编译原理课程设计报告SeuLex
编译原理课程设计报告
《编译原理》课程设计报告一、课程设计目的通过课程设计进一步理解高级语言在计算机中的执行过程，了解现代编译器的运作机制，加深对编译原理中重点算法和编译技术的理解，提高自己自学和理解的能力。
学会如何利用已有软件JFLex、Java_cup对词法分析器及语法分析器的构造。
二、设计概述本tiger语言编译器的编译过程涉及到编译五个阶段中的二个，即词法分析器、语法分析器。
其中语法分析后还完成了语法树的打印的构造以及类型检查。
词法分析器由JFLex编译正则式生成，词法分析器编译产生式生成，语法分析器由CUP生成。
结果通过GUI界面呈现在使用者面前。
编译程序需要在单词级别上来分析和翻译源程序，所以首先要识别出单词，而词法分析部分的任务是：从左至右扫描源程序的字符串，按照词法规则（正则文法规则）识别出一个个正确的单词，并转换成该单词相应的二元式（种别码、属性值）交给语法分析使用。
因此，词法分析是编译的基础。
执行词法分析的程序称为词法分析器。
语法分析是编译程序的核心部分,其主要任务是确定语法结构,检查语法错误，报告错误的性质和位置，并进行适当的纠错工作。
三、设计过程(一)设计构思程序主要完成三大功能模块：词法分析器、语法分析器、GUI人机交互界面。
词法分析器由JFLex编译正则式生成，其中必须为外界提供一个获取记号流的接口，实验中定为java_cup.runtime.Symbol next_token。
语法分析器是建立在词法分析器上的，故必须包含词法分析器以便获得记号流，next_token为语法分析器提供TOKEN，语法分析器的对外接口是：java_cup.runtime.Symbol debug_parse()，同时返回语法树的根节点。
GUI 界面是提供人机交互的，它能够依次显示词法分析阶段分析得到的所有TOKEN 的信息，语法阶段生成的语法树，另外对于词法和语法阶段出现的错误在“错误提示”文本框中一一列举出来，提供用户改进代码的信息。
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2011-2012学年第二学期《编译原理》课程设计报告学院：计算机科学与工程学院班级：学生姓名：学号：成绩：指导教师：时间：2012年5 月目录一、课程设计的目的 ---------------------------------------------------------------- - 1 -二、课堂实验及课程设计的内容 -------------------------------------------------- - 1 -2.1、课堂实验内容-------------------------------------------------------------- - 1 -2.2、课程设计内容-------------------------------------------------------------- - 1 -三、visual studio 2008 简介------------------------------------------------------- - 2 -四、问题分析及相关原理介绍 ----------------------------------------------------- - 3 -4.1、实验部分问题分析及相关原理介绍 ---------------------------------- - 3 -4.1.1、词法分析功能介绍及分析------------------------------------- - 3 -4.1.2、语法分析功能介绍及分析------------------------------------- - 3 -4.1.3、语义分析功能介绍及分析------------------------------------- - 4 -4.2、课程设计部分问题分析及相关原理介绍 ---------------------------- - 5 -4.2.1、编译程序介绍 ----------------------------------------------------- - 5 -4.2.2、对所写编译程序的源语言的描述（C语言） -------------- - 6 -4.2.3、各部分的功能介绍及分析 -------------------------------------- - 7 -4.3、关键算法：单词的识别-------------------------------------------------- - 8 -4.3.1、算法思想介绍 ----------------------------------------------------- - 8 -4.3.2、算法功能及分析 -------------------------------------------------- - 8 -五、设计思路及关键问题的解决方法 ------------------------------------------ - 10 -5.1、编译系统------------------------------------------------------------------ - 10 -5.1.1、设计思路 --------------------------------------------------------- - 10 -5.2、词法分析器总控算法--------------------------------------------------- - 12 -5.2.1、设计思路 --------------------------------------------------------- - 12 -5.2.2、关键问题及其解决方法 --------------------------------------- - 13 -六、结果及测试分析-------------------------------------------------------------- - 14 -6.1、软件运行环境及限制--------------------------------------------------- - 14 -6.2、测试数据说明------------------------------------------------------------ - 14 -6.3、运行结果及功能说明--------------------------------------------------- - 16 -6.4、测试及分析说明--------------------------------------------------------- - 16 -七、总结及心得体会 --------------------------------------------------------------- - 17 -7.1、设计过程------------------------------------------------------------------ - 17 -7.2、困难与收获 ------------------------------------------------------------- - 17 -八、参考文献 ------------------------------------------------------------------------ - 18 -一、课程设计的目的通过设计、编写和调试词法分析程序（又称扫描器），了解扫描器的组成结构，不同种类单词的识别方法，加深了对词法分析作用的理解。
