(实验报告模板)实验3：语义分析与中间代码生成
中间代码生成实验报告
一、实验目的1. 理解编译原理中中间代码生成的基本概念和作用。
2. 掌握中间代码生成的常用算法和策略。
3. 提高对编译器构造的理解和实际操作能力。
二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：Java3. 开发工具：Eclipse三、实验内容1. 中间代码生成的基本概念2. 中间代码的表示方法3. 中间代码生成算法4. 实现一个简单的中间代码生成器四、实验步骤1. 了解中间代码生成的基本概念中间代码生成是编译过程中的一个重要环节，它将源程序转换成一种中间表示形式，便于后续的优化和目标代码生成。
中间代码生成的目的是提高编译器的灵活性和可维护性。
2. 研究中间代码的表示方法中间代码通常采用三地址代码（Three-Address Code，TAC）表示。
TAC是一种低级表示，由三个操作数和一个操作符组成，例如：(t1, t2, t3) = op，其中t1、t2、t3为临时变量，op为操作符。
3. 学习中间代码生成算法中间代码生成算法主要包括以下几种：（1）栈式中间代码生成算法（2）归约栈中间代码生成算法（3）递归下降中间代码生成算法4. 实现一个简单的中间代码生成器本实验采用递归下降中间代码生成算法，以一个简单的算术表达式为例，实现中间代码生成器。
（1）定义语法规则设表达式E由以下语法规则表示：E → E + T | E - T | TT → T F | T / F | FF → (E) | i（2）设计递归下降分析器根据语法规则，设计递归下降分析器，实现以下功能：①识别表达式E②识别项T③识别因子F（3）生成中间代码在递归下降分析器中，针对不同语法规则，生成相应的中间代码。
例如：当遇到表达式E时，生成以下中间代码：(t1, t2, t3) = op1(t1, t2) // op1表示加法或减法(t4, t5, t6) = op2(t4, t5) // op2表示乘法或除法(t7, t8, t9) = op3(t7, t8) // op3表示赋值（4）测试中间代码生成器编写测试用例，验证中间代码生成器的正确性。
实验三-语义分析-实习报告
实验三语义分析一、实习目的通过上机实习，加深对语法制时翻译原理的理解，掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法.二、实习要求采用递归下降语法制导翻译法对算术表达式、赋值语句、条件语句、循环语句进行语义分析生成四元式序列。
三、实习过程实习代码；/*＊＊JavaCC file＊/options ｛JDK_VERSION = "1。
5”;static=false；}PARSER_BEGIN（whileParse)package whileparse；import java。
io.FileInputStream;import java。
io.FileNotFoundException;import java.util。
ArrayList;public class whileParse ｛public int count=0; /*四元式标号*/public static ArrayList<Sys〉sysList = new ArrayList<Sys〉()；public int ncount=0；/*临时变量下标＊/public static void main(String args［]) throws ParseException {FileInputStream fileStream；t ry ｛fileStream = new FileInputStream("data/test.c");whileParse parser = new whileParse(fileStream)；System.out。
println（"Reading from standard input。
.”)；System。
out。
println（"Enter c programe only main（）with only while（)；\" ："）；try ｛switch （parser.start（））｛case 0:System。
语义分析与中间代码生成
语法分析程序
ifs( ) { token = getnexttoken(); If(token!="if") error; token= getnexttoken(); bexp(); token = getnexttoken(); If(token!="then") error; token = getnexttoken(); ST_SORT();//调用函数处理then后的可 执行语句 token = getnexttoken(); If(token!= "else") error;
语法分析程序 语法制导的翻译 token = getnexttoken(); { q = nxq; gencode(j, —, —, 0); ST_SORT();//处理else后 backpatch(e.fc, nxq); //已知假出 口e.fc 的可执行语句 t.chain = merg(s1.chain, q); } getnexttoken(token);
语义分析与中间代码生成
实验目的：通过本实验，加深对语法分析 作用的理解，掌ห้องสมุดไป่ตู้语义分析和中间代码生 成的方法并编程实现语义分析以及生成中 间代码！
实验内容：根据语义分析和中间代码生成 的原理，设计并实现实现语义分析以及生 成中间代码！
原理概述
