编译原理实验(布置版)
编译原理 实验报告
编译原理实验报告编译原理实验报告引言编译原理是计算机科学中的重要课程，它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言程序的过程。
在本次实验中，我们学习了编译原理的基本概念和技术，并通过实践来加深对这些概念和技术的理解。
本报告将对我们在实验中遇到的问题、解决方案以及实验结果进行总结和分析。
实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个简单的编译器，能够将类C语言的源代码翻译成目标代码。
通过这个实验，我们可以更好地理解编译器的工作原理，掌握编译器设计的基本方法和技术。
实验过程在实验中，我们首先对给定的类C语言的语法进行了分析，并根据语法规则设计了相应的语法分析器。
然后，我们使用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。
在实现语法分析器的过程中，我们遇到了一些问题，例如如何处理语法规则中的左递归、如何处理语法规则中的优先级和结合性等。
通过仔细研究相关的文献和资料，我们成功地解决了这些问题，并完成了语法分析器的设计和实现。
接下来，我们对语法分析器进行了测试，并对测试结果进行了分析。
通过测试，我们发现语法分析器在处理简单的源代码时能够正确地识别出语法错误，并给出相应的错误提示。
然而，在处理复杂的源代码时，语法分析器可能会出现一些错误，例如无法正确地处理嵌套的语法结构、无法正确地处理运算符的优先级和结合性等。
为了解决这些问题，我们对语法分析器进行了改进，并进行了多次测试，最终得到了令人满意的结果。
实验结果通过本次实验，我们成功地设计并实现了一个简单的编译器，能够将类C语言的源代码翻译成目标代码。
在实验中，我们对编译器的工作原理有了更深入的了解，掌握了编译器设计的基本方法和技术。
同时，我们也发现了一些问题，并通过不断地改进和测试，最终得到了令人满意的结果。
结论编译原理是一门重要的计算机科学课程，它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言程序的过程。
通过本次实验，我们对编译原理的基本概念和技术有了更深入的了解，并通过实践来加深了对这些概念和技术的理解。
《编译原理》实验
《编译原理》实验《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，只有通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。
本实验内容可在《编译原理》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。
实验一词法分析1．实验目的对C语言的一个子集设计并实现一个简单的词法分析器，掌握利用状态转换图设计词法分析器的基本方法。
2．实验要求利用该词法分析器完成对源程序字符串的词法分析。
输出形式是源程序的单词符号二元式的代码，并保存到文件中。
3．实验内容(1) 假设该语言中的单词符号及种别编码如下表所示。
(2) 关键字main int char if else for while都是小写并都是保留字。
算符和界符= + －* / & ＜＜＝＞＞＝＝＝!＝&& || , : ; { } [ ] ( ) ID和NUM的正规定义式为：ID→letter(letter | didit)*NUM→digit digit*letter→a | … | z | A | … | Zdigit→ 0 | … | 9如果关键字、标识符和常数之间没有确定的算符或界符作间隔，则至少用一个空格作间隔。
空格由空白、制表符和换行符组成。
编译原理实验报告
编译原理实验报告一、实验目的和要求本次实验旨在对PL_0语言进行功能扩充，添加新的语法特性，进一步提高编译器的功能和实用性。
具体要求如下：1.扩展PL_0语言的语法规则，添加新的语法特性；2.实现对新语法的词法分析和语法分析功能；3.对扩展语法规则进行语义分析，并生成中间代码；4.验证扩展功能的正确性。
二、实验内容1.扩展语法规则本次实验选择扩展PL_0语言的语句部分，添加新的控制语句，switch语句。
其语法规则如下：<switch_stmt> -> SWITCH <expression> CASE <case_list><default_stmt> ENDSWITCH<case_list> -> <case_stmt> ， <case_stmt> <case_list><case_stmt> -> CASE <constant> : <statement><default_stmt> -> DEFAULT : <statement> ，ε2.词法分析和语法分析根据扩展的语法规则，需要对新的关键字和符号进行词法分析，识别出符号类型和记号类型。
