编译原理课程设计---C语言编译器的实现

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简单C语言编译器

简单C语言编译器

简单C语言编译器编译器是一种将高级语言转换为机器语言的软件工具。

它是编译原理中的一个重要概念,负责将程序源代码转换成可执行文件。

在这个过程中,编译器会对源代码进行词法分析、语法分析、语义分析和代码优化等操作。

一个简单的C语言编译器包含以下主要组件:1. 词法分析器(Lexer):词法分析器将源代码分割成一个个词素(token),例如关键字、标识符、运算符和常量等。

它可以通过有限自动机(DFA)来实现,也可以使用现有的词法分析工具如Lex。

2. 语法分析器(Parser):语法分析器根据对应的语法规则,将一系列的词素组合成语法树。

它可以通过上下文无关文法(CFG)来实现,例如使用自顶向下的递归下降分析法或自底向上的移入-规约分析法。

3. 语义分析器(Semantic Analyzer):语义分析器对语法树进行语义检查,例如检查变量的声明和使用是否匹配、类型转换是否合法、函数调用是否正确等。

它还可以生成符号表,用于存储程序中的变量、函数和类型等信息。

4. 中间代码生成器(Intermediate Code Generator):中间代码生成器将语法树转换成一种中间表示形式,通常是三地址码、虚拟机指令或者抽象语法树。

该中间表示形式能够方便后续的代码优化和目标代码生成。

5. 代码优化器(Code Optimizer):代码优化器对中间代码进行优化,以提高目标代码的性能。

常见的优化技术包括常量折叠、复写传播、循环展开、函数内联等。

优化器的目标是在不改变程序行为的前提下,尽可能地减少执行时间和存储空间。

6. 目标代码生成器(Code Generator):目标代码生成器将优化后的中间代码转换成机器语言代码。

它可以根据目标平台的特点选择合适的指令集和寻址方式,并生成可以被计算机硬件执行的程序。

7. 符号表管理器(Symbol Table Manager):符号表管理器负责管理程序中的符号表,其中包含了变量、函数和类型等信息。

毕业论文-编译原理课程设计报告c-语言词法与语法分析器的实现

毕业论文-编译原理课程设计报告c-语言词法与语法分析器的实现

编译原理课程设计报告课题名称:编译原理课程设计C-语言词法与语法分析器的实现提交文档学生姓名:提交文档学生学号:同组成员名单:指导教师姓名:指导教师评阅成绩:指导教师评阅意见:..提交报告时间:年月日C-词法与语法分析器的实现1.课程设计目标(1)题目实用性C-语言拥有一个完整语言的基本属性,通过编写C-语言的词法分析和语法分析,对于理解编译原理的相关理论和知识有很大的作用。

通过编写C-语言词法和语法分析程序,能够对编译原理的相关知识:正则表达式、有限自动机、语法分析等有一个比较清晰的了解和掌握。

(2)C-语言的词法说明①语言的关键字:else if int return void while所有的关键字都是保留字,并且必须是小写。

②专用符号:+ - * / < <= > >= == != = ; , ( ) [ ] { } /* */③其他标记是ID和NUM,通过下列正则表达式定义:ID = letter letter*NUM = digit digit*letter = a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9注:ID表示标识符,NUM表示数字,letter表示一个字母,digit表示一个数字。

小写和大写字母是有区别的。

④空格由空白、换行符和制表符组成。

空格通常被忽略。

⑤注释用通常的c语言符号/ * . . . * /围起来。

注释可以放在任何空白出现的位置(即注释不能放在标记内)上,且可以超过一行。

注释不能嵌套。

(3)程序设计目标能够对一个程序正确的进行词法及语法分析。

2.分析与设计(1)设计思想a.词法分析词法分析的实现主要利用有穷自动机理论。

有穷自动机可用作描述在输入串中识别模式的过程,因此也能用作构造扫描程序。

通过有穷自动机理论能够容易的设计出词法分析器。

b.语法分析语法分析采用递归下降分析。

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。

简单C语言编译器(编译原理)

简单C语言编译器(编译原理)
}
//======================================================================================================
//词法分析函数: void scan()
//数据传递:形参fp接收指向文本文件头的文件指针;
flag=3;
else if(ch==' ')
flag=4;
else if(ch=='\n')
flag=5;
else if(ch=='?')
flag=6;
else if(feof(fp1))
flag=7;//结束
else
flag=0; //illegal character
return(flag);
else if(strcmp(ft->name,"||")==0){ft->mark_name='|';}
else if(strcmp(ft->name,"!=")==0){ft->mark_name='@';}
if(flag==1||flag==2||flag==3) {i++;buffer[i]=ch;line[i]=row;}
else if(flag==4) {i++;buffer[i]='?';line[i]=row;}
else if(flag==5) {i++;buffer[i]='~';row++;}
{
int flag;
if(ch=='!'||ch=='$'||ch=='&'||ch=='*'||ch=='('||ch==')'||ch=='-'||ch=='_'||

