编译原理-实验报告2-递归下降分析法
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、实验要求：
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、实验过程：
程序设计：
1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。
2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。
程序编写：
1.定义部分：定义常量、变量、数据结构。
2.初始化：从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。
3.利用递归下降分析法，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。
四、实验结果
（1）程序流程图
（2）运行结果
示例程序：
#include <>
#include<>
#include<>
#include<>
char a[50] ,b[50],d[500],e[10];
char ch;
int n1,i1=0,flag=1,n=5;
int E();
int E1();
int T();
int G();
int S();
int F();
void input();
void input1();
void output();
void main() /*递归分析*/
{
int f,p,j=0;
char x;
d[0]='E';
d[1]='=';
d[2]='>';
d[3]='T';
d[4]='G';
d[5]='#';
printf("递归下降分析程序，编制人：武普泉，20号，1020562班\n");
printf("输入一以#结束的符号串(包括+ - * / ( ) i #,且长度小于50)：");
do{
scanf("%c",&ch);
a[j]=ch;
j++;
}while(ch!='#');
n1=j;
ch=b[0]=a[0];
printf("文法\t分析串\t\t\t分析字符\t\t剩余串\n");
f=E1();
if(f==0) return ;
if (ch=='#')
{ printf("accept\n");
p=0;
x=d[p];
// {
// printf("%c",x);p=p+1;x=d[p]; /*输出推导式*/ // }
while(a[p]!='#')
printf("%c",a[p++]);
printf("为合法字符!\n");
}
else {
// printf("error\n");
j=0;
while(a[j]!='#')
printf("%c",a[j++]);
printf("非法字符!\n");
printf("回车返回\n");
getchar();getchar();
return;
}
printf("\n");
printf("回车返回\n");
getchar();
getchar();
}
int E1()
{ int f,t;
printf("E-->TG\t");
flag=1;
input();
input1();
f=T();
if (f==0) return(0);
t=G();
if (t==0) return(0);
else return(1);
}
int E()
{ int f,t;
printf("E-->TG\t");
e[0]='E';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='T';e[4]='G';e[5]='#';
output();
flag=1;
input();
input1();
f=T();
if (f==0)
return(0);
t=G();
if (t==0) return(0);
else return(1);
}
int T()
{ int f,t;
printf("T-->FS\t");
e[0]='T';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='F';e[4]='S';e[5]='#';
output();
flag=1;
input();
input1();
f=F();
if (f==0)
return(0);
t=S();
if (t==0) return(0);
else return(1);
}
int G()
{
int f;
if(ch=='+')
{
b[i1]=ch;
printf("G-->+TG\t");
e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='+';e[4]='T';e[5]='G';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=T();
if (f==0)
return(0);
f=G();
if(f==0)
return 0;
else return 1;
}
else if(ch=='-')
{
b[i1]=ch;
printf("G-->-TG\t");
e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='-';e[4]='T';e[5]='G';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=T();
if (f==0)
{
// printf("G=%d\n",f);
return(0);
}
f=G();
if(f==0)
return 0;
else return 1;
}
else
{
printf("G-->^\t");
e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';
output();
flag=1;
input();input1();
return(1);
}
}
int S()
{
int f,t;
if(ch=='*')
{
b[i1]=ch;
