编译原理词法分析实验报告
编译原理词法分析实验报告
编译原理词法分析实验报告实验名称:词法分析器的设计与实现一、实验目的：1.熟悉编译原理中词法分析的基本概念和原理；2.掌握正则表达式的使用方法；3.实现一个简单的词法分析器。
二、实验内容：1.设计一个简单的编程语言，包含如下几种类型的词法单元：关键字、标识符、常量、运算符和界符。
2.使用正则表达式定义每种词法单元的模式。
3.设计一个词法分析器，将源代码中的每个词法单元识别出来并输出。
三、实验步骤：1. 确定编程语言的词法单元类型和正则表达式模式，定义相应的单词类型（如 TokenType）和模式（如 regex）。
2. 实现一个词法分析器的类 Lexer，包含以下方法：(1)一个构造方法，用于初始化词法分析器的输入源代码。
(2) 一个getNextToken方法，用于获取源代码中的下一个词法单元。
3. 在getNextToken方法中，使用正则表达式逐个识别源代码中的词法单元，并返回相应的Token对象。
4. 设计一个Token类，包含以下属性：词法单元类型、词法单元的值和位置信息等。
5.在主程序中使用词法分析器，将源代码中的每个词法单元识别出来并输出。
四、实验结果：1.设计一个简单的编程语言，包含如下词法单元类型（示例）：(1) 关键字：if、else、while、for等；(2)标识符：变量名等；(3)常量：整数、浮点数、字符串等；(4)运算符：+、-、*、/、=等；(5)界符：(、)、{、}、;等。
2. 实现一个词法分析器，识别出源代码中的每个词法单元，并输出相应的Token对象。
五、实验总结：通过本次实验，我熟悉了编译原理中词法分析的基本概念和原理，并掌握了正则表达式的使用方法。
我成功完成了一个简单的词法分析器的设计与实现，实现了源代码中每个词法单元的识别与输出。
这次实验对我深化了对编译原理中词法分析的理解，并提高了我的编程能力。
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编译原理实验报告实验⼀词法分析⼀、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。
⼆、实验要求2.1 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。
2.2 各种单词符号对应的种别码：表2.1 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bgin 1 ：17If 2 ：= 18Then 3 < 20wile 4 <> 21do 5 <= 22end 6 > 23lettet（letter|digit）* 10 >= 24 dight dight* 11 = 25 + 13 ；26—14 ( 27* 15 ) 28/ 16 # 02.3 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；(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、词法分析程序的算法思想：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单词符号的第⼀个字符的种类，拼出相应的单词符号。
3.1 主程序⽰意图：主程序⽰意图如图3-1所⽰。
其中初始包括以下两个⽅⾯：⑴关键字表的初值。
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。
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编译原理实验报告一、实验目的本次编译原理实验的主要目的是通过实践加深对编译原理中词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键环节的理解，并提高实际动手能力和问题解决能力。
二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019，操作系统为 Windows 10。
三、实验内容（一）词法分析器的设计与实现词法分析是编译过程的第一个阶段，其任务是从输入的源程序中识别出一个个具有独立意义的单词符号。
在本次实验中，我们使用有限自动机的理论来设计词法分析器。
首先，我们定义了单词的种类，包括关键字、标识符、常量、运算符和分隔符等。
然后，根据这些定义，构建了相应的状态转换图，并将其转换为程序代码。
在实现过程中，我们使用了字符扫描和状态转移的方法，逐步读取输入的字符，判断其所属的单词类型，并将其输出。
（二）语法分析器的设计与实现语法分析是编译过程的核心环节之一，其任务是在词法分析的基础上，根据给定的语法规则，判断输入的单词序列是否构成一个合法的句子。
在本次实验中，我们采用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。
首先，我们根据给定的语法规则，编写了相应的递归函数。
每个函数对应一种语法结构，通过对输入单词的判断和递归调用，来确定语法的正确性。
在实现过程中，我们遇到了一些语法歧义的问题，通过仔细分析语法规则和调整函数的实现逻辑，最终解决了这些问题。
（三）语义分析与中间代码生成语义分析的任务是对语法分析所产生的语法树进行语义检查，并生成中间代码。
在本次实验中，我们使用了四元式作为中间代码的表示形式。
在语义分析过程中，我们检查了变量的定义和使用是否合法，类型是否匹配等问题。
同时，根据语法树的结构，生成相应的四元式中间代码。
（四）代码优化代码优化的目的是提高生成代码的质量和效率。
在本次实验中，我们实现了一些基本的代码优化算法，如常量折叠、公共子表达式消除等。
通过对中间代码进行分析和转换，减少了代码的冗余和计算量，提高了代码的执行效率。
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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。
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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。
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编译原理词法分析实验报告实验一词法分析一、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。
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内部编码及单词符号自身值。
二、实验内容（1）功能描述：该程序是实现一个词法分析器，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)。
本实验中，采用的是将单词分为五种的方法。
识别关键字：main、if、int、for、while、do、return、break、continue；单词种别码为1。
标识符：单词种别码为2。
常数：为无符号整形数；单词种别码为3。
