实验二 简单程序的编译、链接、调试

实验二简单程序的编译、链接、调试

一、实验目的

1．熟悉GNU gcc 编译器的使用方法和常用的编译选项

2．熟悉gdb 调试器的各个命令，学习如何有效的调试程序

二、实验内容

1．使用vi 编辑器编写一个简单程序，输出“hello,world!”字符串；

2．用gcc编译器编译所写的程序，练习编译器各个参数的用法；

3．用ld连接器把程序连接成可执行程序，练习连接器各个参数的用法；

4．学习用gdb调试器调试程序，练习使用断点来跟踪程序的运行，查看变量的值或地址，查看寄存器的内容，练习的调试器的各个常用命令；

三、实验指导与步骤

1. 登录Linux，在终端控制台提示符下键入vi启动编辑器（或键入startx启动X

Window，通过程序组启动vi编辑器）；也可以使用Gedit 编辑器；

2. 新建一个文件，将文件保存到您的HOME目录，文件扩展名取为*.c，vi编辑器

的编辑格式将自动转换成C格式；

3. 按实验内容要求，编写源代码，将代码输入刚刚新建的文件，保存；

4. 在提示符下键入cd $HOME，看看您的主目录是什么；再键入ls 命令查看有没有

你新建的文件；

5. 在提示符下键入gcc –h，查看gcc编译器的帮助信息；

6. 键入gcc -c –Wall hello.c；如果编译不通过，要理解这些错误，并改正过来；警告

一般无关紧要，但也要重视，警告也可能造成运行时错误；常见编译错误一般有：函数找不到原型，符号不能解释（可能没有定义或没有包含必要的头文件），语法错误：“””，“’”，“}”“)”，“;”等边界符不匹配，函数调用的参数类型不匹配或参数个数不对等等；

6. 如果编译成功，再键入ls命令查看生成了什么文件；

7. 在提示符下键入ld –h，查看ld 连接器的帮助信息。目标文件(*.o) 一般不用单独

连接，所以ld 连接器一般也不单独调用。如果源代码没有任何错误，gcc不带任何编译选项，就可以把源代码编译、连接成可执行程序；

8. 键入gcc –g hello.c –o hello_g，-g选项保证编译后的程序中包含了大量标准调试信

息，以方便调试过程；-o选项指定了输出文件名，如果不指定文件名，默认的输出文件名就是a.out。

9. 键入gdb hello_g，，调试你的程序。主要练习查看变量或寄存器的值，设置断点、

单步跟踪程序运行。

四、实验报告要求

1．实验目的

2．实验内容

gcc编译器、ld连接器的常用选项及基本功能；练习单独调用ld连接器；gdb调试器的基本命令及功能。

3．实验详细步骤

画出从编辑源代码到调试成功的整个过程图；记录自己实际完成的步骤，实验过程中所碰到的难题以及你解决问题的步骤和方法；记录编译程序时编译器报告的错误、解释错误意义和改正方法；记录调试过程调试器报告的错误、解释错误意义和

改正方法；记录连接程序时的信息；4．实验技巧和心得体会

编译原理实验指导

编译原理实验指导 实验安排： 上机实践按小组完成实验任务。每小组三人，分别完成TEST语言的词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成三个题目,语法分析部分可任意选择一种语法分析方法。先各自调试运行，然后每小组将程序连接在一起调试，构成一个相对完整的编译器。 实验报告： 上机结束后提交实验报告，报告内容： 1．小组成员； 2．个人完成的任务； 3．分析及设计的过程； 4．程序的连接； 5．设计中遇到的问题及解决方案； 6．总结。

实验一词法分析 一、实验目的 通过设计编制调试TEST语言的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。 二、实验预习提示 1．词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符号常常表示 成以下的二元式(单词种别码，单词符号的属性值)。 2．TEST语言的词法规则 →|ID|ID →|NUM →a|b|…|z|A|B|…|Z →1|2|…|9|0 →+|-|*|/|=|（|）|{|}|：|，|；|＜|＞|! →＞=|＜=|！=|== →/* →*/ 三、实验过程和指导 1.阅读课本有关章节，明确语言的语法，画出状态图和词法分析算法流程图。 2.编制好程序。 3.准备好多组测试数据。 4.程序要求 程序输入/输出示例：

《编译原理》实验指导书-2015

武汉科技大学计算机科学与技术学院 编译原理实验指导书

实验一词法分析器设计 【实验目的】 1．熟悉词法分析的基本原理，词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。 2．复习高级语言，进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。 3．通过完成词法分析程序，了解词法分析的过程。 【实验内容】 用C语言编写一个PL/0词法分析器，为语法语义分析提供单词，使之能把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语法语义分析，并把分析结果（基本字，运算符，标识符，常数以及界符）输出。 【实验要求】 1．要求绘出词法分析过程的流程图。 2．根据词法分析的目的以及内容，确定完成分析过程所需模块。 3．写出每个模块的源代码，并给出注释。 4．整理程序清单及所得结果。 【说明】 运行成功以后，检查程序，并将运行结果截图打印粘贴到实验报告上。 辅助库函数scanerLib设计以及使用说明： 下面内容给出了一个辅助库函数的接口说明以及具体实现。 接口设计 //字符类 class Token { TokenType type; String str; Int line; } //词法分析结果输出操作类 class TokenWriter { ArrayList tokens; //用来记录所识别出来的token TokenWriter(); //构造函数指定输入文件名，创建文件输出流 V oid Add(Token); //将词法分析器中分析得到的Token添加到tokens中 WriteXML(); //将tokens写出到目标文件.xml中 } //词法分析操作词法分析生成文件接口<暂时不需要对该类的操作；下一步做语法分析的时候使用> class TokenReader