然后进行语法分析，建立语法树。
3.语义分析在语义分析阶段，首先对switch语句的表达式进行求值，判断其类型是否为整型。
然后对case语句和default语句中的常量进行求值，判断是否与表达式的值相等。
最后将语句部分生成中间代码。
4.中间代码生成根据语法树和语义分析的结果，生成对应的中间代码。
例如，生成switch语句的跳转表，根据表达式的值选择相应的跳转目标。
5.验证功能的正确性设计一些测试用例，验证新语法的正确性和扩展功能的实用性。
三、实验步骤与结果1.扩展语法规则，更新PL_0语法分析器的词法规则和语法规则。
编译原理实验报告
编译原理实验报告一、实验概述本次实验旨在设计并实现一个简单的词法分析器，即实现编译器的第一个阶段，词法分析。
词法分析器将一段源程序代码作为输入，将其划分为一个个的词法单元，并将其作为输出。
二、实验过程1.设计词法规则根据编程语言的规范和所需实现的功能，设计词法规则，以明确规定如何将源程序代码分解为一系列的词法单元。
2.实现词法分析器采用合适的编程语言，根据所设计的词法规则，实现词法分析器。
词法分析器的主要任务是读入源程序代码，并将其根据词法规则进行分解，生成对应的词法单元。
3.测试词法分析器设计测试用例，用于检验词法分析器的正确性和性能。
测试用例应包含各种情况下的源程序代码。
4.分析和修正错误根据测试过程中发现的问题，分析产生错误的原因，并进行修正。
重复测试和修正的过程，直到词法分析器能够正确处理所有测试用例。
三、实验结果我们设计了一个简单的词法分析器，并进行了测试。
测试用例涵盖了各种情况下的源程序代码，包括正确的代码和错误的代码。
经过测试，词法分析器能够正确处理所有的测试用例。
词法分析器将源程序代码分解为一系列的词法单元，每个词法单元包含了单词的种类和对应的值。
通过对词法单元的分析，可以进一步进行语法分析和语义分析，从而完成编译过程。
四、实验总结通过本次实验，我深入了解了编译原理的词法分析阶段。
词法分析是编译器的第一个重要阶段，它将源程序代码分解为一个个的词法单元，为后续的语法分析和语义分析提供基础。
在实现词法分析器的过程中，我学会了如何根据词法规则设计词法分析器的算法，并使用编程语言实现词法分析器。
通过测试和修正，我掌握了调试和错误修复的技巧。
本次实验的经验对我今后的编程工作有很大帮助。
编译原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，通过实践能够更好地理解和掌握其中的概念和技术。
我相信通过进一步的学习和实践，我能够在编译原理领域取得更大的成果。
编译原理实验报告
编译原理实验报告一、实验目的编译原理是计算机科学中的重要学科，它涉及到将高级编程语言转换为计算机能够理解和执行的机器语言。
本次实验的目的是通过实际操作和编程实践，深入理解编译原理中的词法分析、语法分析、语义分析以及中间代码生成等关键环节，提高我们对编译过程的认识和编程能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发环境为Visual Studio 2019。
此外，还使用了一些相关的编译工具和调试工具，如 GDB 等。
三、实验内容（一）词法分析器的实现词法分析是编译过程的第一步，其任务是将输入的源程序分解为一个个单词符号。
在本次实验中，我们使用有限自动机的理论来设计和实现词法分析器。
首先，定义了各种单词符号的类别，如标识符、关键字、常量、运算符等。
然后，根据这些类别设计了相应的状态转换图，并将其转换为代码实现。
在实现过程中，使用了正则表达式来匹配输入字符串中的单词符号。
对于标识符和常量等需要进一步处理的单词符号，使用了相应的规则进行解析和转换。
（二）语法分析器的实现语法分析是编译过程的核心环节之一，其任务是根据给定的语法规则，分析输入的单词符号序列是否符合语法结构。
在本次实验中，我们使用了递归下降的语法分析方法。
首先，根据实验要求定义了语法规则，并将其转换为相应的递归函数。
在递归函数中，通过对输入单词符号的判断和处理，逐步分析语法结构。
为了处理语法错误，在分析过程中添加了错误检测和处理机制。
当遇到不符合语法规则的输入时，能够输出相应的错误信息，并尝试进行恢复。
（三）语义分析及中间代码生成语义分析的目的是对语法分析得到的语法树进行语义检查和语义处理，生成中间代码。
在本次实验中，我们使用了三地址码作为中间代码的表示形式。
在语义分析过程中，对变量的定义和使用、表达式的计算、控制流语句等进行了语义检查和处理。
对于符合语义规则的语法结构，生成相应的三地址码指令。
四、实验步骤（一）词法分析器的实现步骤1、定义单词符号的类别和对应的正则表达式。
编译原理实验报告