编译原理_教学设计方案

编译原理_教学设计方案

一、课程概述编译原理是计算机科学中的一个核心课程,主要研究如何将高级语言程序转换为机器语言或中间代码的过程。

本课程旨在使学生掌握编译器的基本原理和设计方法,培养学生分析和解决问题的能力。

二、教学目标1. 知识目标:- 理解编译器的基本概念、工作原理和设计方法。

- 掌握词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和优化等编译器核心组件的工作原理。

- 了解编译器在软件工程中的重要作用。

2. 能力目标:- 能够分析和设计简单的编译器。

- 能够运用编译原理知识解决实际问题。

- 培养学生的编程能力和算法设计能力。

3. 素质目标:- 培养学生的逻辑思维能力和严谨的学术态度。

- 增强学生的团队合作意识和沟通能力。

三、教学内容1. 引言:编译器的概念、发展历史和作用。

2. 词法分析:正规表达式、有限自动机、词法分析器设计。

3. 语法分析:上下文无关文法、递归下降分析、LL(1)分析、LR分析。

4. 语义分析:类型检查、作用域分析、语义规则。

5. 中间代码生成:三地址码、四元式、逆波兰表示法。

6. 代码优化:数据流分析、代码优化策略。

7. 目标代码生成:机器代码、汇编语言、目标代码生成技术。

8. 编译器构造工具:编译器生成器、代码优化工具。

四、教学方法1. 讲授法:系统讲解编译原理的基本概念、原理和方法。

2. 案例分析法:通过分析经典的编译器案例,加深对理论知识的理解。

3. 实验法:设计实验,让学生动手实现编译器的基本组件。

4. 讨论法:组织课堂讨论,激发学生的学习兴趣,培养学生的批判性思维。

5. 项目法:设计编译器开发项目,让学生综合运用所学知识。

五、教学过程1. 导入:介绍编译原理的重要性,激发学生的学习兴趣。

2. 讲解:系统讲解编译原理的基本概念和原理。

3. 案例分析:分析经典的编译器案例,帮助学生理解理论知识。

4. 实验:设计实验,让学生动手实现编译器的基本组件。

5. 讨论:组织课堂讨论,解决学生在学习过程中遇到的问题。

C语言词法分析器和C-语言语法分析器编译原理课程设计

C语言词法分析器和C-语言语法分析器编译原理课程设计

《编译原理课程设计》课程报告题目 C语言词法分析器和C-语言语法分析器学生姓名学生学号指导教师提交报告时间 2019 年 6 月 8 日C语言词法分析器1 实验目的及意义1.熟悉C语言词法2.掌握构造DFA的过程3.掌握利用DFA实现C语言的词法分析器4.理解编译器词法分析的工作原理2 词法特点及正则表达式2.1词法特点2.1.1 保留字AUTO, BREAK , CASE , CHAR , CONST , CONTINUE , DEFAULT , DO , DOUBLE , ELSE,ENUM , EXTERN , FLOAT , FOR , GOTO,IF , INT , LONG , REGISTER , RETURN,SHORT , SIGNED , SIZEOF , STATIC , STRUCT ,SWITCH , TYPEDEF , UNION , UNSIGNED , VOID,VOLATILE , WHILE,2.1.2 符号+ - * / ++ -- += -= *= < <= > >= == != = ; , ( ) [ ] { } /* */ :2.2 正则表达式whitespace = (newline|blank|tab|comment)+digit=0|..|9nat=digit+signedNat=(+|-)?natNUM=signedNat(“.”nat)?letter = a|..|z|A|..|ZID = letter(letter|digit|“_”)+CHAR = 'other+' STRING = “other+”3 Token定义3.2 tokenType类型代码4 DFA设计4.1 注释的DFA设计注释的DFA如下所示,一共分为5个状态,在开始状态1时,如果输入的字符为/, 则进入状态2,此时有可能进入注释状态,如果在状态2时,输入的字符为*,则进入注释状态,状态将转到3,如果在状态3时,输入的字符为*,则有可能结束注释状态,此时状态将转到状态4,如果在状态4时输入的字符为/,则注释状态结束,状态转移到结束状态。