编译原理实验报告实验一编写词法分析程序

编译原理实验报告实验名称：实验一编写词法分析程序 实验类型：验证型实验 指导教师：何中胜 专业班级：13软件四 姓名：丁越 学号： 电子邮箱： 实验地点：秋白楼B720 实验成绩： 日期：2016年3 月18 日

一、实验目的 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；熟悉词法分析 程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。通过本实验，应达到以下目标： 1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。 二、实验过程 以编写PASCAL子集的词法分析程序为例 1.理论部分 （1）主程序设计考虑 主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。 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 （编程时，还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。 ⑵词法分析过程考虑 将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图1-1。 图1-1 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（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。 2.实践部分

编译原理实验代码

[实验任务] 完成以下正则文法所描述的Pascal语言子集单词符号的词法分析程序。 <标识符>→字母︱<标识符>字母︱<标识符>数字 <无符号整数>→数字︱<无符号整数>数字 <单字符分界符> →+ ︱－︱* ︱; ︱(︱) <双字符分界符>→<大于>=︱<小于>=︱<小于>>︱<冒号>=︱<斜竖>* <小于>→< <等于>→= <大于>→> <冒号> →: <斜竖> →/ 该语言的保留字：begin end if then else for do while and or not 说明：1 该语言大小写不敏感。 2 字母为a-z A-Z，数字为0-9。 3可以对上述文法进行扩充和改造。 4 ‘/*……*/’为程序的注释部分。 [设计要求] 1、给出各单词符号的类别编码。 2、词法分析程序应能发现输入串中的错误。 3、词法分析作为单独一遍编写，词法分析结果为二元式序列组成的中间文件。 4、设计两个测试用例（尽可能完备），并给出测试结果。 demo.cpp #include #include #include #include "demo.h" char token[20]; int lookup(char *token) { for (int i = 0; i < 11; i++) { if (strcmp(token, KEY_WORDS[i]) == 0) { return i+1; } } return 0; } char getletter(FILE *fp) { return tolower(fgetc(fp)); } void out(FILE *fp, int c, char *value) {

编译实验指导书(2017)

《编译原理》 实验指导书 太原理工大学计算机与软件学院 2017 年 3 月

《编译原理》实验 适用专业：计算机实验类别：专业实验 实验时数：8学时 一、实验课程的性质、目的和任务 1．培养学生初步掌握编译原理实验的技能。 2．验证所学理论、巩固所学知识并加深理解。 3．对学生进行实验研究的基本训练。 二、实验课程的内容、要求及学时分配 实验一、无符号数的词法分析程序（4学时） 内容：掌握词法分析的基本思想，并用高级语言编写无符号数的词法分析程序。 要求：从键盘上输入一串字符（包括字母、数字等），最后以“；”结束，编写程序识别出其中的无符号数。 无符号数文法规则可定义如下： <无符号数>→<无符号实数>│<无符号整数> <无符号实数>→<无符号整数>.<数字串>[E<比例因子>]│ <无符号整数>E<比例因子> <比例因子>→<有符号整数> <有符号整数>→[+│-]<无符号整数> <无符号整数>→<数字串> <数字串>→<数字>{<数字>} <数字>→0 1 2 3 (9) 读无符号数的程序流程图见下图

实验二、逆波兰式生成程序（4学时） 内容：掌握语法分析的基本思想，并用高级语言编写逆波兰式生成程序； 要求：利用逆波兰式生成算法编写程序，将从键盘上输入的算术表达式（中缀表达式）转化成逆波兰式。 逆波兰表达式的生成过程涉及到运算符的优先级，下表中列出几个常用运算 符的优先关系。 常用运算符优先关系矩阵 如上表所示的优先关系矩阵表示了+，-，*，/，↑，（，）等七种运算符之间的相互优先关系。“＞、＜、＝”三种符号分别代表“大于”、“小于”、“相等”三种优先关系。左边的“＝”与右边的“（”之间没有优先关系存在，所以表中为空白。 逆波兰表达式生成算法的关键在于比较当前运算符与栈顶运算符的优先关系，若当前运算符的优先级高于栈顶运算符，则当前运算符入栈，若当前运算符的优先级低于栈顶运算符，则栈顶运算符退栈。 下面给出了逆波兰表达式生成算法的流程图。（为了便于比较相邻运算符的优先级，需要设立一个工作栈，用来存放暂时不能处理的运算符，所以又称运算符栈）。

