编译原理C语言词法分析器

合集下载

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。

编译原理课程设计-词法语法分析器

编译原理课程设计-词法语法分析器

编译原理课程设计Course Design of Compiling(课程代码3273526)半期题目:词法和语法分析器实验学期:大三第二学期学生班级:2014级软件四班学生学号:2014112218学生姓名:何华均任课教师:丁光耀信息科学和技术学院2017.6课程设计1-C语言词法分析器1.题目C语言词法分析2.内容选一个能正常运行的c语言程序,以该程序出现的字符作为单词符号集,不用处理c语言的所有单词符号。

将分析到的单词符号对应的二元组输出到文件中保存可以将扫描缓冲区和输入缓冲区合成一个缓冲区,一次性输入源程序后就可以进行预处理了 3.设计目的掌握词法分析算法,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4.设计环境(电脑语言环境) 语言环境:C 语言 CPU:i7HQ6700 内存:8G5.概要设计(单词符号表,状态转换图) 5.1 词法分析器的结构 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。

词法分析程序可以单独为一个程序;也可以作为整个编译程序的一个子程序,当需要一个单词时,就调用此法分析子程序返回一个单词.为便于程序实现,假设每个单词间都有界符或运算符或空格隔开,并引入下面的全局变量及子程序:1) ch 存放最新读进的源程序字符 2) strToken 存放构成单词符号的字符串 3) Buffer 字符缓冲区4)struct keyType 存放保留字的符号和种别 5.2 待分析的简单词法 (1)保留字break 、case 、char 、const 、int 、do 、while …(2)运算符和界符= 、+、 -、 * 、/、%、,、;、(、)、?、# 5.3 各种单词符号对应的种别码单词符号种别码 单词符号 种别码 ID 0 sizeof 24INT 1static25 auto 2 struct 26 break 3switch27case 4 typedef 28 char 5 union 29 const 6 unsigned 30 continue 7 void31 default 8 volatile 32 do 9 while 33 double 10 = 34 else11+35源程序 输入缓冲区 预处理子程序 扫描缓冲区1 扫描缓冲区2 词法分析子程序返回一个单词 调用 数据enum 12 - 36extern 13 *37float 14 / 38for 15 % 39goto 16 , 40if 17 ; 41int 18 ( 42long 19 ) 43register 20 ? 44return 21 clear 45short 22 # 46signed 23 lettet(letter|digit)*47dight dight* 486.详细设计(数据结构,子程序)算法思想:首先设置3个变量:①strToken用来存放构成单词符号的字符串;②ch用来字符;③struct keyType用来存放单词符号的种别码。

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C语言词法与语法分析器的实现

编写原理课程设计报告题目:编译原理课程设计C语言词法和语法分析器的实现C-词法和语法分析器的实现1.课程设计目标(1)题目的实用性C语言具有完整语言的基本属性,写C语言的词法分析和语法分析对理解编译原理的相关理论和知识会起到很大的作用。

通过编写C语言词法和语法分析程序,可以对编译原理的相关知识:正则表达式、有限自动机、语法分析等有一个清晰的认识和掌握。

(2)C语言的词法描述①语言的关键词:else if int返回void while的所有关键字都是保留字,必须小写。

②特殊符号:+ - * / < <= > >= == != = ;, ( ) [ ] { } /* */③其他标记是ID和NUM,它们由以下正则表达式定义:ID =字母字母*NUM =数字数字*字母= a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9注:ID表示标识符,NUM表示数字,letter表示字母,digit表示数字。

小写字母和大写字母是有区别的。

④它由空格、换行符和制表符组成。

空格通常会被忽略。

⑤用常用的C语言符号/*将注释括起来...*/.注释可以放在任何空白位置(也就是注释不能放在标记上),可以多行。

注释不能嵌套。

(3)规划目标能够正确分析程序的词法和语法。

2.分析和设计(1)设计理念a.词汇分析词法分析的实现主要使用有限自动机理论。

有限自动机可以用来描述识别输入字符串中模式的过程,因此也可以用来构造扫描程序。

词法分析器可以很容易地用有限自动机理论来设计。

b.语法分析语法分析采用递归下降分析法。

递归下降法是语法分析中最容易理解的方法。

其主要原理是根据每个非终结符的产生式结构为其构造相应的解析子程序,其中终结符生成匹配命令,非终结符生成过程调用命令。

这种方法被称为递归子例程下降法或递归下降法,因为语法递归的相应子例程也是递归的。

子程序的结构与产生式的结构几乎相同。

(2)程序流程图主程序流程图:词法分析:语法分析:词汇分析子流程图:语法分析子流程图:3.程序代码实现整个词法与语法程序设计在同一个项目中,包含八个文件,分别是main.cpp、parse.cpp、scan.cpp、util.cpp、scan.h、util.h、globals.h和parse.h,其中scan.cpp和scan.h是词法分析程序。