语义分析是以语法分析的结果———语法树为输入，产生 与源程序功能等价的中间代码。中间代码的形式可以是三 元式，间接三元式，四元式等。 语义分析的任务包括：（1）静态语义检查：如：类型、 运算、数组维数、越界等的检查；（2）语义的处理：如： 变量的存储分配、表达式的求值、语句的翻译（生成中间 代码） 语义分析可以采用多种分析技术，如语法制导的翻译。语 法制导的翻译实际上就是在语法分析的基础上，当分析完 一个正确的语法单位后，添加相应的语义信息，直接生成 相应的四元式表。因此，本部分的程序可以和语法分析程 序合为一体，在语法分析得到正确的语法成分的基础上， 在适当的位置添加语义成分。
中间代码生成实验报告doc
中间代码生成实验报告篇一：编译方法实验报告(中间代码生成器)编译方法实验报告XX年10月一、实验目的熟悉算术表达式的语法分析与中间代码生成原理。
实验内容二、（1）设计语法制导翻译生成表达式的四元式的算法；（2）编写代码并上机调试运行通过。
输入——算术表达式；输出——语法分析结果；相应的四元式序列。
（3）设计LL(1)分析法或LR(0)分析法的属性翻译文法，并根据这些属性翻译文法，使用扩展的语法分析器实现语法制导翻译。
三、实验原理及基本步骤●算术表达式文法：G(E)：E ? E ω0 T | TT ? T ω1 F | FF ? i | (E)●文法变换：G’(E) E ? T {ω0 T(本文来自：小草范文网:中间代码生成实验报告)}T ? F {ω1 F}F ? i | (E)●属性翻译文法：E ? T {ω0 “push(SYN, w)” T “QUAT”}T ? F {ω1 “push(SYN, w)” F “QUAT”}F ? i “push(SEM, entry(w))” | (E)其中：push(SYN, w) —当前单词w入算符栈SYN;push(SEM, entry(w)) —当前w在符号表中的入口值压入语义栈SEM;QUAT —生成四元式函数i．T = newtemp;ii．QT[j] =( SYN[k], SEM[s-1], SEM[s], T); j++;iii．pop( SYN, _ ); pop( SEM, _ ); pop( SEM, _ );push( SEM, T );●递归下降子程序：数据结构：SYN —算符栈；SEM —语义栈；四、数据结构设计使用递归的结构进行四元式的设计，同时，运用堆栈结构将四元式的输出序列打印出来while ( exp[i]=='+' || exp[i]=='-'){syn[++i_syn]=exp[i];//push(SYN,w)i++; //read(w)T();quat();}while ( exp[i]=='*' || exp[i]=='/'){syn[++i_syn]=exp[i];//push(SYN,w)i++; //read(w)F();quat();}void quat(){strcpy(qt[j],"(, , , )");//QT[j]:=(SYN[k],SEM[s-1],SEM[s],temp);qt[j][1]=syn[i_syn];qt[j][3]=sem[i_sem-1];qt[j][5]=sem[i_sem];qt[j][7]=temp;j++;i_syn--;//pop(SYN);i_sem--;//pop(SEM);i_sem--;//pop(SEM);sem[++i_sem]=temp; //push(SEM,temp); temp++;}五、关键代码分析（带注释）及运行结果#include#include "string.h"#include "stdio.h"using namespace std;char syn[10]; //文法符号栈int i_syn;char sem[10]; //运算对象栈int i_sem;char exp[50]; //算术表达式区int i;char qt[30][15];//四元式区int j=0;char temp='q'; //临时变量，取值为r--z int E();int T();int F();void quat();//生成四元式函数int main(int argc, char* argv[]){printf("please input your expression:"); scanf("%s",exp); //输入四元式i=0; //read(w)E();if (exp[i]=='\0')for (i=0;i printf("%s\n",qt[i]);elseprintf("err");return 0;}int E(){T();while ( exp[i]=='+' || exp[i]=='-'){syn[++i_syn]=exp[i];//push(SYN,w)i++; //read(w)T();quat();}return 1;}int T(){F();while ( exp[i]=='*' || exp[i]=='/'){syn[++i_syn]=exp[i];//push(SYN,w)i++; //read(w)F();quat();}return 1;}int F(){if ( exp[i]=='('){i++; //read(w)E();if ( exp[i]!=')'){printf("err");return 0;}}else if ((exp[i]>='a' && exp[i]='0' && exp[i] sem[++i_sem]=exp[i]; } //push(SEM,w)else{printf("err");return 0;}i++; //read(w)return 1;}void quat(){strcpy(qt[j],"( , , , )");//QT[j]:=(SYN[k],SEM[s-1] ,SEM[s],temp);qt[j][1]=syn[i_syn];qt[j][3]=sem[i_sem-1];qt[j][5]=sem[i_sem];qt[j][7]=temp;j++;i_syn--; //pop(SYN);i_sem--; //pop(SEM);i_sem--; //pop(SEM);sem[++i_sem]=temp;//push(SEM,temp);temp++;}篇二：中间代码生成实验报告一、实验目的通过在实验二的基础上，增加中间代码生成部分，使程序能够对实验二中的识别出的赋值语句，if语句和while语句进行语义分析，生成四元式中间代码。