实验1-3 《编译原理》词法分析程序设计方案

实验1-3 《编译原理》S语言词法分析程序设计方案 一、实验目的 了解词法分析程序的两种设计方法之一：根据状态转换图直接编程的方式； 二、实验内容 1．根据状态转换图直接编程 编写一个词法分析程序，它从左到右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个的单词的二元式，形成二元式（记号）流文件输出。在此，词法分析程序作为单独的一遍，如下图所示。 具体任务有： （1）组织源程序的输入 （2）拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出，得到单词流文件 （3）删除注释、空格和无用符号 （4）发现并定位词法错误，需要输出错误的位置在源程序中的第几行。将错误信息输出到屏幕上。 （5）对于普通标识符和常量，分别建立标识符表和常量表（使用线性表存储），当遇到一个标识符或常量时，查找标识符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。 标识符表结构：变量名，类型（整型、实型、字符型），分配的数据区地址 注：词法分析阶段只填写变量名，其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。 常量表结构：常量名，常量值 三、实验要求 1．能对任何S语言源程序进行分析 在运行词法分析程序时，应该用问答形式输入要被分析的S源语言程序的文件名，然后对该程序完成词法分析任务。 2．能检查并处理某些词法分析错误 词法分析程序能给出的错误信息包括：总的出错个数，每个错误所在的行号，错误的编号及错误信息。 本实验要求处理以下两种错误（编号分别为1，2）： 1：非法字符：单词表中不存在的字符处理为非法字符，处理方式是删除该字符，给出错误信息，“某某字符非法”。 2：源程序文件结束而注释未结束。注释格式为：/* …… */ 四、保留字和特殊符号表

编译程序实验指导书讲解教学提纲

编译程序实验指导书解讲． 编译程序实验指导书 实验目的：用C语言对一个C语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序，以加深对编译原理的理解，掌握编译程序的实现方法和技术。 1．词法分析 1.1 实验目的 设计、编制并测试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。 1.2 实验要求 1.2.1 待分析的C语言子集的词法 1. 关键字

main if else int char for while 所有的关键字都是小写。 2．专用符号 = + - * / < <= > >= == != ; : , { } [ ] ( ) 3．其他标记ID和NUM 通过以下正规式定义其他标记： →letter(letter|digit) *ID →digit digit *NUM letter→a|…|z|A|…|Z digit→0|…|9… 4．空格由空白、制表符和换行符组成 空格一般用来分隔ID、NUM、专用符号和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 1.2.2 各种单词符号对应的种别码 表1 各种单词符号的种别码 单词符号种别码单词符号种别码单词符号种别码 main 1 = 21 , 32 int 2 + 22 : 33 char 3 - 23 ; 34 if 4 * 24 > 35 else 5 / 25 < 36 for 6 ( 26 >= 37 while 7 ) 27 <= 38 ID 10 [ 28 == 39 MUN 20 ] 29 != 40 { 30 ‘\0' 1000 } 31 ERROR -1 1.2.3 词法分析程序的功能 输入：所给文法的源程序字符串。 输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。其中， . syn为单词种别码。 . Token为存放的单词自身字符串。 . Sum为整型常量。 具体实现时，可以将单词的二元组用结构进行处理。 例如，对源程序 main() { int i=10; while(i) i=i-1; } 的源文件，经词法分析后输出如下序列： (1,main) (26,() (27,)) (30,{} (2,int) (10,i) (21,=) (20,10) (34,;) (7,while) (26,() (10,i) (27,)) (10,i) (21,=) (10,i) (23,-) (20,1) (34,;) (31,))

《编译原理》实验指导书

《编译原理》实验指导书 实验目的和内容 编译原理实验的目的是使学生将编译理论运用到实际当中，实现一个简单语言集的词法、语法和语义分析程序，验证实际编译系统的实现方法，并加深对编译技术的认识。 实验内容共需实现编译器的词法、语法和语义分析程序三个组成部分。要求学生必须完成每个实验的基本题目要求，有余力的同学可尝试实验的扩展要求部分。 实验报告 要求每人针对所完成的实验内容上交一份实验报告，其中主要包括三方面内容：1、实验设计：实验采用的实现方法和依据（如描述语言的文法及其机内表示，词分析 的单词分类码表、状态转换图或状态矩阵等，语法分析中用到的分析表或优先矩阵等，语法制导翻译中文法的拆分和语义动作的设计编写等）；具体的设计结果（应包括整体设计思想和实现算法，程序结构的描述，各部分主要功能的说明，法以及所用数据结构的介绍等）。 2、程序代码：实验实现的源程序清单，要求符合一般的程序书写风格，有详细的注释。 3、实验结果分析：自行编写若干源程序作为测试用例，对所生成的编译程序进行测试 （编译程序的输入与输出以文件的形式给出）；运行结果分析（至少包括一个正确和一个错误单词或语句的运行结果）；以及改进设想等。 注意事项 1、电子版实验报告和源程序在最后一次机时后的一周内上交。（每个同学上交一个压 缩文件，其命名格式为“学号_姓名.rar”，内含实验报告和一个命名为“源程序” 的文件夹。注意提交的源程序应是经过调试、测试成功的较为通用的程序，并应有相应的注释、运行环境和使用方法简介。） 2、不接受不完整的实验报告和没有说明注释的源程序，或者说明与程序、运行结果不 符合的作业。 特别鼓励：扩展题目 1、为亲身经历一个小型编译器的开发全过程，触摸一下与实际编译器开发相关的工作， 大家可以自由组成3人左右的小组，推举组长，模拟一个团队分工协作开发大型软件的实战环境，融入软件工程的思想规范和一般理论方法，初步体验从系统分析设计、编码测试到交付维护的一个完整编译器软件的开发过程。要求组长为每个小组成员分配主要负责的任务，完成相应的分析设计员、程序员和测试员等角色的工作，并以小组为单位提交一份实验报告和源程序，在报告封面上写明每个同学主要完成和负责的部分。 2、以组为单位完成的实验内容至少必须整合词法、语法和语义三个部分的实验，对于 选定的适当规模的文法（如C语言的一个大小适宜的子集），进行系统的总体设计、功能分析、编码测试等工作。完成一个从对源程序的词法分析开始，到中间代码生成的完整的编译器前端的开发，使所涉及到的编译系统的各个组成模块有机地衔接在一起，提交一份完整的实验报告和源程序，并将以下几个方面描述清楚：

