根據(jù)狀態(tài)轉換圖直接編程的方式；利用DFA編寫通用的詞法分析程序. 二、實驗內(nèi)容 1．根據(jù)狀態(tài)轉換圖直接編程 編寫一個詞法分析程序，它從左到右逐個字符的對源程序進行掃描，產(chǎn)生一個個的單詞的二元式，形成二元式（記號）流文件輸出。在此，詞法分析程序作為單獨的一遍，如下圖所示。 具體任務有： （1）組織源程序的輸入 （2）拼出單詞并查找其類別編號，形成二元式輸出，得到單詞流文件 （3）刪除注釋、空格和無用符號 （4）發(fā)現(xiàn)并定位詞法錯誤，需要輸出錯誤的位置在源程序中的第幾行。將錯誤信息輸出到屏幕上。 （5）對于普通標識符和常量，分別建立標識符表和常量表（使用線性表存儲），當遇到一個標識符或常量時，查找標識符表或常量表，若存在，則返回位置，否則返回0并且填寫符號表或常量表。 標識符表結構：變量名，類型（整型、實型、字符型），分配的數(shù)據(jù)區(qū)地址 注：詞法分析階段只填寫變量名，其它部分在語法分析、語義分析、代碼生成等階段逐步填入。 常量表結構：常量名，常量值 2. 編寫DFA模擬程序 算法如下： DFA（S=S0,MOVE[][],F[],ALPHABET[]，ALLS[]） /*S為狀態(tài)，初值為DFA的初態(tài)，MOVE[][]為狀態(tài)轉換矩陣，F(xiàn)[] 為終態(tài)集，ALPHABET[] 為字母表，其中的字母順序與MOVE[][] 中列標題的字母順序一致。ALLS[]為狀態(tài)集*/ { Char Wordbuffer[10]=“”//單詞緩沖區(qū)置空 Nextchar=getchar（）；//讀字符 i=0； while（nextchar！=NULL）//NULL代表此類單詞 { if （nextchar！∈ALPHABET[]） {ERROR（“非法字符”），return（“非法字符”）；} S=MOVE[S][nextchar] //下一狀態(tài) if（S=NULL）return（“不接受”）；//下一狀態(tài)為空，不能識別，單詞錯誤 wordbuffer[i]=nextchar ； //保存單詞符號 i++； nextchar=getchar（）； } Wordbuffer[i]=‘\0’; If（S∈F）return（wordbuffer）； //接受 Else return（“不接受”）； } 該算法要求：實現(xiàn)DFA算法，給定一個DFA（初態(tài)、狀態(tài)轉換矩陣、終態(tài)集、字母表、狀態(tài)集），調(diào)用DFA（），識別給定源程序中的單詞，查看結果是否正確。 三、實驗要求 1．能對任何S語言源程序進行分析 在運行詞法分析程序時，應該用問答形式輸入要被分析的S源語言程序的文件名，然后對該程序完成詞法分析任務。 2．能檢查并處理某些詞法分析錯誤 詞法分析程序能給出的錯誤信息包括：總的出錯個數(shù)，每個錯誤所在的行號，錯誤的編號及錯誤信息。 本實驗要求處理以下兩種錯誤（編號分別為1，2）： 1：非法字符：單詞表中不存在的字符處理為非法字符，處理方式是刪除該字符，給出錯誤信息，“某某字符非法”。 2：源程序文件結束而注釋未結束。注釋格式為：/* …… */ 四、保留字和特殊符號表 單詞代碼 1 2 3 4 5 6 7 8 9 單詞 int char float void const for if else then 單詞助記符 int char float void const for if else then 內(nèi)碼值 - - - - - - - - - 單詞代碼 10 11 12 13 14 15 16 17 18 單詞 while switch break begin end 標識符 數(shù)字（包括整數(shù)和實數(shù)） 單詞助記符 while switch break begin end id num 內(nèi)碼值 - - - - - 在符號表中的位置 在常數(shù)表中的位置 單詞代碼 19 20 21 22 23 24 25 26 27 