printf("S-->*FS\t");
e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='*';e[4]='F';e[5]='S';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=F();
if (f==0)
return(0);
t=S();
if (t==0)
return(0);
else return(1);}
else if(ch=='/')
{
b[i1]=ch;
printf("S-->/FS\t");
e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='/';e[4]='F';e[5]='S';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=F();
if (f==0)
return(0);
t=S();
if (t==0)
return(0);
else return(1);}
else
{
printf("S-->^\t");
e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';
output();
flag=1;
a[i1]=ch;
input();input1();
return(1);
}
}
int F()
{ int f;int j;
if(ch=='(')
{
b[i1]=ch;
printf("F-->(E)\t");
e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='(';e[4]='E';e[5]=')';e[6]='#';
output();
flag=0;
input();input1();
ch=a[++i1];
f=E();
if (f==0) return(0);
if(ch==')')
{
b[i1]=ch;
printf("F-->(E)\t");
flag=0;input();input1();
ch=a[++i1];
}
else
{
printf("error\n");
j=0;
while(a[j]!='#')
printf("%c",a[j++]);
printf("非法字符!\n");
return(0);
}
}
else if(ch=='i')
{
b[i1]=ch;
printf("F-->i\t");
e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='i';e[4]='#';
output();
flag=0;input();input1();
ch=a[++i1];
}
else {
printf("error\n");
j=0;
while(a[j]!='#')
printf("%c",a[j++]);
printf("非法字符!\n");
return(0);
}
return(1);
}
void input()
{
int j=0;
for (;j<=i1-flag;j++)
printf("%c",b[j]); /*输出分析串*/
printf("\t\t\t");
printf("%c\t\t\t",ch); /*输出分析字符*/ }
void input1()
{
int j;
for (j=i1+1-flag;j printf("%c",a[j]); /*输出剩余字符*/ printf("\n"); } void output(){ /*推导式计算*/ int m,k,j,q; int i=0; m=0;k=0;q=0; i=n; d[n]='=';d[n+1]='>';d[n+2]='#';n=n+2;i=n; i=i-2; while(d[i]!='>'&&i!=0) i=i-1; i=i+1; while(d[i]!=e[0]) i=i+1; q=i; m=q;k=q; while(d[m]!='>') m=m-1; m=m+1; while(m!=q) { d[n]=d[m];m=m+1;n=n+1; } d[n]='#'; for(j=3;e[j]!='#';j++){ d[n]=e[j]; n=n+1; } k=k+1; while(d[k]!='=') { d[n]=d[k];n=n+1;k=k+1; } d[n]='#'; } 武汉工程大学计算机科学与工程学院 《编译原理》实验报告 专业班级实验地点 学生学号指导教师 学生姓名实验时间 实验项目实验二、算术表达式递归下降分析程序设计 实验类别操作性（）验证性（）设计性（√）综合性（）其它实 验目的及要求（1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。（2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。（3）掌握相应数据结构的设计方法。 成绩评定表 类别评分标准分值得分合计 上机表现积极出勤、遵守纪律 主动完成实验设计任务 30分 实验报告及时递交、填写规范 内容完整、体现收获 70分 说明： 评阅教师： 日期： 实验内容 一、实验目的 （1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。 （2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。 （3）掌握相应数据结构的设计方法。 二、实验内容 编程实现给定算术表达式的递归下降分析器。 算术表达式文法如下：E→E+T | T T→T*F | F F→(E) | i 设计说明：首先改写文法为LL(1)文法；然后为每一个非终结符，构造相应的递归函数，函数的名字表示规则左部的非终结符；函数体按规则右部符号串的顺序编写。 三、设计分析 （1）消去该文法左递归，得到文法： E→TE1 E1→+TE1|ε T→FT1 T1→*FT1|ε F→(E)| I （2）根据LL（1）文法的判断条件，计算这个文法的每个非终结符的FIRST 集和FOLLOW集，经验证，改后的文法已经是LL（1）文法。 （3）最后构造递归下降分析程序，每个函数名是相应的非终结符，函数体则是根据右部符号串的结构编写。 a.当遇到非终结符时，如：+。 则编写语句if(当读来的输入符号== +) 读下一个输入符号 b.当遇到非终结符时，例如：T。则编写语句调用T()。 c.当遇到非终结符→ε规则时，例如：T→ε。 则编写语句 if(当前读来的输入字符不属于FOLLOW(T)) error() d.当某个非终结符的规则有很多个候选式时。 按LL(1)文法的条件能唯一的选择一个候选式进行推导。 （4）递归下降分析法是确定的自上而下分析法，基本思想是，对文法中的每个非终结符编写一个函数，每个函数的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。因此需要分别构造E,E1,T,T1,F函数来执行自己的识别功能，根据文法的内容顺序决定函数的识别功能。Scaner函数用于字符串的推进，input函数用于字符串的输入。 课程实验报告课程名称：《编译原理》 专业班级：计算机科学与技术11级10班 学号：XXXXXXX 姓名：X X 指导教师：刘铭 报告日期：2014年6月16日 计算机科学与技术学院 目录 目录 (2) 1 实验一词法分析 (3) 1.1实验目的 (3) 1.2实验要求 (3) 1.3算法思想 (4) 1.4实验程序设计说明 (5) 1.5词法分析实现 (6) 1.6词法实验结果及结果分析 (12) 2 实验二语法分析 (13) 2.1 实验目的 (13) 2.2 实验要求 (13) 2.3 算法思想 (13) 2.4 实验程序设计说明 (15) 2.5 语法分析实现 (15) 4 实验中遇到的问题及解决 (22) 参考资料 (23) 1 实验一词法分析 1.1 实验目的 设计、编制并调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、待分析的简单的词法 （1）关键字： begin if then while do end 所有的关键字都是小写。 （2）运算符和界符 ：= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # （3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义： ID = letter (letter | digit)* NUM = digit digit* （4）空格有空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 2、各种单词符号对应的种别码： 表1 各种单词符号对应的种别码 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； 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 编 译 原 理 实 验 报 告 姓名：关海超 学号：200807010209 专业：计算机科学与技术 班级：08—02班 递归下降分析法的实现 实验要求 递归下降分析法是确定的自上而下分析法，这种分析法要求文法是LL(1)文法。它的基本思想是，对文法中的每个非终结符编写一个函数（或子程序），每个函数（或子程序）的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。由于描述语言的文法通常是递归定义的，因此相应的这组函数（或子程序）必然一相互递归的方式进行调用，所以将此种分析方法称为递归下降分析法。 本实验要求构造下述文法的递归下降分析程序： 文法G[S]: S —> a | ^ | (T) T —> T,S | S 实验内容 首先，消去该文法左递归，得到文法G’[S]: S —> a | ^ | (T) T —> ST’ T’—> ,ST’ | 空串 然后，根据LL(1)文法的判断条件，对非终结符S和T’的不同产生式的SSELECT集进行考察，经验证改进后的文法已经是LL(1)文法。 最后构造递归下降分析程序。每个函数名是相应的非终结符，函数体则是根据规则右部符号串的结构编写。 （1）当遇到终结符a时，则编写语句 if (当前读来的输入符号== a) 读下一个输入符号 （2）当遇到非终结符A时，则编写语句调用A（）。 （3）当遇到A —> 空串规则时，则编写语句 if (当前读来的输入字符不属于FOLLOW(A) ) error() （4）当某个非终结符的规则有很多个候选式是，按LL(1)文法的条件能唯一地选择一个候选式进行推导。 实验结果 实验总结 这次实验内容比较简单。由于有固定的模式来构造程序，因此即使对于其他LL(1)文法也很容易构造其相应的递归下降分析程序。 这次实验我学习了如何将递归下降分析思想具体转化为程序来实现，同时也加深了产生式的Follow集在递归下降分析法中的应用，练习了通过SELECT集判断文法是否为LL(1)文法。 附录（源代码） #include 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 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 编译原理课程设计报告 2011 年 12 月 2 日 设计题目 递归下降分析程序的实现 学 号 专业班级 计算机科学与技术 学生姓名 指导教师 一、实验目的: （1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。 (2）掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。 （3)掌握相应数据结构的设计方法。 二、实验内容: 递归下降分析程序的实现 设计内容及要求： 对文法 G： E→E+T｜Ｔ构造出G的递归下降分析程序。程序显示输出T→T*F|Ｆ匹配过程（即自上而下生成语法分析树的步骤， F→（E）|i 输出各匹配产生式序号即可）。 三、设计思路： (１)语法分析: 语法分析是编译程序的核心部分，任务是分析一个文法的句子结构。递归下降分析程序的实现的功能:按照文法的产生式(语言的语法规则)，识别输入符号串是否为一个句子（合式程序）。 （2)自上而下分析: 从文法的开始符号出发,向下推导,推出句子。