编译原理实验题目及报告要求

编译原理上机实验试题 一、实验目的 通过本实验使学生进一步熟悉和掌握程序设计语言的词法分析程序的设计原理及相关的设计技术， 如何针对确定的有限状态自动机进行编程序；熟悉和 掌握程序设计语言的语法分析程序的设计原理、熟悉 和掌握算符优先分析方法。 二、实验要求 本实验要求：①要求能熟练使用程序设计语言编程；②在上机之前要有详细的设计报告（预习报告）； ③要编写出完成相应任务的程序并在计算机上准确 地运行；④实验结束后要写出上机实验报告。 三、实验题目 针对下面文法G(S)： S→v = E E→E+E│E-E│E*E│E/E│（E）│v │i 其中，v为标识符，i为整型或实型数。要求完成 ①使用自动机技术实现一个词法分析程序； ②使用算符优先分析方法实现其语法分析程序，在 语法分析过程中同时完成常量表达式的计算。

1、题目（见“编译原理---实验题目.doc，“实验题目”中的第一项） 2、目的与要求（见“编译原理---实验题目.doc”） 3、设计原理： (1)单词分类：标识符，保留字，常数，运算符，分隔符等等 (2)单词类型编码 (3)自动机 4、程序流程框图 5、函数原型（参数，返回值） 6、关键代码（可打印，只打印关键代码） 7、调试： （1）调试过程中遇到的错误，如何改进的； （2）需要准备测试用例（至少3个，包含输入和输出）——（可打印） 8、思考： (1)你编写的程序有哪些要求是没有完成的，你觉得该采用什么方法去完成； (2)或者是你觉得程序有哪些地方可以进一步完善，简述你的完善方案。

1、题目（见“编译原理---实验题目.doc，“实验题目”中的第二项） 2、目的与要求（见“编译原理---实验题目.doc”） 3、设计原理：构造出算法优先关系表 4、程序流程框图 5、函数原型（参数，返回值） 6、关键代码（可打印，只打印关键代码） 7、调试： （1）调试过程中遇到的错误，如何改进的； （2）需要准备测试用例（至少3个，包含输入和输出）——（可打印） 8、思考： (1)你编写的程序有哪些要求是没有完成的，你觉得该采用什么方法去完成； (2)或者是你觉得程序有哪些地方可以进一步完善，简述你的完善方案。

编译原理实验指导书(图)

编译原理 实 验 指 导 书

前言 编译原理是计算机科学与技术、软件工程等专业的主干课和必修课，由于这门课程相对抽象且内容较复杂，一直是比较难学的一门课程。在编译原理的学习过程中，实验非常重要，只有通过上机实验，才能使学生对比较抽象的课程内容产生一个具体的感性认识。 本书实验环境主要为C环境及一个词法分析器自动生成工具FLEX和一个语法分析器自动生成工具BISON。书中给出的参考源程序也是C源程序，但由于实验者熟悉精通的语言工具不尽相同，因而强求采用统一的编程语言编程是不现实的。实验者在掌握了编译程序各个阶段的功能和原理之后，不难借助使用其他自己熟悉的语言实现相关功能。 实验者在实验过程中应该侧重写出自己在算法分析、设计思路、实现功能或程序代码等方面的特色，写出设计和实现过程中遭遇到的难点和解决办法，可以不拘泥于实验指导给出的参考性设计思路，尽可能在深度和广度上加以拓展。只有这种各具特色的实验报告，才将更有利于体现实验者在创新思维和动手能力上的差异。 通过这些实验，能使学生对这些部份的工作机理有一个详细的了解，达到“知其然，且知其所以然”的目的。并可在C环境下对自动生成工具生成的词法、语法分析器进行编译调试。 由于手工生成词法和语法分析器的工作量太大，在实际中常用自动生成工具来完成之。这些工具中最著名的当属贝尔实验室的词法分析器生成工具LEX和语法分析器生成工具YACC。它们现已成为UNIX的标准应用程序同UNIX一起发行。与此同时GNU推出与LEX完全兼容的FLEX，与YACC完全兼容的BISON。这两个程序都在Internet上以源代码的形式免费发行，所以很容易在其它操作系统下重新编译安装。我们实验采用的就是for dos的FLEX和BISON。本书有关的编译工具及其源程序例子，可到BISON的网站上下载。关于FLEX和BISON的用法简介，参见附录，如需更详细的介绍，请参阅编译工具中帮助文件。

