编译原理实验报告姓名：学号：班级：学院：南昌大学信息工程学院计算机系2014年6月目录实验一 (3)实验二 (8)实验三 (15)实验1 词法分析程序的设计学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验目的掌握计算机语言的词法分析程序的开发方法。
二、实验内容编制一个能够分析三种整数、标识符、主要运算符和主要关键字的词法分析程序。
三、实验要求1、根据以下的正规式，编制正规文法，画出状态图；标识符<字母>(<字母>|<数字字符>)*十进制整数0 |（1|2|3|4|5|6|7|8|9）（0|1|2|3|4|5|6|7|8|9）*如有余力，则进一步分析八进制和十六进制整数，其正规式如下：八进制整数0（1|2|3|4|5|6|7）（0|1|2|3|4|5|6|7）*十六进制整数0x（0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f）（0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f）*运算符和界符+ - * / > < =<= >=( ) ；{ }关键字main if then else while do int (可根据需要添加)2、根据状态图，设计词法分析函数int scan( )，完成以下功能：1）从文本文件中读入测试源代码，根据状态转换图，分析出一个单词，2）以二元式形式输出单词<单词种类，单词属性>其中单词种类用整数表示：0：标识符1：十进制整数2：八进制整数3：十六进制整数运算符和界符，关键字采用一字一符，不编码其中单词属性表示如下：标识符，整数由于采用一类一符，属性用单词表示运算符和界符，关键字采用一字一符，属性为空3、编写测试程序，反复调用函数scan( )，输出单词种别和属性。
四、实验环境PC微机DOS操作系统或Windows 操作系统Turbo C 程序集成环境或Visual C++ 程序集成环境五、实验步骤1.根据正规式，画出状态转换图；2. 根据状态图，设计词法分析算法；3.采用C语言，设计函数scan( )，实现该算法；4.编制测试程序（主函数main）；代码如下：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#define SYMBOL_CODE 0// 标识符编码0#define NUM_CODE 1// 数字编码1// 可识别的关键字char keywordstab[8][30]= {{"main"},{"if"},{"then"},{"else"},{"int"},{" return"},{"void"},{"while"}};char ch; //接受字符char name[30]={""};FILE *sourceFile; //源文件FILE *outputFile; //输出文件void isNumber();void isOthers();void isKeyword();void output_keyword(){printf("关键字:<%s,%s>\n",name,"-"); }void output_symbol(){printf("标识符:<%s,%s>\n","0",name); }void output_number(){printf("数字:<%s,%s>\n","1",name);}void output_others(){printf("其他:<%s,%s>\n",name,"-");}//================================ void scan(){sourceFile = fopen("program.txt","r"); // 以读取方式打开源文件if( sourceFile == NULL){printf("file open error\n");exit(0);}outputFile = fopen("output.txt","w"); // 以写方式打开输出文件if(outputFile==NULL){printf("file open error\n");exit(0);}ch = fgetc(sourceFile); // 读取字符while(ch != EOF){ // 标识符以字母或下划线开头if((ch>='a' && ch<='z') ||(ch>='A' && ch<='Z') || ch=='_' )isKeyword();if(ch>='0'&& ch<='9')isNumber();elseisOthers();}fclose(sourceFile);fclose(outputFile);}//============================void isKeyword(){int i=0, j=0, k=0;int flag = 0;for(k=0; k<30; k++)name[k]='\0'; // 初始化变量名while(((ch>='a') && (ch<='z')) ||((ch>='A') && (ch<='Z')) || ch=='_' || (ch>'0' && ch<'9')){name[i++] = ch; // 把标识符名字存入数组ch = fgetc(sourceFile); // 读取下一个字符}for(i=0; i<8; i++){for(j=0; j<30; j++){ // 判断是否与关键字匹配if(name[j] == keywordstab[i][j])flag = 0;else{ // 如果与当前关键字不匹配则跳出内循环继续与下一个关键字匹配flag = 1; break;}}if(flag==0) // 如果是关键字则跳出外循环break;}if(flag==0) // 是关键字{output_keyword(); // 输出关键字（限于篇幅输出函数没有放上来）}else // 不是关键字{output_symbol(); // 输出标识符}}//============================ void isNumber(){int i=0;for(i=0; i<30; i++)name[i]='\0'; // 初始化变量名i = 0;while(ch>='0'&& ch<='9'){name[i++] = ch;ch = fgetc(sourceFile);}output_number();}//============================ void isOthers(){char ch1;int i;for(i=0; i<30; i++)name[i]='\0';switch(ch){case '+':case '-':case '*':case '/':case ';':case '(':case ')':case '{':case '}':case '[':case ']':name[0] = ch;ch = fgetc(sourceFile);output_others();break;case'<':case'>':case'=':{ch1 = fgetc(sourceFile);if(ch1 == '='){name[0]= ch;name[1]='=';ch = fgetc(sourceFile); // 读取下一个字符output_others();break;}else{name[0]= ch;output_others();ch = ch1;break;}}case ' ' :case '10': // 换行符ch = fgetc(sourceFile);break;default : ch = fgetc(sourceFile); break;}}//============================void main(){scan();}5、调试程序：检查输出结果是否正确。
六、思考题1、词法分析能否采用空格来区分单词？答：不能。
程序中分割单词的不仅仅是空格，还可以是+,-,*,/,>,<,(，……等运算符或界定符。
2、程序设计中哪些环节影响词法分析的效率？如何提高效率？答：例如在判断是否为关键字时，方法是把单词全部读取并存放在一个字符数组后再逐个与关键字表匹配，这样做可能效率比较低，若能在读取的同时判断可能会提高效率。
实验二语法分析程序的设计（1）学生姓名：学号：专业班级：实验类型：□验证□综合□设计□创新实验日期：实验成绩：一、实验目的通过设计、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中预测分析方法。
二、实验内容设计一个文法的预测分析程序，判断特定表达式的正确性。
三、实验要求1、给出文法如下：G[E]E->T|E+T;T->F|T*F;F->i|(E);2、根据该文法构造相应的LL(1)文法及LL(1)分析表，并为该文法设计预测分析程序，利用C语言或C++语言或Java语言实现；3、利用预测分析程序完成下列功能：1）手工将测试的表达式写入文本文件，每个表达式写一行，用“；”表示结束；2）读入文本文件中的表达式；3）调用实验一中的词法分析程序搜索单词；4）把单词送入预测分析程序，判断表达式是否正确（是否是给出文法的语言），若错误，应给出错误信息；5）完成上述功能，有余力的同学可以进一步完成通过程序实现对非LL(1)文法到LL（1）文法的自动转换（见实验二附加资料1）。