编译原理实验报告
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。
编译原理语义分析与中间代码生成
编译原理语义分析与中间代码生成在编译原理中，语义分析是编译器的重要组成部分之一，它负责验证和处理源代码中的语义信息，为后续的中间代码生成做准备。
本文将介绍语义分析的基本概念和流程，并探讨中间代码生成的相关技术。
一、语义分析的基本概念和流程语义分析是指对源代码进行语义检查和语义信息提取的过程。
其主要目标是确保源代码在语义上是正确的，并从中提取出各种语义信息，以便后续阶段使用。
语义分析的基本流程如下：1. 词法分析和语法分析：在进行语义分析之前，需要先对源代码进行词法分析和语法分析，以便将代码转化为具有结构的中间表示形式（如抽象语法树）。
2. 符号表的构建：符号表是语义分析的重要数据结构，用于存储程序中出现的各种标识符及其相关信息，如类型、作用域等。
在语义分析阶段，需要构建符号表并实时更新。
3. 类型检查：类型检查是语义分析的核心任务之一。
它通过对表达式、赋值语句、函数调用等进行类型推导和匹配，来验证程序是否存在类型错误。
4. 语义规则检查：除了类型检查外，语义分析还需要检查程序是否符合语言规范中的其他语义规则，如变量是否已声明、函数调用是否正确等。
5. 语义信息提取：语义分析还负责提取源代码中的各种语义信息，如函数调用关系、变量的定义和引用关系、控制流信息等。
这些信息将为后续的代码优化和代码生成提供依据。
二、中间代码生成的相关技术中间代码是指某种形式的中间表示形式，通常与源代码和目标代码之间存在一定的映射关系。
它在编译过程中起到连接前后两个阶段的桥梁作用，并且可以进行一些优化。
常见的中间代码形式之一是三地址码。
三地址码是一种低级的代码表示形式，每条指令最多包含三个操作数。
它具有简洁明了的特点，适合进行后续的优化工作。
在进行中间代码生成时，需要考虑以下几个方面的技术：1. 表达式的翻译：在将源代码转化为中间代码时，需要将源代码中的表达式进行翻译。
这包括对表达式的计算顺序、运算符优先级等方面的处理。
2. 控制流的处理：在编译过程中，需要将源代码中的控制流转化为中间代码中的条件分支和循环结构。
编译原理语义分析实验报告
实验3 语义分析实验报告一、实验目的二、通过上机实习, 加深对语法制导翻译原理的理解, 掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法。
三、实验要求四、采用递归下降语法制导翻译法, 对算术表达式、赋值语句进行语义分析并生成四元式序列。
五、算法思想1.设置语义过程。
（1）emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2)该函数的功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。
四元式表的结构如下:struct{ char result[8];char ag1[8];char op[8];char ag2[8];}quad[20];(2) char *newtemp()该函数回送一个新的临时变量名, 临时变量名产生的顺序为T1, T2, …char *newtemp(void){ char *p;char m[8];p=(char *)malloc(8);k++;itoa(k,m,10);strcpy(p+1,m);p[0]=’t’;return(p);}六、 2.函数lrparser 在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作: 将输入串翻译成四元式序列。
在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。
源程序代码:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<iostream.h>#include<stdlib.h>struct{char result[12];char ag1[12];char op[12];char ag2[12];}quad;char prog[80],token[12];char ch;int syn,p,m=0,n,sum=0,kk; //p是缓冲区prog的指针, m是token的指针char *rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};void scaner();char *factor(void);char *term(void);char *expression(void);int yucu();void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2);char *newtemp();int statement();int k=0;void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2){strcpy(quad.result,result);strcpy(quad.ag1,ag1);strcpy(quad.op,op);strcpy(quad.ag2,ag2);cout<<quad.result<<"="<<quad.ag1<<quad.op<<quad.ag2<<endl;}char *newtemp(){char *p;char m[12];p=(char *)malloc(12);k++;itoa(k,m,10);strcpy(p+1,m);p[0]='t';return (p);}void scaner(){for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' '){ch=prog[p];p++;}if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){m=0;while((ch>='0'&&ch<='9')||(ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}token[m++]='\0';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')){{sum=0;while((ch>='0'&&ch<='9')){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}}p--;syn=11;if(sum>32767)syn=-1;}else switch(ch){case'<':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='>'){syn=21;token[m++]=ch;}else if(ch=='='){syn=22;token[m++]=ch;}else{syn=23;p--;}break;case'>':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=24;token[m++]=ch;}else{syn=20;p--;}break;case':':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=18;token[m++]=ch;}else{syn=17;p--;}break;case'*':syn=13;token[0]=ch;break; case'/':syn=14;token[0]=ch;break; case'+':syn=15;token[0]=ch;break; case'-':syn=16;token[0]=ch;break; case'=':syn=25;token[0]=ch;break; case';':syn=26;token[0]=ch;break; case'(':syn=27;token[0]=ch;break; case')':syn=28;token[0]=ch;break; case'#':syn=0;token[0]=ch;break; default: syn=-1;break;}}int lrparser(){//cout<<"调用lrparser"<<endl;int schain=0;kk=0;if(syn==1){scaner();schain=yucu();if(syn==6){scaner();if(syn==0 && (kk==0))cout<<"success!"<<endl;}else{if(kk!=1)cout<<"缺end!"<<endl;kk=1;}}else{cout<<"缺begin!"<<endl;kk=1;}return(schain);}int yucu(){// cout<<"调用yucu"<<endl;int schain=0;schain=statement();while(syn==26){scaner();schain=statement();}return(schain);}int statement(){//cout<<"调用statement"<<endl;char *eplace,*tt;eplace=(char *)malloc(12);tt=(char *)malloc(12);int schain=0;switch(syn){case 10:strcpy(tt,token);scaner();if(syn==18){scaner();strcpy(eplace,expression());emit(tt,eplace,"","");schain=0;}else{cout<<"缺少赋值符!"<<endl;kk=1;}return(schain);break;}return(schain);}char *expression(void){char *tp,*ep2,*eplace,*tt;tp=(char *)malloc(12);ep2=(char *)malloc(12);eplace=(char *)malloc(12);tt =(char *)malloc(12);strcpy(eplace,term ()); //调用term分析产生表达式计算的第一项eplacewhile((syn==15)||(syn==16)){if(syn==15)strcpy(tt,"+");else strcpy(tt,"-");scaner();strcpy(ep2,term()); //调用term分析产生表达式计算的第二项ep2strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表strcpy(eplace,tp);}return(eplace);}char *term(void){// cout<<"调用term"<<endl;char *tp,*ep2,*eplace,*tt;tp=(char *)malloc(12);ep2=(char *)malloc(12);eplace=(char *)malloc(12);tt=(char *)malloc(12);strcpy(eplace,factor());while((syn==13)||(syn==14)){if(syn==13)strcpy(tt,"*");else