运算符：包括：+、-、*、/、=、>、<、>=、<=、!= ；单词种别码为4。
分隔符：包括：,、;、{、}、(、)；单词种别码为5。
（2）程序结构描述：输入：从控制台输入一段源程序代码，对输入的代码进行词法分析,处理：分离出关键字、标识符、数值、运算符和界符。
输出：在词法分析结果表中输出每个单词所在行号、类型以及它所对应的编码。
其中，编码是自定义的,一种类型对应一个编码。
词法分析结果显示在控制台上。
（3）程序设计思路1、定义编码表，用ArrayList集合存放单词，如：关键字、运算符、分界符。
这三种单词是固定的，标示符和数字这两种单词不存放在集合中。
编码表是固定的，只需要初始化一次就够了，所以将集合定义为static类型，使其在类加载时，进行一次初始化。
2、static char allstr[] = new char[100000];该数组用于存储用户从控制台输入的所有字符。
3、//从键盘获取一个一个的字符public char Getchar() {try {ch = (char) System.in.read();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}return ch;}4、用while循环遍历allstr数组中存放的字符，判断分离出关键字、标示符、数字、运算符、标示符。
编译实验报告(语法分析、词法分析)
printf("(3, %s)\n",digittp);
实
验
原
理
（
算
法
流
程
）
5、其他函数
char alphaprocess(char buffer)
char othertp [20];
othertp[0]=buffer;
othertp[1]='\0';
char *border[7]={",",";",".","(",")","{","}"}; //分格符
char *arithmetic[8]={"+","-","*","/","<",">","=","+="}; //运算符
////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////
if (search(othertp,4)) do//判断字符是否是运算符
printf("(4, %s)\n",othertp);
buffer=fgetc(fp);
goto out;
if (search(othertp,5)) do //判断字符是否是分隔符
printf("(5, %s)\n",othertp);
(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告
(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告实验一词法分析程序实现一、实验内容选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象，要求将其中的各个单词识别出来。
输入：由无符号数和+，－，*，/, ( , ) 构成的算术表达式，如1.5E+2－100。
输出：对识别出的每一单词均单行输出其类别码（无符号数的值暂不要求计算）。
二、设计部分因为需要选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象，要求将其中的各个单词识别出来，而其中的关键则为无符号数的识别，它不仅包括了一般情况下的整数和小数，还有以E为底数的指数运算，其中关于词法分析的无符号数的识别过程流程图如下：GOTO 1:(完整word版)编译原理词法分析程序实现实验报告GOTO 2:三、源程序代码部分#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include <math.h>#define MAX 100#define UNSIGNEDNUMBER 1#define PLUS 2#define SUBTRACT 3#define MULTIPLY 4#define DIVIDE 5#define LEFTBRACKET 6#define RIGHTBRACKET 7#define INEFFICACIOUSLABEL 8#define FINISH 111int count=0;int Class;void StoreType();int Type[100];char Store[20]={'\0'};void ShowStrFile();//已经将要识别的字符串存在文件a中void Output(int a,char *p1,char *p2);//字符的输出过程int Sign(char *p);//'+''-''*''/'整体识别过程int UnsignedNum(char *p);//是否适合合法的正整数0~9int LegalCharacter(char *p);//是否是合法的字符：Sign(p)||UnsignedNum(p)||'E'||'.' void DistinguishSign(char *p);//'+''-''*''/'具体识别过程void TypyDistinguish();//字符的识别过程void ShowType();//将类别码存储在Type[100]中，为语法分析做准备void ShowStrFile()//已经将要识别的字符串存在文件a中{FILE *fp_s;char ch;if((fp_s=fopen("a.txt","r"))==NULL){printf("The FILE cannot open!");exit(0);}elsech=fgetc(fp_s);while(ch!=EOF){putchar(ch);ch=fgetc(fp_s);}printf("\n");}void StoreStr()//将文件中的字符串存储到数组Store[i] {FILE *fp=fopen("a.txt","r");char str;int i=0;while(!feof(fp)){fscanf(fp,"%c",&str);if(str=='?'){Store[i]='\0';break;}Store[i]=str;i++;}Store[i]='\0';}void ShowStore(){int i;for (i=0;Store[i]!='\0';i++)printf("%c",Store[i]);printf("\n");}void Output(int a,char *p1,char *p2){printf("%3s\t%d\t%s\t","CLASS",a,"VALUE");while(p1<=p2){printf("%c",*p1);p1++;}printf("\n");}int Sign(char *p){char ch=*p;if(ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')') return 1;elsereturn 0;}int UnsignedNum(char *p){char ch=*p;if('0'<=ch&&ch<='9')return 1;elsereturn 0;}int LegalCharacter(char *p){char ch=*p;if(Sign(p)||UnsignedNum(p)||ch=='E'||ch=='.')。