编译原理实验指导书2010

《编译原理》课程实验指导书 课程编号： 课程名称：编译原理/Compiler Principles 实验总学时数： 8 适用专业：计算机科学与技术、软件工程 承担实验室：计算机学院计算机科学系中心实验室、计算机技术系中心实验室 一、实验教学的目的与要求 上机实习是对学生的一种全面综合训练，是与课堂听讲、自学和练习相辅相成的必不可少的一个教学环节。通常，实习题中的问题比平时的练习题要复杂，也更接近实际。编译原理这门课程安排的2次上机实验都属于一种设计类型的实验，每个实验的训练重点在于基本的编译技术和方法，而不强调面面俱到；实验的目的是旨在使学生进一步巩固课堂上所学的理论知识，深化理解和灵活掌握教学内容；培养学生编制算法的能力和编程解决实际问题的动手能力。 要求学生在上机前应认真做好各种准备工作，熟悉机器的操作系统和语言的集成环境，独立完成算法设计和程序代码的编写；上机时应随带有关的编译原理教材或参考书；要学会程序调试与纠错。 每次实验后要交实验报告，实验报告的内容应包括： （1）实验题目、班级、学号、姓名、完成日期； （2）简要的需求分析与概要设计； （3）详细的算法描述； （4）源程序清单； （5）给出软件的测试方法和测试结果； （6）实验的评价、收获与体会。 开发工具： （1）DOS环境下使用Turbo C； （2）Windows环境下使用Visual C++ 。 考核： 实验成绩占编译原理课程结业成绩的10%。 三、单项实验的内容和要求： 要求每个实验保证每个学生一台微机。 实验一（4学时）：单词的词法分析程序设计。 （一）目的与要求 1．目的 通过设计、编制、调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解，并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。

编译原理实验：目标代码的生成

5. 目标代码生成 本章实验为实验四，是最后一次实验，其任务是在词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成程序的基础上，将C 源代码翻译为MIPS32指令序列（可以包含伪指令），并在SPIM Simulator上运行。当你完成实验四之后，你就拥有了一个自己独立编写、可以实际运行的编译器。 选择MIPS作为目标体系结构是因为它属于RISC范畴，与x86等体系结构相比形式简单便于我们处理。如果你对于MIPS体系结构或汇编语言不熟悉并不要紧，我们会提供详细的参考资料。 需要注意的是，由于本次实验的代码会与之前实验中你已经写好的代码进行对接，因此保持一个良好的代码风格、系统地设计代码结构和各模块之间的接口对于整个实验来讲相当重要。 5.1 实验内容 5.1.1 实验要求 为了完成实验四，我们建议你首先下载并安装SPIM Simulator用于对生成的目标代码进行检查和调试，SPIM Simulator的官方下载地址为：https://www.wendangku.net/doc/876975666.html,/~larus/spim.html。这是由原Wisconsin-Madison的Jame Larus教授（现在在微软）领导编写的一个功能强大的MIPS32汇编语言的汇编器和模拟器，其最新的图形界面版本QtSPIM由于使用了Qt组件因而可以在各大操作系统平台如Windows、Linux、Mac等上运行，推荐安装。我们会在后面介绍有关SPIM Simulator的使用方法。 你需要做的就是将实验三中得到的中间代码经过与具体体系结构相关的指令选择、寄存器选择以及栈管理之后，转换为MIPS32汇编代码。我们要求你的程序能输出正确的汇编代码。“正确”是指该汇编代码在SPIM Simulator（命令行或Qt版本均可）上运行结果正确。因此，以下几个方面不属于检查范围： 1)寄存器的使用与指派可以不必遵循MIPS32的约定。只要不影响在SPIM Simulator中的 正常运行，你可以随意分配MIPS体系结构中的32个通用寄存器，而不必在意哪些寄存器应该存放参数、哪些存放返回值、哪些由调用者负责保存、哪些由被调用者负责保存，等等。 2)栈的管理（包括栈帧中的内容及存放顺序）也不必遵循MIPS32的约定。你甚至可以使 用栈以外的方式对过程调用间各种数据的传递进行管理，前提是你输出的目标代码（即MIPS32汇编代码）能运行正确。