strcpy(tt,"/");scaner();strcpy(ep2,factor()); //调用factor分析产生表达式计算的第二项ep2strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表strcpy(eplace,tp);}return(eplace);}char *factor(void){char *fplace;fplace=(char *)malloc(12);strcpy(fplace,"");if(syn==10){strcpy(fplace,token); //将标识符token的值赋给fplacescaner();}else if(syn==11){itoa(sum,fplace,10);scaner();}else if(syn==27){scaner();fplace=expression(); //调用expression分析返回表达式的值if(syn==28)scaner();else{cout<<"缺)错误!"<<endl;kk=1;}}else{cout<<"缺(错误!"<<endl;kk=1;}return(fplace);}void main(){p=0;cout<<"**********语义分析程序**********"<<endl;cout<<"Please input string:"<<endl;do{cin.get(ch);prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;scaner();lrparser();}七、结果验证1、给定源程序begin a:=2+3*4; x:=(a+b)/c end#输出结果2、源程序begin a:=9; x:=2*3-1; b:=(a+x)/2 end#输出结果八、收获（体会）与建议通过此次实验, 让我了解到如何设计、编制并调试语义分析程序, 加深了对语法制导翻译原理的理解, 掌握了将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法。
中间代码生成实验报告
一、实验目的通过在实验二的基础上，增加中间代码生成部分，使程序能够对实验二中的识别出的赋值语句，if语句和while语句进行语义分析，生成四元式中间代码。
二、实验方法实验程序由c语言完成，在Turboc 2.0环境中调试通过。
语义分析程序的基本做法是对文法中的每个产生式分别编写一个语义分析子程序，当程序语法部分进行推倒或规约时，就分别调用各自的语义分析程序。
当语法分析结束时，语义分析也就结束了。
在本实验程序中，当语法分析部分识别出语法正确的句子时，就进入content函数（当语法分析识别出不正确的句子时，不进入content函数，也就是不进行语义分析），然后根据句子的类型进行分类，进入不同的语义处理部分。
对于赋值语句，关键是产生正确的处理算术表达式E的四元式。
程序中的ec函数的功能就是产生算术表达式的四元式，在ec函数中使用了两个栈idshed，opshed，分别是算术表达式的数据栈和符号栈。
每次提取一个数字和一个算符，然后将算符与与栈顶算符进行优先级比较，优先级高则将单前数字和算符进栈，低或者相等的话则将当前栈顶元素进行合并，产生四元式。
直至整个算术表达式结束。
其中还有一些细节问题，具体的做法可以参看程序。
对于实验给定的if语句的文法格式，条件判断式C只中可能是>或者<=两种关系，不可能是布尔表达式，这样程序就简单的多了。
通过ec函数可以产生条件判断式C中的E的四元式，然后只要加上转向四元式就可以了。
本实验程序中只给出真出口的转向四元式，没有给出假出口的转向四元式，这在实际中是不可以的，但在本实验中，实际上是对每条独立的语句进行语法分析，给出假出口转向四元式实际上意义不大，而且假出口转向语句的转移目标必须要到整个语句分析结束以后才可以知道，这样就要建立栈，然后回填，这样会使程序复杂很多，所以没有加上假出口转向四元式。
对于while语句，具体的做法和if语句差不多，所不同的是当while语句结束时，要多出一条无条件转向四元式，重新转到条件判断式C的第一条四元式。
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1．掌握语法制导翻译的基本功能。
2．巩固对语义分析的基本功能和原理的认识。
3．能够基于语法制导翻译的知识进行语义分析。
4．掌握类高级语言中基本语句所对应的语义动作。
5．理解并处理语义分析中的异常和误。
实验要求：
1．在实验二的基础上，实现语法制导翻译功能，输出翻译后所得四元式序列；
2．要求详细描述所选分析方法进行制导翻译的设计过程；
实验地点
计算机软件实验室7-219
批改意见
成绩
教师签字：
实验内容：
可选择LL1分析法、算符优先分析法、LR分析法之一，实现如下表达式文法的语法制导翻译过程。文法G[E]如下所示：
E→E+T | E-T | T
T→T*F | T/F | F
F→P^F | P
P→(E) | i
要求构造出符合语义分析要求的属性文法描述，并在完成实验二（语法分析）的基础上，进行语义分析程序设计，最终输出与测试用例等价的四元式中间代码序列。
3．完成对所设计分析器的功能测试，并给出测试数据和实验结果；
4．为增加程序可读性，请在程序中进行适当注释说明；
5．整理上机步骤，总结经验和体会；
6．认真完成并按时提交实验报告。
【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】
实验报告
学院（系）名称：计算机与通信工程学院
姓名
********
学号
*********
专业
计算机科学与技术
班级
2009级1班
实验项目
实验三：语义分析与中间代码生成
课程名称
编译原理
课程代码
0668056
实验时间
2012年5月11日第1、2节
2012年5月15日第9、10节
2012年5月18日第1、2节