可分为带“回溯”的和不带回溯的递归子程序(递归下降)分析方法。 它的主旨是对任何输入串，试图用一切可能的办法,从文法开始符号(根结点）出发，自上而下地为输入串建立一棵语法树。或者说,为输入串寻找一个最左推导。也即从文法的开始符号出发，反复使用各种产生式，寻找"匹配＂的推导。 (3)递归下降分析法： 对每一语法变量(非终结符)构造一个相应的子程序,每个子程序识别一定的语法单位，通过子程序间的信息反馈和联合作用实现对输入串的识别。 (４）分析过程中遇到的问题: a. 分析过程中，当一个非终结符用某一个候选匹配成功时，这种匹配可能是暂时的。出错时,不得不“回溯”。 b．文法左递归问题。含有左递归的文法将使自上而下的分析陷入无限循环。 (5)构造不带回溯的自上而下分析算法： ａ.要消除文法的左递归性：一个文法可以消除左递归的条件是①不含以 为右部的产生式②不含回路。 《LL（1）分析器的构造》实验报告 一、实验名称 LL(1)分析器的构造 二、实验目的 设计、编制、调试一个LL(1)语法分析器，利用语法分析器对符号串的识别，加深对语法分析原理的理解。 三、实验内容和要求 设计并实现一个LL(1)语法分析器，实现对算术文法: G[E]:E->E+T|T T->T*F|F F->(E)|i 所定义的符号串进行识别，例如符号串i+i*i为文法所定义的句子，符号串ii+++*i+不是文法所定义的句子。 实验要求: 1、检测左递归，如果有则进行消除； 2、求解FIRST集和FOLLOW集； 3、构建LL(1)分析表； 4、构建LL分析程序，对于用户输入的句子，能够利用所构造的分析程序进行分析，并显示出分析过程。 四、主要仪器设备 硬件：微型计算机。 软件： Code blocks（也可以是其它集成开发环境）。 五、实验过程描述 1、程序主要框架 程序中编写了以下函数，各个函数实现的作用如下： void input_grammer(string *G);//输入文法G //将文法G预处理得到产生式集合P，非终结符、终结符集合U、u， int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG);//消除文法G中所有直接左递归得到文法GG int* ifempty(string* P,string U,int k,int n);//判断各非终结符是否能推导为空 string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n)；求所有非终结符的FIRST集 string FIRST(string U,string u,string* first,string s)；//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集 string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first)；//构造分析表 void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s)；//分析符号串s 2、编写的源程序 #include 编译原理实验报告 班级 姓名： 学号： 自我评定： 实验一词法分析程序实现 一、实验目的与要求 通过编写和调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。 二、实验内容 根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况，从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中，选取一个适当大小的子集。例如，可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后，再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。 输入：由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。 输出：把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示，即确定单词串的输出形式。例如，所输出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式编码。对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号（要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串；常数表登记项中则存放该常数的二进制形式）。对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式；由于采用一词一类的编码方式，所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码，VALUE字段则为“空”。另外，为便于查看由词法分析程序所输出的单词串，要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。 三、实现方法与环境 词法分析是编译程序的第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序。其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义（如BNF），用手工的方式（例如可用C语言）构造词法分析程序。一般地，可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵，该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述，并分别指出在识别单词时，词法分析程序所应进行的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。如美国BELL实验室研制的LEX就是一个被广泛使用的词法分析程序的自动生成工具。 