编译程序实验指导书讲解教学提纲

编译程序实验指导书 讲解

编译程序实验指导书 实验目的：用C语言对一个C语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序，以加深对编译原理的理解，掌握编译程序的实现方法和技术。 1．词法分析 1.1 实验目的 设计、编制并测试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。 1.2 实验要求 1.2.1 待分析的C语言子集的词法 1. 关键字 main if else int char for while 所有的关键字都是小写。 2．专用符号 = + - * / < <= > >= == != ; : , { } [ ] ( ) 3．其他标记ID和NUM 通过以下正规式定义其他标记： ID→letter(letter|digit)* NUM→digit digit* letter→a|…|z|A|…|Z digit→0|…|9… 4．空格由空白、制表符和换行符组成 空格一般用来分隔ID、NUM、专用符号和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 1.2.2 各种单词符号对应的种别码 表1 各种单词符号的种别码 单词符号种别码单词符号种别码单词符号种别码 main 1 = 21 , 32 int 2 + 22 : 33 char 3 - 23 ; 34 if 4 * 24 > 35 else 5 / 25 < 36 for 6 ( 26 >= 37 while 7 ) 27 <= 38 ID 10 [ 28 == 39 MUN 20 ] 29 != 40 { 30 ‘\0’ 1000 } 31 ERROR -1

1.2.3 词法分析程序的功能 输入：所给文法的源程序字符串。 输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。其中， . syn为单词种别码。 . Token为存放的单词自身字符串。 . Sum为整型常量。 具体实现时，可以将单词的二元组用结构进行处理。 例如，对源程序 main() { int i=10; while(i) i=i-1; } 的源文件，经词法分析后输出如下序列： (1,main) (26,() (27,)) (30,{} (2,int) (10,i) (21,=) (20,10) (34,;) (7,while) (26,() (10,i) (27,)) (10,i) (21,=) (10,i) (23,-) (20,1) (34,;) (31,)) 1.3 词法分析程序的主要算法思想 算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想 是根据扫描到的单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。 1. 主程序示意图 主程序示意图如图1所示。 图1 词法分析主程序示意图 其中初值包括如下两方面： (1)关键字表初值 关键字作为特殊标识符处理,把它们预先安排在一张表格中(称为关键字表),当扫描程序识 别出标识符时,查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下：

编译原理实验-词法分析器的设计说明

集美大学计算机工程学院实验报告 课程名称：编译原理班级： 指导教师：： 实验项目编号：实验一学号： 实验项目名称：词法分析器的设计实验成绩： 一、实验目的 通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 二、实验容 编写一个词法分析器，从输入的源程序（编写的语言为C语言的一个子集）中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的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、词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符 2 别单词的类型，将标识符和常量分别插入到相应的符号表中，增加错误处理等。 3、编程语言不限。

四、实验设计方案 1、数据字典 本实验用到的数据字典如下表所示：

3、实验程序 #include #include #include #include //判断读入的字符是否为字母 bool isLetter(char c){ if((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z')){ return true; } else return false; } //判断读入的字符是否为数字 bool isDigit(char c){ if(c >='0' && c <= '9'){ return true; } else return false; } //判断是否为关键字 bool isKey(char *string) { if(!strcmp(string,"void") || !strcmp(string,"if")|| !strcmp(string,"for")|| !strcmp(string,"wh ile") || !strcmp(string,"do")|| !strcmp(string,"return")|| !strcmp(stri ng,"break") || !strcmp(string,"main")|| !strcmp(string,"int")|| !strcmp(strin g,"float")|| !strcmp(string,"char") || !strcmp(string,"double")|| !strcmp(string,"String"))

编译原理实验 中间代码生成

实验四中间代码生成 一．实验目的： 掌握中间代码的四种形式（逆波兰式、语法树、三元式、四元式）。 二．实验内容： 1、逆波兰式定义:将运算对象写在前面，而把运算符号写在后面。用这种表示法表示的表 达式也称做后缀式。 2、抽象（语法）树：运算对象作为叶子结点，运算符作为内部结点。 3、三元式：形式序号：（op,arg1,arg2） 4、四元式：形式（op,arg1,arg2,result） 三、以逆波兰式为例的实验设计思想及算法 (1)首先构造一个运算符栈，此运算符在栈内遵循越往栈顶优先级越高的原则。 (2)读入一个用中缀表示的简单算术表达式，为方便起见,设该简单算术表达式的右端多加上了优先级最低的特殊符号“#”。 (3)从左至右扫描该算术表达式，从第一个字符开始判断，如果该字符是数字，则分析到该数字串的结束并将该数字串直接输出。 (4)如果不是数字，该字符则是运算符，此时需比较优先关系。 做法如下：将该字符与运算符栈顶的运算符的优先关系相比较。如果，该字符优先关系高于此运算符栈顶的运算符，则将该运算符入栈。倘若不是的话，则将此运算符栈顶的运算符从栈中弹出，将该字符入栈。 (5)重复上述操作(1)-(2)直至扫描完整个简单算术表达式，确定所有字符都得到正确处理，我们便可以将中缀式表示的简单算术表达式转化为逆波兰表示的简单算术表达式。 四、程序代码： //这是一个由中缀式生成后缀式的程序 #include<> #include<> #include<> #include<> #define maxbuffer 64 void main() { char display_out(char out_ch[maxbuffer], char ch[32]); //int caculate_array(char out_ch[32]); static int i=0; static int j=0; char ch[maxbuffer],s[maxbuffer],out[maxbuffer]; cout<<"请输入中缀表达式: ";