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词法分析器实验报告一、实验目的选择一种编程语言实现简单的词法分析程序，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。
二、实验要求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。
各种单词符号对应的种别码：表各种单词符号对应的种别码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为整型常数。
例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、词法分析程序的算法思想：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单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。
主程序示意图：主程序示意图如图3-1所示。
其中初始包括以下两个方面：⑴关键字表的初值。
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：Char *rwtab[6] = {“begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”,};图3-1（2）程序中需要用到的主要变量为syn,token和sum扫描子程序的算法思想：首先设置3个变量：①token用来存放构成单词符号的字符串；②sum用来整型单词；③syn 用来存放单词符号的种别码。
扫描子程序主要部分流程如图3-2所示。
图 3-2四、词法分析程序的源代码：#include <>#include <>#include<>#include <>char prog[80],token[8],ch;int syn,p,m,n,sum;char*rwtab[6]={"begin","if","then","while ","do","end"};scaner();main(){p=0;printf("\n please input a string(end with '#'):/n");do{scanf("%c",&ch);prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;do{scaner();switch(syn){case11:printf("( %-10d%5d )\n",sum,syn); break;case -1:printf("you have input a wrong string\n");getch();exit(0);default:printf("( %-10s%5d )\n",token,syn);break;}}while(syn!=0);getch();}scaner(){ sum=0;for(m=0;m<8;m++)token[m++]=NULL;ch=prog[p++];m=0;while((ch=='')||(ch=='\n'))ch=prog[p++];if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z') &&(ch>='A'))){ while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch< ='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<=' 9'))){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}p--;syn=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,rwtab[n])==0){ syn=n+1;break;}}else if((ch>='0')&&(ch<='9')){ while((ch>='0')&&(ch<='9')){ sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=11;}else switch(ch){ case '<':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=22;token[m++]=ch;}else{ syn=20;p--;}break;case '>':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=24;token[m++]=ch;}else{ syn=23;p--;} break;case '+': token[m++]=ch; ch=prog[p++];if(ch=='+'){ syn=17;token[m++]=ch; }else{ syn=13;p--;}break;case '-':token[m++]=ch; ch=prog[p++];if(ch=='-'){ syn=29;token[m++]=ch; }else{ syn=14;p--;}break;case '!':ch=prog[p++]; if(ch=='='){ syn=21;token[m++]=ch; }else{ syn=31;p--;}break;case '=':token[m++]=ch; ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=25;token[m++]=ch; }else{ syn=18;p--;}break;case '*': syn=15;token[m++]=ch; break;case '/': syn=16;token[m++]=ch; break;case '(': syn=27;token[m++]=ch; break;case ')': syn=28;token[m++]=ch; break;case '{': syn=5;token[m++]=ch; break;case '}': syn=6;token[m++]=ch; break;case ';': syn=26;token[m++]=ch; break;case '\"': syn=30; token[m++]=ch; break;case '#': syn=0; token[m++]=ch; break;case ':':syn=17;token[m++]=ch; break;default: syn=-1;break;}token[m++]='\0';}五、结果分析：输入begin y:=8: if x>=8 then x:=2*(1+1/3); end #经词法分析输出如下序列：如图所示：六、总结：虽然编译这门课很难，很多时候听都听不懂，但是做词法分析器还是比较有趣的。
尽管这个程序不是100%由我所编写的，仍然花了我一些心思，这个程序是由我和同学共同编写、调试的，期间也有不少的磨合。
也许，编译课上我并没有学到太多关于本学科的知识，但我从教员那里了解了、收获了很多书本上没有的东西，丰富了我的阅历，拓宽了视野，也学会了很多做人的道理。