总的来说，开发一种新语言时，由于它的单词符号在不停地修改，采用LEX等工具生成的词法分析程序比较易于修改和维护。一旦一种语言确定了，则采用手工编写词法分析程序效率更高。 四、实验设计 1）题目1：试用手工编码方式构造识别以下给定单词的某一语言的词法分析程序。 语言中具有的单词包括五个有代表性的关键字begin、end、if、then、else；标识符；整型常数；六种关系运算符；一个赋值符和四个算术运算符。参考实现方法简述如下。 单词的分类：构造上述语言中的各类单词符号及其分类码表。 表I 语言中的各类单词符号及其分类码表 单词符号类别编码类别码的助记符单词值 学号107 成绩 编译原理上机报告 名称：编写递归下降语法分析器 学院：信息与控制工程学院 专业：计算机科学与技术 班级：计算机1401班 姓名：叶达成 2016年10月31日 一、上机目的 通过设计、编制、调试一个递归下降语法分析程序，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，掌握常用的语法分析方法。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、基本原理和上机步骤 递归下降分析程序实现思想简单易懂。程序结构和语法产生式有直接的对应关系。因为每个过程表示一个非终结符号的处理，添加语义加工工作比较方便。 递归下降分析程序的实现思想是：识别程序由一组子程序组成。每个子程序对应于一个非终结符号。 每一个子程序的功能是：选择正确的右部，扫描完相应的字。在右部中有非终结符号时，调用该非终结符号对应的子程序来完成。 自上向下分析过程中，如果带回溯，则分析过程是穷举所有可能的推导，看是否能推导出待检查的符号串。分析速度慢。而无回溯的自上向下分析技术，当选择某非终结符的产生时，可根据输入串的当前符号以及各产生式右部首符号而进行，效率高，且不易出错。 无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：无左递归和无回溯。 无左递归：既没有直接左递归，也没有间接左递归。 无回溯：对于任一非终结符号U的产生式右部x1|x2|…|x n，其对应的字的首终结符号两两不相交。 如果一个文法不含回路（形如P?+ P的推导），也不含以ε为右部的产生式，那么可以通过执行消除文法左递归的算法消除文法的一切左递归（改写后的文法可能含有以ε为右部的产生式）。 三、上机结果 测试数据： (1)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# (2)输出结果：i+i*i#为合法符号串 (3)输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。 程序清单： #include 《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： 计算机硬件实验室实验报告 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、实验要求： 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、实验过程： 程序设计： 1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。 2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。 程序编写： 1.定义部分：定义常量、变量、数据结构。 2.初始化：从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。 3.利用递归下降分析法，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。 四、实验结果 （1）程序流程图 （2）运行结果 示例程序： #include <> #include<> #include<> #include<> char a[50] ,b[50],d[500],e[10]; char ch; int n1,i1=0,flag=1,n=5; int E(); int E1(); int T(); int G(); 《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。 学年第学期《编译原理》实验报告 学院（系）：计算机科学与工程学院 班级：11303070A 学号：11303070*** 姓名：无名氏 指导教师：保密式 时间：2016 年7 月 目录 1．实验目的 (1) 2．实验内容及要求 (1) 3．实验方案设计 (1) 3.1 编译系统原理介绍 (1) 3.1.1 编译程序介绍 (2) 3.1.2 对所写编译程序的源语言的描述 (2) 3.2 词法分析程序的设计 (3) 3.3 语法分析程序设计 (4) 3.4 语义分析和中间代码生成程序的设计 (4) 4. 结果及测试分析 (4) 4.1软件运行环境及限制 (4) 4.2测试数据说明 (5) 4.3运行结果及功能说明 (5) 5．总结及心得体会 (7) 1．实验目的 根据Sample语言或者自定义的某种语言，设计该语言的编译前端。包括词法分析，语法分析、语义分析及中间代码生成部分。 2．实验内容及要求 （1）词法分析器 输入源程序，输出对应的token表，符号表和词法错误信息。按规则拼单词，并转换成二元形式；滤掉空白符，跳过注释、换行符及一些无用的符号；进行行列计数，用于指出出错的行列号，并复制出错部分；列表打印源程序；发现并定位词法错误； （2）语法分析器 输入token串，通过语法分析，寻找其中的语法错误。要求能实现Sample 语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while语句、do while语句等。 （3）语义分析和中间代码生成 输入token串，进行语义分析，修改符号表，寻找其中的语义错误，并生 成中间代码。要求能实现Sample语言或自定义语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析：算术表达式、布尔表达式、赋值语句、if语句、for语句、while 语句、do while语句等。 