编译原理词法分析器语法分析课程设计范本

编译原理词法分析器语法分析课程设计范本

《编译原理词法分析器语法分析课程设计-《编译原理》课程设计院系信息科学与技术学院专业软件工程年级级学号 2723姓名林苾湲西南交通大学信息科学与技术学院12月目录课程设计1 词法分析器 (2)设计题目 (2)设计内容 (2)设计目的 (2)设计环境 (2)需求分析 (2)概要设计 (2)详细设计 (4)编程调试 (5)测试 (11)结束语 (13)课程设计2 赋值语句的解释程序设计 (14)设计题目 (14)设计内容 (14)设计目的 (14)设计环境 (14)需求分析 (15)概要设计 (16)详细设计 (16)编程调试 (24)测试 (24)结束语 (25)课程设计一词法分析器设计一、设计题目手工设计c语言的词法分析器(能够是c语言的子集)。

二、设计内容处理c语言源程序,过滤掉无用符号,判断源程序中单词的合法性,并分解出正确的单词,以二元组形式存放在文件中。

三、设计目的了解高级语言单词的分类,了解状态图以及如何表示并识别单词规则,掌握状态图到识别程序的编程。

四、设计环境该课程设计包括的硬件和软件条件如下:.硬件(1)Intel Core Duo CPU P8700(2)内存4G.软件(1)Window 7 32位操作系统(2)Microsoft Visual Studio c#开发平台.编程语言C#语言五、需求分析.源程序的预处理:源程序中,存在许多编辑用的符号,她们对程序逻辑功能无任何影响。