C语言程序设计实验指导书

C 语言程序设计 实 验 指 导 书 电子工程学院 2012-2

实验一 C程序的运行环境和编辑、调试、运行简单C程序 一、实验目的 1.了解 Turbo C 的基本操作方法，学会独立使用该系统。 2.掌握在该系统上如何编辑、编译、运行一个C程序。 二、实验内容及步骤 1.进入C的工作环境 1）在Windouws环境下：“开始”→“程序”→“MS-DOS” 屏幕上进入 MS-DOS窗口 2）在Dos环境下：键入命令c:\> cd c:\tc↙ c:\tc> tc↙ 屏幕上出现Turbo C的工作环境 2.熟悉Turbo C的工作环境 了解Edit窗口与Message窗口 了解主菜单的8个菜单项 File Edit Compile Project Option Debug break/watch 3.输入并运行一个简单的程序 File→New 输入源程序：

main() { printf("This is a C program.\n"); printf("OK\n"); } 按F9进行编译和连接，观察屏幕上显示的编译信息。如果出现出错信息，则应找出原因并改正。 按Run→Run(或按Ctrl+F9) 编译、连接、运行一起完成。 按Run→User screen(或按Alt+F5) 察看运行结果。 按任一键从用户屏切换回TC窗口。 4.输入并编辑第二个C程序 File→New 输入源程序： main ( ) { int a，b，sum; a=123; b=456; sum=a+b; printf("sum is %d\n"， sum); }

编辑、运行、调试该程序。 5.编辑、运行、调试自己编写的程序（至少一个程序） 如：输入上底、下底和高，计算梯形面积。 观察屏幕上显示的编译信息。如果出现出错信息，则应找出原因并改正。 用File→Save （或F2）保存程序（程序名为a1.c） 三、实验报告要求 写明： 1.实验目的 2.实验内容与步骤 3.编写的程序（题目，经调试、运行后正确的程序） 4.编译过程中出现的错误信息。 5.总结讨论本次实验的结果和收获。

编译原理实验 (词法语法分析报告 附源代码

编译原理实验报告 ******************************************************************************* ******************************************************************************* PL0语言功能简单、结构清晰、可读性强，而又具备了一般高级程序设计语言的必须部分，因而PL0语言的编译程序能充分体现一个高级语言编译程序实现的基本方法和技术。PL/0语言文法的EBNF表示如下： <程序>::=<分程序>. <分程序> ::=[<常量说明>][<变量说明>][<过程说明>]<语句> <常量说明> ::=CONST<常量定义>{，<常量定义>}; <常量定义> ::=<标识符>=<无符号整数> <无符号整数> ::= <数字>{<数字>} <变量说明> ::=VAR <标识符>{, <标识符>}; <标识符> ::=<字母>{<字母>|<数字>} <过程说明> ::=<过程首部><分程序>{; <过程说明> }; <过程首部> ::=PROCEDURE <标识符>; <语句> ::=<赋值语句>|<条件语句>|<当循环语句>|<过程调用语句> |<复合语句>|<读语句><写语句>|<空> <赋值语句> ::=<标识符>:=<表达式> <复合语句> ::=BEGIN <语句> {;<语句> }END <条件语句> ::= <表达式> <关系运算符> <表达式> |ODD<表达式> <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> ::= =|#|<|<=|>|>= <条件语句> ::= IF <条件> THEN <语句> <过程调用语句> ::= CALL 标识符 <当循环语句> ::= WHILE <条件> DO <语句> <读语句> ::= READ‘(’<标识符>{,<标识符>}‘)’ <写语句> ::= WRITE‘(’<表达式>{,<表达式>}‘)’ <字母> ::= a|b|…|X|Y|Z <数字> ::= 0|1|…|8|9 【预处理】 对于一个pl0文法首先应该进行一定的预处理，提取左公因式，消除左递归（直接或间接），接着就可以根据所得的文法进行编写代码。 【实验一】词法分析 【实验目的】给出PL/0文法规，要求编写PL/0语言的词法分析程序。 【实验容】已给PL/0语言文法，输出单词（关键字、专用符号以及其它标记）。

编译原理实验指导书

编译原理实验指导 书

《编译原理》实验指导书 太原科技大学计算机学院 -3-1

序 《编译原理》是国内外各高等院校计算机科学技术类专业，特别是计算机软件专业的一门重要专业课程。该课程系统地向学生介绍编译程序的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术。由于该课程理论性和实践性都比较强，内容较为抽象复杂，涉及到大量的软件设计和算法，因此，一直是一门比较难学的课程。为了使学生更好地理解和掌握编译原理和技术的基本概念、基本原理和实现方法，实践环节非常重要，只有经过上机进行程序设计，才能使学生对比较抽象的教学内容产生具体的感性认识，增强学生综合分析问题、解决问题的能力，并对提高学生软件设计水平大有益处。 为了配合《编译原理》课程的教学，考虑到本课程的内容和特点，本指导书设置了七个综合性实验，分别侧重于词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析和中间代码的生成、基于DAG的基本块优化，以支持编译程序的各个阶段，基本涵盖了《编译原理》课程的主要内容。 本指导书可作为《编译原理》课程的实验或课程设计内容，在课程教学的同时，安排学生进行相关的实验。实验平台可选择在MS-DOS或Windows操作系统环境，使用C/C++的任何版本作为开发工具。学生在做完试验后，应认真撰写实验报告，内容应