编译原理实验报告《编译原理》实验教学⼤纲课程编号：课程名称：编译原理/Compiler Principles实验总学时数：8学时适应专业：计算机科学与技术、软件⼯程承担实验室：计算机科学与技术学院实验中⼼⼀、实验教学的⽬的和任务1．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。
2．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，独⽴完成算法编制和程序代码的编写；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）封⾯：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）程序清单与运⾏结果；（5）收获与体会。
实验成绩占编译原理课程结业成绩的10-20%。
⼆、实验项⽬及学时分配三、每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。
1．问题描述：对于常⽤⾼级语⾔（如Pascal、C语⾔）的各类单词进⾏词法分析。
2．实验内容：完成对某⼀种常⽤⾼级语⾔（如Pascal、C语⾔、PL/0语⾔）的各类单词进⾏词法分析，即对源程序从左到右进⾏扫描，对组成源程序的字符串拼接成为单词；并把其转换成属性字输出。
3．实验要求：（1）选择常⽤⾼级程序设计语⾔（如 Pascal、C语⾔、PL/0语⾔）的源程序作为词法分析对象。
（2）根据教学要求和学⽣具体情况，从上列语⾔之⼀中选取它的⼀个适当⼤⼩的⼦集，可以选取⼀类典型单词，也可以尽可能使各种类型的单词都能兼顾到。
编译原理实验报告文档
《编译原理》实验报告
专业班级：计101班
学号：109074002
姓名：卞恩会
指导老师：王森玉
实验内容：
1.求出每个非终结符的FIRST集合
2.求出每个产生式右部的FIRST集合
3.求出每个非终结符的Follow集合实验环境：
Visual Studio2010
实验目的:
掌握FIRST集合和FOLLOW集合的求法
测试数据1：
S->aH
H->aMd|d
M->Ab|@
A->aM|e
输出结果：
测试数据2：S->AB
S->bC
A->@
A->b
B->@
B->aD
C->AD
C->b
D->aS
D->c
测试数据3：E->TX
X->+TX|@ T->FY
Y->*FY|@ F->i|(E)
输出结果：
感受：通过上机调试代码让我对书上的单纯的理论的知识有了一个更深的理解同时让我明白了对待一个问题我们应该全面的去理解它，这样才能学到的更多。
程序清单：。
编译原理实验大纲
编译原理实验大纲1.实验简介-介绍编译原理实验的目的和意义。
-解释编译原理实验的基本原理和流程。
2.实验环境搭建-说明实验所需的软件工具和开发环境。
-指导学生安装和设置实验环境。
3.实验一：词法分析器设计-介绍词法分析器的作用和原理。
-分析需求，设计词法分析器的数据结构和算法。
-实现基于所设计算法的词法分析器。
-编写测试用例，验证词法分析器的功能和正确性。
4.实验二：语法分析器设计-介绍语法分析器的作用和原理。
-分析需求，设计语法分析器的数据结构和算法。
-实现基于所设计算法的语法分析器。
-编写测试用例，验证语法分析器的功能和正确性。
5.实验三：语义分析器设计-介绍语义分析器的作用和原理。
-分析需求，设计语义分析器的数据结构和算法。
-实现基于所设计算法的语义分析器。
-编写测试用例，验证语义分析器的功能和正确性。
6.实验四：中间代码生成-介绍中间代码生成的作用和原理。
-分析需求，设计中间代码生成的数据结构和算法。
-实现基于所设计算法的中间代码生成器。
-编写测试用例，验证中间代码生成器的功能和正确性。
7.实验五：目标代码生成-介绍目标代码生成的作用和原理。
-分析需求，设计目标代码生成的数据结构和算法。
-实现基于所设计算法的目标代码生成器。
-编写测试用例，验证目标代码生成器的功能和正确性。
8.实验六：优化与调试-介绍编译优化和调试的基本概念。
-分析已实现的编译器的性能和问题。
-提出优化方案，并实现相应的优化功能。
-进行性能测试和调试，验证优化效果和解决问题。
9.实验七：实验报告撰写-分析实验过程和结果，总结经验和收获。
-撰写实验报告，包括实验目的、原理、实现过程、结果分析等内容。
-提交实验报告并进行评分评比。
10.总结与展望-对实验进行总结，回顾实验目标和实现情况。
-展望未来的发展方向和对编译原理的深入研究。
以上为编译原理实验的大纲，通过完成这些实验，学生可以深入理解编译原理的基本原理和算法，并掌握编译器的设计与实现方法。
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编译原理实验（布置版）
实验一：基于有限自动机方法的简单词法分析程序的设计与实现
——无符号实数识别程序
1、实验目的
通过本实验，使学生进一步熟悉词法分析程序所用的工具——自动机方法，掌握文法转换成自动机的技术及用C语言实现有穷自动机识别单词的方法。