單詞 + - * / % ( ) [ ] 單詞助記符 + - * / % ( ) [ ] 內(nèi)碼值 - - - - - - - - - 單詞代碼 28 28 29 30 單詞 != < > <= >= = ; { } 單詞助記符 rlop ; { } 內(nèi)碼值 != < > <= >= = - - 單詞代碼 37 38 39 40 41 42 43 44 45 單詞 /= += -= *= %= || && ! = 單詞助記符 /= += -= *= %= or and not = 內(nèi)碼值 - - - - - - - - - 單詞的構詞規(guī)則： 字母=[A-Za-z] 數(shù)字=[0-9] 標識符=（字母|_）（字母|數(shù)字）* 數(shù)字=數(shù)字(數(shù)字)*(.數(shù)字+|e) 四、S語言表達式和語句說明 1．算術表達式:+、-、*、/、% 2．關系運算符：>、>=、<、<=、==、！= 3．賦值運算符：=，+=、-=、*=、/=、%= 4．變量說明：類型標識符 變量名表； 5．類型標識符：int char float 6．If語句：if 表達式then 語句 [else 語句] 7．For語句：for（表達式1；表達式2；表達式3） 語句 8．While語句：while 表達式 do 語句 9．S語言程序：由函數(shù)構成，函數(shù)不能嵌套定義。 函數(shù)格式為： 返回值 函數(shù)名（參數(shù)） { 數(shù)據(jù)說明 語句 } 五、程序參考結構說明 1．Initscanner函數(shù)：程序初始化：輸入并打開源程序文件和目標程序文件，初始化保留字表 2．Scanner函數(shù)：若文件未結束，反復調(diào)用lexscan函數(shù)識別單詞。 3．Lexscan函數(shù)：根據(jù)讀入的單詞的第一個字符確定調(diào)用不同的單詞識別函數(shù) 4．Isalpha函數(shù)：識別保留字和標識符 5．Isnumber函數(shù)：識別整數(shù)，如有精力，可加入識別實數(shù)部分工功能 6．Isanotation函數(shù)：處理除號/和注釋 7．Isother函數(shù)識別其他特殊字符 8．Output函數(shù)：輸出單詞的二元式到目標文件，輸出格式（單詞助記符，單詞內(nèi)碼值），如（int，-）（rlop，>）…… 9．Error函數(shù)：輸出錯誤信息到屏幕 10．除此之外，還可以設置查符號表，填寫符號表等函數(shù)，學生可自行設計。 六、實驗過程說明 1．每人單獨完成。 2．完成后，由老師驗收，并給出成績。 3．實驗完成后，寫出實驗報告（要求交打印稿）。報告內(nèi)容要求如下： 完成人：班級、學號、姓名 一、實驗名稱：簡化S語言詞法分析器 二、實驗目的：通過手工編寫簡化C語言詞法分析器，熟悉并深入理解編譯程序詞法分析器的工作原理。 三、實驗內(nèi)容： 1．根據(jù)保留字和特殊符號表能區(qū)分出源文件中的保留字、普通標識符和特殊符號，并能進行簡單的錯誤處理。 ………… 2．設計詞法分析器模塊調(diào)用結構圖和各模塊流程圖。 3．程序源代碼。 4．程序的執(zhí)行結果：輸入文件，輸出結果文件及屏幕信息。 四、實驗中出現(xiàn)的問題及解決方法。 五、體會、意見或建議。 七、測試源程序示例： //aa.c void aa( ) { float rate,circle; rate=3; circle=3.14*rate*rate; } 輸出結果： （1）輸出結果文件： （void,-）(id, 0) ((,-) (),-) ({,- ) ( float,-) (id,1)…… （2）標識符的符號表： Name type address 0 aa 1 rate 2 circle 3 4 5 （3）常數(shù)表： Name value 0 3 1 3.14 2 3 實驗地點：教10五樓計算機學院軟一機房 實驗時間:第5周周二、二單元、第六周周一、五單元（晚上7：30-9：00）