编译原理实验指导书

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1、编译原理实验指导书《编译原理》课程组2003年12月17概述一、本课程实践的目的和任务编译原理是一门实践性很强的课程，只有通过实践，才能真正掌握。实际的编译程序是十分复杂的，有时由多达十几万条指令组成。为此，编译原理的实践教学，采用简化编译过程的办法，选择最关键的３个环节──词法分析、语法分析（包括语义处理、产生无优化的目标指令）、连接调试，进行编程和调试训练。每个环节作为一个实践课题。先分别编程调试，再连接在一起总调。二、实践方法任何一个实用的高级语言，其语法都比较复杂，如选其作为源语言，很难实践全过程。故本实践将定义一个简化的语言──C/C++

2、语言的一个子集作为源语言，分３个课题，设计调试出它的编译程序。前后贯穿这一条主线进行实践。每次都可利用课余时间编程，利用上机时间进行输入和调试。建议使用C/C++语言或C语言。三、实践报告的规范和要求每个课题完成后写出实践报告。实践报告包括程序设计时考虑的算法和方法；调试过程中出现的问题和解决的措施；打印出程序清单和调试时所用的源程序。四、简化的C/C++语言子集的定义⒈C/C++语言子集的语法定义〈C/C++子集程序〉→〈变量说明〉〈分程序〉。〈变量说明〉→〈空〉｜VAR〈变量表〉：INTEGER；〈变量表〉→〈变量〉｜〈变量〉，〈变量表〉〈变量

3、〉→〈标识符〉〈分程序〉→BEGIN〈语句组〉END〈语句组〉→〈语句〉｜〈语句〉；〈语句组〉〈语句〉→〈赋值语句〉｜〈条件语句〉｜〈WHILE语句〉｜〈分程序〉〈赋值语句〉→〈变量〉：＝〈算术表达式〉〈条件语句〉→IF〈布尔表达式〉THEN〈语句〉ELSE〈语句〉17〈WHILE语句〉→WHILE〈布尔表达式〉DO〈语句〉〈算术表达式〉→〈项〉｜〈算术表达式〉＋〈项〉｜〈算术表达式〉－〈项〉〈项〉→〈初等量〉｜〈项〉＊〈初等量〉｜〈项〉／〈初等量〉〈初等量〉→〈无符号数〉｜〈变量〉｜（〈算术表达式〉）〈关系表达式〉→〈算术表达式〉〈关系运算符〉〈

4、算术表达式〉〈标识符〉→〈字母〉｜〈标识符〉〈字母〉｜〈标识符〉〈数字〉〈无符号数〉→〈数字〉｜〈无符号数〉〈数字〉〈关系运算符〉→〈

5、〈＝

6、＝

7、〉＝

8、〉

9、〈〉〈字母〉→A│B│C│D│E│F│G│H│I│J│K│L│M│N│O│P│Q│R│S│T││U│V│W│X│Y│Z〈数字〉→1│2│3│4│5│6│7│8│9│0实验1词法分析介绍词法分析程序的编程与调试。（2学时）一、目的与要求１）目的通过设计调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。２）要求⑴掌握从源程序文件中读取有效字符的方法

10、和产生源程序的内部表示文件的方法。⑵掌握词法分析的实现方法。⑶上机调试编出的词法分析程序。二、实践题⒈题目用C/C++语言编写前述C/C++子集的词法分析程序。１）主程序设计考虑，（参阅后面给出的程序框架）主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。17数组k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。采用定长的方式，较短的关键字后面补空格。P数组存放分界符。为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在p表中（学生编程时，应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。id和ci数组分别存放标识符和常数。instring数组为输入源程

11、序的单词缓存。outtoken记录为输出内部表示缓存。还有一些为造表填表设置的变量。主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造k表；再输入分界符等造p表。主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；接收键盘上送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。２）词法分析过程考虑该过程取名为lexical，它根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符），判断单词类，产生类号：以字符k表示关键字；i表示标识符；c表示常数；p表示分界符；s表示运算符（学生编程时类号分别为1,2,3,4,5）。对于标识符和常数，需分别与标识符表

12、和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组id中，将常数变为二进制形式存入数组中ci中，并记录其在表中的位置。lexical过程中嵌有两个小过程：一个名为getchar，其功能为从instring中按顺序取出一个字符，并将其指针pint加1；另一个名为error，当出现错误时，调用这个过程，输出错误编号。将词法分析程序设计成独（入口）立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图1。17图1词法分析程序流程图⒉要求⑴所有识别出的单词都用两个字节的等长表示，称为内部码。第一个字节为t，第二个字节为i

13、。t为单词的种类。关键字的t=１；分界符的t=２；算术运算符的t=３；关系运算符的t=４；无符号数的t=５；标识符的t=６