编译原理第四版附录c编译程序实验

编译原理第四版附录c编译程序实验

编译原理第四版附录c编译程序实验
编译原理第四版附录C编译程序实验指的是一项编译器开发实验,旨在让学生通过实践掌握编译器的设计和实现原理。

该实验一般分为以下几个步骤:
1. 了解编译器的基本原理和流程:这包括词法分析、语法分析、语义分析、代码生成等基本步骤,以及编译器的组成结构、工作流程等概念。

2. 设计编译器的语法和语义规则:在了解编译器的基本原理之后,需要根据具体的编译语言和需求设计语法和语义规则,通常采用自顶向下或自底向上的语法分析方法。

3. 实现编译器的核心算法和数据结构:编译器的核心算法包括词法分析器、语法分析器、语义分析器和代码生成器等,需要实现相应的数据结构和算法。

4. 测试和调试编译器:在完成编译器的实现之后,需要进行测试和调试,包括对编译器的正确性、效率和容错性进行测试和评估,以及对编译器的性能进行优化。

5. 扩展编译器的功能:在完成基本的编译器实现之后,可以考虑对编译器进行功能扩展,例如支持更丰富的语言特性、优化代码生成等。

总的来说,编译原理第四版附录C编译程序实验是一项非常有挑战性和实用性的实验,旨在让学生深入了解编译器的设计和实现原理,提高编程能力和实践经验。

编译原理课程设计C编译器词法分析与语法分析的实现

编译原理课程设计C编译器词法分析与语法分析的实现

编译原理课程设计报告课落款称: C-编译器词法分析与语法分析的实现提交文档学生姓名:黄臻旸提交文档学生学号: 1043041227 同组成员名单:无指导教师姓名:金军指导教师评阅成绩:指导教师评阅意见:..提交报告时刻:2021年 6 月 5 日编译原理课程设计报告 (1)一、课程设计目标 (3)二、分析与设计 (3)2.一、说明所用的方式: (3)2.二、系统总图: (3)2.2.一、scanner部份: (3)2.2.二、parse部份: (5)2.2.3、代码设计说明 (7)3、程序代码实现 (10)3.一、获取输入部份(在main.c中): (10)3.二、词法分析部份(在scan.c中): (10)3.3、语法分析部份(在parse.c中): (15)3.4、输出与结点的成立(在util.c中) (29)3.五、TokenType、treeNode与结点类型的声明(在globals.h中) (35)4、测试结果 (36)五、总结 (40)5.一、收成 (43)5.二、不足 (43)一、课程设计目标本次实验,本C- 编译器要紧设计而且实现了C- 编译器的词法分析功能与语法分析功能。

二、分析与设计2.一、说明所用的方式:各部份的实现方式(scanner:手工实现、Lex;parser:递归下降、LL(1)、LR(0)、SLR(1)、2.二、系统总图:2.2.一、scanner部份:2.2.1.一、实验原理:扫描程序的任务是从源代码中读取字符并形成由编译器的以后部份(一般是分析程序)处置的逻辑单元。

由扫描程序生成的逻辑单元称作记号(token),将字符组合成记号与在一个英语句子中将字母将字母组成单词并确信单次的含义很相像。

在此程序中,我将记号分成了以下类型:typedef enum {ENDFILE,ERROR,IF,ELSE,INT,RETURN,VOID,WHILE,ID,NUM,ASSIGN,PLUS,MINUS,TIMES,OVER,L T,LET,BT,BET,EQ,NEQ,// = + - * / < <= > >= == !=LPAREN_1,RP AREN_1,SEMI,COM,LPAREN_2,RP AREN_2,LPAREN_3,RP AREN_3,LIN,RIN// { } ; , [ ] ( ) /*} TokenType;其中,关键字有:else、if、int、return、void、while;专用符号有:+、-、*、/、<、<=、>、>=、==、~=、=、;、,、(、)、[、]、{、}、/*、*/其他标记是ID、NUM,通过以下正那么表达式概念:ID = letter letter*NUM = digit digit*letter = a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9小写大写字母是有区别的。

编译原理课程设计___C语言编译器的实现

编译原理课程设计___C语言编译器的实现

扬州大学编译原理课程设计学号:*********姓名:专业:计算机科学与技术课程:编译原理指导教师:***目录一.程序简介与分析---------------------------------------------------------3 二.程序适用范围-----------------------------------------------------------3 三.词法分析---------------------------------------------------------------3 四.语法分析---------------------------------------------------------------4 五.语义分析和中间代码生成------------------------------------------------10 六.代码生成--------------------------------------------------------------12 七.流程图----------------------------------------------------------------13 八.实现------------------------------------------------------------------14 九.程序运行结果----------------------------------------------------------14 十.总结------------------------------------------------------------------18 十一.附录(源程序)--------------------------------------------------------18简单的编译程序设计一.程序简介与分析本程序由四个部分组成:词法分析子程序,语法分析子程序,语义分析子程序,目标代码生成程序。