例如:回车,换行,多余空白符,注释行等。

在词法分析之前,首先要先剔除掉这些符号,使得词法分析更为简单。

.单词符号的识别并判断单词的合法性:将每个单词符号进行不同类别的划分。

单词符号能够划分成5中。

(1)标识符:用户自己定义的名字,常量名,变量名和过程名。

(2)常数:各种类型的常数。

(3) 保留字(关键字):如if、else、while、int、float 等。

(4) 运算符:如+、-、*、<、>、=等。

C语言编译原理词法分析和语法分析

C语言编译原理词法分析和语法分析

C语言编译原理词法分析和语法分析编程语言的编写和使用离不开编译器的支持,而编译器的核心功能之一就是对代码进行词法分析和语法分析。

C语言作为一种常用的高级编程语言,也有着自己的词法分析和语法分析规则。

一、词法分析词法分析是编译器的第一阶段,也是将源代码拆分为一个个独立单词(token)的过程。

在C语言中,常见的单词包括关键字(如if、while等)、标识符(如变量名)、常量(如数字、字符常量)等。

词法分析器会根据预定义的规则对源代码进行扫描,并将扫描到的单词转化为对应的符号表示。

词法分析的过程可以通过有限自动机来实现,其中包括各种状态和状态转换规则。

词法分析器通常会使用正则表达式和有限自动机的方法来进行实现。

通过词法分析,源代码可以被分解为一个个符号,为后续的语法分析提供基础。

二、语法分析语法分析是编译器的第二阶段,也是将词法分析得到的单词序列转换为一棵具有语法结构的抽象语法树(AST)的过程。

在C语言中,语法分析器会根据C语言的文法规则,逐句解析源代码,并生成相应的语法树。

C语言的语法规则相对复杂,其中包括了各种语句、表达式、声明等。

语法分析的过程主要通过递归下降分析法、LR分析法等来实现。

语法分析器会根据文法规则建立语法树的分析过程,对每个语法结构进行逐步推导和分析,最终生成一棵完整的语法树。

三、编译器中的词法分析和语法分析在编译器中实现词法分析和语法分析是一项重要的技术任务。

编译器通常会将词法分析和语法分析整合在一起,形成一个完整的前端。

在C语言编译器中,词法分析和语法分析器会根据C语言的词法规则和文法规则,对源代码进行解析,并生成相应的中间表示形式,如语法树或者中间代码。

词法分析和语法分析的结果会成为后续编译器中各个阶段的输入,如语义分析、中间代码生成、目标代码生成等。

编译器的优化和错误处理也与词法分析和语法分析有密切关系。

因此,对词法分析和语法分析的理解和实现对于编译器开发者而言是非常重要的。

C语言编译原理编译过程和编译器的工作原理

C语言编译原理编译过程和编译器的工作原理

C语言编译原理编译过程和编译器的工作原理C语言是一种广泛使用的计算机编程语言,它具有高效性和可移植性的特点。

在C语言程序的运行之前,需要通过编译器将源代码翻译成机器可以执行的目标代码。

编译器是一种专门用于将高级语言源代码转换为机器语言的程序。

编译过程分为四个主要阶段,包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。

下面我们逐一介绍这些阶段的工作原理。

1. 词法分析词法分析是编译过程的第一步,它将源代码分解成一系列的词法单元,如标识符、常量、运算符等。

这些词法单元存储在符号表中,以便后续的分析和转换。

2. 语法分析语法分析的目标是将词法单元按照语法规则组织成一个语法树,以便进一步的分析和优化。

语法分析器使用文法规则来判断输入的字符串是否符合语法规范,并根据语法规则生成语法树。

3. 语义分析语义分析阶段对语法树进行分析并在合适的地方插入语义动作。

语义动作是一些与语义相关的处理操作,用于检查和修正代码的语义错误,并生成中间代码或目标代码。

4. 代码生成代码生成是编译过程的最后一个阶段,它将中间代码或语法树翻译为目标代码,使得计算机可以直接执行。

代码生成阶段涉及到指令的选择、寄存器分配、数据位置的确定等一系列的优化操作,以提高程序的性能和效率。

编译器是实现编译过程的工具。

它接收源代码作为输入,并将其转换为目标代码或可执行文件作为输出。

编译器工作原理可以简单概括为:读取源代码、进行词法分析和语法分析、生成中间代码、进行优化、生成目标代码。

编译器在编译过程中还涉及到符号表管理、错误处理、优化算法等方面的工作。

符号表用于管理程序中的标识符、常量、变量等信息;错误处理机制用于检测和纠正程序中的错误;优化算法用于提高程序的性能和效率,例如常量折叠、无用代码删除等。

总结起来,C语言编译过程涉及到词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等阶段,每个阶段都有特定的工作原理和任务。

编译器作为实现编译过程的工具,负责将源代码转换为机器可以执行的目标代码。

编译原理实验--词法分析器

编译原理实验--词法分析器

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。

【实验流程图】【实验步骤】1.提取pl/0文件中基本字的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){int k=-1;char a[SIZE];int s=0;while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z'){if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32;a[++k]=(char)ch;ch=fgetc(stream);}for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++)for(int n=0;n<=k;n++){if(a[n]==wsym[m][n]) ++s;else s=0;if(s==(strlen(wsym[m]))) {printf("%s\t",wsym[m]);m=14;n=k+1;} }2.提取pl/0文件中标识符的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){int k=-1;char a[SIZE]=" ";int s=0;while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z'){if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32;a[++k]=(char)ch;ch=fgetc(stream);}for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++)for(int n=0;n<=k;n++){if(a[n]==wsym[m][n]) ++s;else s=0;if(s==(strlen(wsym[m]))) {m=14;n=k+1;}}if(m==13) for(m=0;a[m]!=NULL;m++) printf("%c ",a[m]);3.提取pl/0文件中常数的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){while(ch>='0' && ch<='9'){num=10*num+ch-'0';ch=fgetc(stream);}if(num!=0) printf("%d ",num);num=0;}4.提取pl/0文件中运算符的源代码int ch=fgetc(stream);while(ch!='.'){switch(ch){case'+': printf("+ ");break;case'-': printf("- ");break;case'*': printf("* ");break;case'/': printf("/ ");break;case'>': if(fgetc(stream)=='=')printf(">= "); else printf("> ");break;case'<': if(fgetc(stream)=='=')printf("<= "); else printf("< ");break;case':': printf(":= ");break;case'#': printf("# ");break;case'=': printf("= ");break;default: break;}ch=fgetc(stream);5.提取pl/0文件中界符的源代码int ch=fgetc(stream);while(ch!='.'){switch(ch){case',': printf(", ");break;case';': printf("; ");break;case'(': printf("( ");break;case')': printf(") ");break;default: break;}ch=fgetc(stream);}【实验结果】1.pl/0文件(222.txt)内容const a=10;var b,c;procedure p;beginc:=b+a;end;beginread(b);while b#0 dobegincall p;write(2*c);read(b)endend .2.实验运行结果【实验小结】1.了解程序在运行过程中对词法分析,识别一个个字符并组合成相应的单词,是机器能过明白程序,定义各种关键字,界符。