包括实验名称、实验目的、实验要求、实验内容、测试或运行结果等。

目录 实验一词法分析 ........................................................... 错误!未定义书签。实验二 NFA的确定化.................................................... 错误!未定义书签。实验三非递归预测分析 ............................................... 错误!未定义书签。实验四算符优先分析器的构造................................... 错误!未定义书签。实验五 LR分析 .............................................................. 错误!未定义书签。实验六语义分析和中间代码生成................................ 错误!未定义书签。实验七基于DAG的基本块优化................................... 错误!未定义书签。

《C语言》实验指导书

《C语言程序设计》 实 验 指 导 书 华中师范大学信息技术系 二00九年三月

项目一：熟悉C语言的运行环境及简单程序设计 (11) 实验一熟悉C语言的运行环境 实验二c程序初步 (3) 实验三数据类型及输入输出 (5) 实验四运算符与表达式 (8) 项目二：流程控制、指针、数组、模块化程序设计 实验五分支程序设计 (9) 项目六循环程序设计 (11) 项目七函数 (12) 项目八数组 (13) 项目九指针 (15) 项目三：综合程序设计——竞赛编排及优胜排序 （注：每个项目应包含实验学习目标、实验内容、实验原理、实验设备、实验步骤、实验注意事项或实验思考等内容。 基本型实验应有明确的实验学习目标、详细的过程和具体的结果；综合设计型实验应有明确的实验学习目标、可参考的过程和实验结果评价标准）

实验基本要求 1、每次实验前，学生必须预习实验内容，实验程序必须自行编制、自行调试。 2、每次实验，学生都必须提交实验报告，内容包括实验目的、实验内容、实验程序、实验过程（软件的使用、程序的调试）等，见下面的实验报告模版。 3、学生第一次上机时，应在教师机指定文件夹下建立以自己学号+姓名的子文件夹，例如学号为2005683001的学生张三，应在教师机指定文件夹下建立“2005683001张三”的子文件夹，此文件夹就是学生张三存放本课程实验全部文档的文件夹，也是教师评价学生饰演成绩的主要依据。 4、学生每次实验完毕后，都应将实验报告、实验程序等文档上传到教师机自己建立的子文件夹中。 5、学生每次实验，都应该在考勤表上签到。 附 华中师范大学信息技术系c语言程序设计实验报告 实验目的： 实验设备（包括软件）： 实验内容： 实验过程： 实验程序及实验结果： 实验体会：

编译原理实验-递归下降分析资料报告器地设计(含源代码和运行结果)

《编译原理》实验报告 实验3 递归下降分析器的设计 学号班级计科1001班 时间：2012/4/15 地点:文波 同组人：无 指导教师：朱少林 实验目的 使用递归子程序法设计一个语法分析程序，理解自顶向下分析方法的原理，掌握手工编写递归下降语法分析程序的方法。 实验容 a.运用所学知识，编程实现递归下降语法分析程序。使用递归下降分析算法分析表达式 是否符合下文法： exp →exp addop term | term Addop →+ | - term→term mulop factor | factor mulop →* | / factor →(exp) | id | number 其中number可以是多位的十进制数字串（整数即可），因此这里还需要一个小的词法分析器来得到id 和number的值。 b.从数据文件中读出符号串，输出表达式并给出其正误评判。 实验数据文件中应该有多个表达式，可能有正确的也应该有错误的表达式；表达式有形式简

单的也应该有复杂的。每个表达式写在一行，以回车结束。 实验环境 软件：VC++6.0 实验前准备 1、方案设计： ①准备模拟数据：本实验中使用“work..cpp” ②程序思想： 为了使用递归向下的分析，为每个非终结符根据其产生式写一个分析程序，由于写入读出的操作频繁。所以程序中还有一个match(char t)函数，该函数是将字符写入文件打印输出同时从文件中读取下一个字符，而由于id和number可能是多个字符构成，故写了number()和id（）来分析数字和标识符，它们的功能仅仅是把整个number或id完整的读取出来并写入文件，打印输出。 由于分析的文件中可能出现非法字符，而一旦发现非法字符就无需再接着分析，所以在每次读取一个字符时调用islegal函数判断是否是合法字符，并返回0或1. 在main()函数中，while((lookahead=='\n'||lookahead==' ')&&lookahead!=EOF) fscanf(resource,"%c",&lookahead); 是为了忽略分析文件中的换行或空格，之后进入分析阶段，根据返回值判断是否是合法的表达式。在该程序中只有发现了非法字符才会返回0，否则就返回1，而对于合法的表达式，递归程序最后分析的字符就是换行符，不合法的表达式在未分析到换行符就会停止分析，所以根据最后分析的字符是否为换行符进一步确定是否为合法的表达式。