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九.程序运行结果----------------------------------------------------------14
十.总结------------------------------------------------------------------18
十一.附录(源程序)--------------------------------------------------------18
{ },;}
R
{ { }
{ # }
.文法G[P]的项目集部分如下:
0. P’→.P 1. P’→P.
2. P→.id()L;R 3. P→id.()L;R 4. P→id(.)L;R
5. P→id().L;R 6. P→id()L.;R 7. P→id()L;.R
8. P→id()L;R. 9. L→.L;D
25. T→T*.F 26. T→T*F. 27. T→.F
28. T→F. 29. F→ (E) 30. F→ (.E)
31. F→ (E.) 32. F→ (E). 33. F→.id
34. F→id.
.再由项目集构造文法的DFA活前缀。为了方便,省去了项目族集的每个状态的项目,直接在状态转换的箭头上标明终结符或非终结符。对于有规约动作和接受的状态,将其特别标明。文法G[P]的DFA图如下:
简单的编译程序设计
一.程序简介与分析
本程序由四个部分组成:词法分析子程序,语法分析子程序,语义分析子程序,目标代码生成程序。本程序输入一个叫libo.txt的c语言源程序,然后对它进行词法,语法,语义分析,并输出汇编代码。
词法分析输入的是c语言源程序,输出的3是具有独立语法意义的单词符号。
语法分析以词法分析产生的编码流为输入,按照SLR(1)分析方法进行语法分析,产生语法树,输出移进和归约的动作,如果源程序不符合文法,则有“语法分析出错”的提示。
10.L→L.;D 11. L→L;.D 12. L→L;D.
13.D→.id:int 14. D→id .:int 15. D→id: .int
16. D→id:int. 17.E→.E+T 18. E→E.+T
19. E→E+.T 20. E→E+T. 21. E→.T
22. E→T. 23. T→.T*F 24. T→T.*F
保留字,空格,换行,结束符号或者非法字符。
流程图如下:
词法分析流程图
四.语法分析
.源程序中涉及的文法G[P]定义如下表:
说明语句
表达式
布尔表达式
句法
0、P’→P
1、P→id () L;R
2、L→L;D
3、L→D
4、D→id:int
5、E→E+T
6、E→T
7、T→T*F
8、T→F
9、F→(E)
10、F→id
三.词法分析---------------------------------------------------------------3
四.语法分析---------------------------------------------------------------4
五.语义分析和中间代码生成------------------------------------------------10
11、B→B and B
12、B→id>id
13、M→id=E
14、S→if B then M
15、S→while B do M
16、S→M
17、N→N;S
18、N→S
19、R→{N}
.上述文法的每个非终结符的FIRST 集和FOLLOW集如下表:
FIRST 集
FOLLOW 集
P
{ id }
{ # }
语义分析阶段,在语法分析的同时,在归约的时候,给出相应的语义动作,最后输出中间代码四元式和新的符号表,如果有未声明的变量出现,则会提示出出错,并显示出此变量的名称。
代码生成阶段,将语义分析得到的中间代码四元式转化为汇编语言的目标代码并输出。
二.程序适用范围
本程序的使用范围为:整型常量,四则运算(为了简化问题,本程序只考虑加法运算和乘法运算)和布尔表达式以及相应的赋值语句,条件转移语句和循环语句。
: int说明语句
DidD id
R ; L ) ( id P
{
if B then M
id and id句法
S id =
} if id
M N
; S id
M while
while B do M
id and
id B
布尔表达式> and
id
六.代码生成--------------------------------------------------------------12
七.流程图----------------------------------------------------------------13
八.实现------------------------------------------------------------------14
扬州大学
编译原理课程设计
学 号:091202122
姓 名:
专 业:计算机科学与技术
课 程:编译原理
指导教师:陈宏建
一.程序简介与分析---------------------------------------------------------3
二.程序适用范围-----------------------------------------------------------3
三.词法分析
根据词法分析的需要,我将源程序中的单词符号分为:保留字,字母(标识符),
界符三类,统一用一张表表示如下:
界符,保留字表
单词
=
+
*
>
:
;
{
}
(
)
and
if
then
while
do
int
标志符
编码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
31
32
33
35
36
37
25
程序从源程序文件libo.txt中一次读入一个字符,并判断它是不是字母,界符,
L
{ id }
{ ; }
D
{ id }
{ ; }
E
{(,id }
{ },;,+,),#}
T
{(,id }
{ },;,+,),*,#}
F
{(,id }
{ },;,&#{then,do,and}
M
{ id }
{ },;}
S
{id,while,if}
{ },;}
N
{id,while,if}
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