  1. 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
  2. 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
/*运算符表*/
int xx0[35],xx1[10],xx2[31];
int temp_key3=0,temp_c40=0,temp_c41=0,temp_c42=0,temp_c43=0;
/*******初始化函数*******/
void load()
{
int mm;
for (mm=0;mm<=34;mm++)
return;
}
fclose (floading);
/*建立保留字表文件:key0、txt*/
if ((floading=fopen("key1、txt","w"))==NULL)
{
printf("Error! Can't create file : key1、txt");
return;
}
/*建立分隔符表文件:key1、txt*/
/*建立浮点类型常量表文件:c41、txt*/
if ((floading=fopen("c42、txt","w"))==NULL)
{
printf("Error! Can't create file : c42、txt");
{
printf("Error! Can't create file : key3、txt");
return;
}
fclose (floading);
/*建立标识符表文件:key3、txt*/
if ((floading=fopen("c40、txt","w"))==NULL)
{
printf("Error! Can't create file : c40、txt");
{
xx0[mm]=0;
}
for (mm=0;mm<=9;mm++)
{
xx1[mm]=0;
}
for (mm=0;mm<=30;mm++)
{
xx2[mm]=0;
}
FILE *floading;
if ((floading=fopen("key0、txt","w"))==NULL)
{
printf("Error! Can't create file : key0、txt");
#include <string、h>
#include <stdlib、h>
char *key0[]={" ","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","_Complex","_Imaginary","union","unsigned","void","volatile","while"};
if ((floading=fopen("key2、txt","w"))==NULL)
{
printf("Error! Can't create file : key2、txt");
return;
}
fclose(floading);
/*建立运算符表文件:key2、txt*/
if ((floading=fopen("key3、txt","w"))==NULL)
void inta_search(char *word)void cc_search(char *word)
四、设计
1、主函数void main ( )
2、初始化函数void load ( )
3、保留字及标识符判断函数void char_search(char *word)
4、整数类型判断函数void inta_search(char *word)
/*保留字表*/
char *key1[]={" ","(",")","[","]","{","}",",",";","'"};
/*分隔符表*/
char *key2[]={" ","+","-","*","/","%","<",">","==",">=","<=","!=","!","&&","||","<<",">>","~","|","^","&","=","?:","->","++","--","、","+=","-=","*=","/="};
二、实验目的
1、理解词法分析在编译程序中的作用;
2、掌握词法分析程序的实现方法与技术;
3、加深对有穷自动机模型的理解。
三、主要函数
void load ( )void char_search(char *word)
void main ( )void intb_searchan ( )void c_search(char *word)
编译原理 C语言词法分析器
一、实验题目
编制并调试C词法分析程序。
a.txt源代码:
main() {
int sum=0 ,it=1;/* Variable declaration*/
if (sum==1)
it++;
else
it=it+2;
}
设计其词法分析程序,能识别出所有的关键字、标识符、常数、运算符(包括复合运算符,如++)、界符;能过滤掉源程序中的注释、空格、制表符、换行符;并且能够对一些词法规则的错误进行必要的处理,如:标识符只能由字母、数字与下划线组成,且第一个字符必须为字母或下划线。实验要求:要给出所分析语言的词法说明,相应的状态转换图,单词的种别编码方案,词法分析程序的主要算法思想等。
return;
}
fclose (floading);
/*建立整数类型常量表文件:c40、txt*/
if ((floading=fopen("c41、txt","w"))==NULL)
{
printf("Error! Can't create file : c41、txt");
return;
}
fclose (floading);
5、浮点类型判断函数void intb_search(char *word)
6、字符串常量判断函数void cc_search(char *word)
7、字符常量判断函数void c_search(char *word)
同4、5函数图
8、主扫描函数void scan ( )
五、关键代码
#include <stdio、h>
相关文档
最新文档