2、实验内容
根据教材P46无符号实数的状态转换图，用C或C++语言编制识别无符号实数的程序。
要求：程序执行时，首先给出提示“Please input a unsigned real number:”，输入数据后，给出对该数据的分析结果信息如“The number is right!”或“The number is error!”，反复输入数据和分析，直到输入回车或其他键符，退出程序执行。
3、实验报告要求
按照实验报告模板格式要求组织内容，必须要有以下内容：
（1）无符号实数词法分析的思想。
（2）无符号实数的文法和根据文法生成的状态转换图（即有穷自动机）。
（3）程序处理的流程图
（4）程序运行（测试）结果截图
（5）源程序清单
实验二：综合词法分析程序的设计与实现
1、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。
2、实验内容
（1）本程序自行规定：
关键字：“begin”，“end”，“if”，“then”，“else”，“while”，“write”，“read”，“do”，“call”，“const”，“char”，“until”，“procedure”，“repeat”。
运算符：“+”，“-”，“*”，“/”，“=”
界符：“{”，“}”，“[”，“]”，“;”，“,”，“.”，“(”，“)”，“:”
标识符：以字母开头的字符串。
空格、回车、换行符跳过。
（2）用C或C++语言编制程序，实现对下述一段源程序的词法分析。
//源程序文件位置及名称：F:\…\MY.TXT
begin
x:=9
if x>0 then x:=x+1;
while a:=0 do
b:=2*x/3;
end;
输出结果（在屏幕上显示）形式举例：
( 1 , 无符号整数)
( begin , 关键字)
( if , 关键字)
( +, 运算符)
( ；界符)
( a , 标识符)
……
编程提示：构造一个关键字表，根据关键字表及当前所接受的状态，可以识别出单词的属性。
3、实验报告要求
按照实验报告模板格式要求组织内容，必须要有以下内容：
（1）该词法分析程序的设计思想
（2）识别各种单词的状态转换图
（3）程序处理的流程图（参考教材）
（4）程序运行结果截图
（5）源程序清单
实验三：语法分析程序的设计与实现
1、实验目的
通过本实验，进一步理解递归下降分析算法，掌握和熟悉递归下降分析程序设计方法，实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。
2、实验内容
待分析的简单语言的语法用BNF表示如下：
1）<程序>→begin<语句串>end
2）<语句串>→<语句>{；<语句>}
3）<语句>→<赋值语句>
4）<赋值语句>→ID:=<表达式>
5）<表达式>→<项>{+<项> | -<项>}
6）<项>→<因子>{*<因子> | /<因子>
7）<因子>→ID | NUM | （<表达式>）
用C或C++语言编制根据上述语法对一个句子进行语法分析的程序。
程序执行后，要求输入一个句子（单词串），并以“#”结束，如果是文法正确的句子，则输出语法分析成功信息“success”，否则输出语法分析错误信息“error”。
例如：
输入begin a:=9; x:=2*3; b:=a+x end #
输出success
输入x:=a+b*c end #
输出error
编程提示：参考教材4.2.4。
3、实验报告要求
按照实验报告模板格式要求组织内容，必须要有以下内容：
（1）该递归下降分析程序的设计思想
（2）程序处理的流程图
（3）程序运行结果截图
（4）源程序清单
附：实验成绩评定办法
分为五个等级，优秀（90~100）、良好（80~89）、中等（70~79）、及格（60~69）、不及格（0~59）。
（1）优秀：程序运行通畅、输出结果完整且符合要求，能够熟练调试程序，解决问题的能力强；实验报告内容完整（有算法流程图、状态转换图与符合功能的源程序清单、实验结论等）、描述准确、回答问题全面且正确、结论完整。
（2）良好：程序运行通畅、输出结果比较完整且符合要求，能够比较熟练调试程序，解决问题的能力比较强；实验报告内容完整（有算法流程图、状态转换图与符合功能的源程序清单、实验结论等）、描述准确、回答问题全面且正确、结论完整。
（3）中等：程序运行通畅、输出结果比较完整，能够解决实验中遇到的问题；实验报告内容比较完整（有算法流程图、状态转换图与符合功能的源程序清单）、描述比较准确、回答问题比较正确、结论比较完整。
（4）及格：程序运行通畅、输出结果比较完整，在老师或同学帮助下能够解决实验中遇到的问题；实验报告内容比较完整（有算法流程图、状态转换图与符合功能的源程序清单）、回答问题基本正确、结论基本完整。
（5）不及格：不熟悉算法流程、程序功能不完整或无实验结果、无结论；或抄袭、复制其他同学的实验报告和源程序。