实验要求：功能相对完善，有输入、输出描述，有测试数据，并介绍不足。3．实验方案设计 3.1 编译系统原理介绍 编译器逐行扫描高级语言程序源程序，编译的过程如下： (1).词法分析 识别关键字、字面量、标识符(变量名、数据名)、运算符、注释行(给人看的，一般不处理)、特殊符号(续行、语句结束、数组)等六类符号，分别归类等待处理。 (2).语法分析 一个语句看作一串记号(Token)流，由语法分析器进行处理。按照语言的文法检查判定是否是合乎语法的句子。如果是合法句子就以内部格式保存，否则报错。直至检查完整个程序。 (3).语义分析 语义分析器对各句子的语法做检查：运算符两边类型是否相兼容；该做哪些类型转换(例如，实数向整数赋值要"取整")；控制转移是否到不该去的地方；是 集美大学计算机工程学院实验报告 课程名称：编译原理 指导教师：付永钢 实验成绩： 实验编号： 实验二 实验名称：递归下降分析程序构造 班级：计算12 姓名： 学号： 上机实践日期：2014.11 上机实践时间： 4学时 一、实验目的 通过设计、编制、调试一个递归下降语法分析程序，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，掌握常用的语法分析方法。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内部表示文件的方法； (2)掌握语法分析的实现方法； (3)上机调试编出的语法分析程序。 二、实验环境 Windows7 x64、VC6.0 三、实验原理 递归下降法是语法分析中最易懂的一种方法。它的主要原理是，对每个非终结符按其产生式结构构造相应语法分析子程序，其中终结符产生匹配命令，而非终结符则产生过程调用命令。因为文法递归相应子程序也递归，所以称这种方法为递归子程序下降法或递归下降法。其中子程序的结构与产生式结构几乎是一致的。 递归下降分析程序的实现思想是：识别程序由一组子程序组成。每个子程序对应于一个非终结符号。每一个子程序的功能是：选择正确的右部，扫描完相应的字。在右部中有非终结符号时，调用该非终结符号对应的子程序来完成。 自上向下分析过程中，如果带回溯，则分析过程是穷举所有可能的推导，看是否能推导出待检查的符号串。分析速度慢。而无回溯的自上向下分析技术，可根据输入串的当前符号以及各产生式右部首符，选择某非终结符的产生式，效率高，且不易出错。 无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：无左递归和无回溯。即：假设A 的全部产生式为A →α1|α2|……|αn ，则必须满足如下条件才能保证可以唯一的选择合适的产生式 First(A →αi )∩First (A →αj )=Φ,当i≠j. 无左递归：既没有直接左递归，也没有间接左递归。 无回溯：对于人以非中介符号U 的产生式右部n x x x |...||21，其对应的字的首终结符号两两不相交。 如果一个文法不含回路（形如P P +?的推导），也不含以ε为右部的产生式，那么可以通过执行消除左递归的算法消除文法的一切左递归。 四、实验内容 完成以下描述算术表达式的LL(1)文法的递归下降分析程序构造 G[E]: E →TE ′ E ′→+TE ′|ε T →FT ′ 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。 编译原理实验报告 课程：编译原理 系别：计算机系 班级：11网络 姓名：王佳明 学号：110912049 教师：刘老师 实验小组：第二组 1 实验一熟悉C程序开发环境、进行简单程序的调试 实验目的： 1、初步了解vc++6.0环境； 2、熟悉掌握调试c程序的步骤： 实验内容： 1、输入下列程序，练习Turbo C 程序的编辑、编译、运行。 #include 实验二词法分析器 一、实验目的： 设计、编制、调试一个词法分析子程序－识别单词，加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求： 1.对给定的程序通过词法分析器弄够识别一个个单词符号，并以二元式(单词种别码，单词符号的属性值)显示。而本程序则是通过对给定路径的文件的分析后以单词符号和文字提示显示。 2.本程序自行规定： (1)关键字"begin","end","if","then","else","while","write","read", "do", "call","const","char","until","procedure","repeat" (2)运算符："+","-","*","/","=" (3)界符："{","}","[","]",";",",",".","(",")",":" (4)其他标记如字符串，表示以字母开头的标识符。 (5)空格、回车、换行符跳过。 在屏幕上显示如下： ( 1 , 无符号整数) ( begin , 关键字) ( if , 关键字) ( +, 运算符) ( ；, 界符) ( a , 普通标识符) 三、使用环境： Windows下的visual c++6.0; 四、调试程序： 1.举例说明文件位置：f：、、11.txt目标程序如下： begin x:=9 if x>0 then x:=x+1; while a:=0 do 3 《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。编译原理实验报告算术表达式递归下降分析程序设计
编译原理实验报告
编译原理实验指导
编译原理-递归下降分析法的实现-内附源码
编译原理实验报告
编译原理实验报告实验一编写词法分析程序
编译原理-递归下降子程序-课程设计报告
编译原理实验报告《LL(1)语法分析器构造》
编译原理实验报告
编译原理-编写递归下降语法分析器
《编译原理》实验指导书
编译原理-实验报告2-递归下降分析法
编译原理实验指导书2010
编译原理实验报告总结
编译原理-实验二-递归下降分析程序构造
编译原理实验题目及报告要求
编 译 原 理 实 验 报 告
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)