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编译原理课程设计报告一、目的与要求目的：在分析理解一个教学型编译程序（如PL/0）的基础上，对其词法分析程序、语法分析程序和语义处理程序进行部分修改扩充。
达到进一步了解程序编译过程的基本原理和基本实现方法的目的。
要求：对PL/0作以下修改扩充：基本内容（成绩范围：“中”、“及格”或“不及格”）（1）扩充赋值运算：+= 和-=（2）扩充语句REPEAT<语句序列>UNTIL <条件>其中，<条件>是循环条件，即条件不成立时，重复执行循环体的< 语句序列>；条件成立时，循环结束。
选做内容（成绩评定范围扩大到：“优”和“良”）（1）增加运算：++ 和--。
（2）增加类型：①字符类型；②实数类型。
（3）扩充函数：①有返回值和返回语句；②有参数函数。
（4）增加一维数组类型（可增加指令）。
（5）其他典型语言设施。
二、实验环境与工具（1）计算机及操作系统：PC机，WindowsXP（2）程序设计语言：C（3）教学型编译程序：PL/0三、设计方案（1）概述：源、目标语言，实现工具(平台)，运行平台源语言: PL/0目标语言: 目标代码（生成的文件后缀为*.COD）实现平台: VC++ 6.0运行平台: WindowsXP（2）结构设计说明：各功能模块描述Error（）出错处理，打印出错位置和错误编码GetCh（）漏掉空格，读取一个字符GetSym（）词法分析，读取一个单词GEN（）目标代码生成过程，本过程用于把生成的目标代码写入目标代码数组，供后面的解释器解释执行TEST（）测试当前单词是否合法过程testENTER（）登陆符号表过程enterPOSITION() 在符号表中查找指定符号所在位置的函数position，如果找不到就返回0V ARDECLARATION（）变量声明LISTCODE（）列出目标代码清单；FACTOR（）因子处理过程factorTERM（）项处理过程term；EXPRESSION（）表达式处理过程CONDITION（）条件处理过程STATEMENT（）语句处理过程BLOCK（）语法分析过程BASE（）: 通过静态链求出数据区基地址的函数，INTERPRET （）：对目标代码解释运行过程（3）主要成分描述①符号表struct tablestruct{char name[al]; /* 名字*/enum object kind; /* 类型：const ，var ，procedure*/int val; /* 数值，仅const 使用*/int level; /* 所处层，仅const 不使用*/int adr; /* 地址，仅const 不使用*/Int size; /* 需要分配的数据区空间*/};struct tablestruct table[txmax]; /* 名字表*/②运行时存储组织和管理由于编译时目标程序运行的数据空间大小已经规定，所以存储组织属于静态存储。
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目录一．课程设计目的┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅2 二．课程设计题目描述和要求┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅21、算术表达式的描述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 22、课程设计要求描述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅23、实现的功能描述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅25、分析器的使用描述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅3三．课程设计实现描述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅31、实现平台┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅32、课程设计基本思路描述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅33、指定向下与递归下降分析方法的基本原理描述┅┅┅┅┅┅44、程序运行的最后界面┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅ 55、演示分析┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅6 四．课程设计总结┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅7 五．实验中的代码描述┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅7 五．参考书目┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅┅19一、课程设计目的通过设计、编制、调试一个算术表达式的语法及语义分析程序，加深对语法及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检查和分析。
加深对文法分析器的知识的掌握，掌握计算机语言的语法分析的过程。
以及掌握计算机语言的语法分析程序设计与文法应用的实现方法。
能够熟练运用一种分析方法，自上而下或自下而上的方法分析一个给定的文法，我使用的是自上而下的分析方法。
以及通过思考以及动手制作分析器的过程来锻炼自己的编程能力和逻辑思维能力，体会计算机编译器的奥妙之处。
二、课程设计题目描述和要求1、算术表达式的文法的描述：〈无符号整数〉∷＝〈数字〉{〈数字〉}〈标识符〉∷＝〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉}〈表达式〉∷＝〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉}〈项〉∷＝〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉}〈因子〉∷＝〈标志符〉｜〈无符号整数〉〈加法运算符〉∷＝＋｜－〈乘法运算符〉∷＝＊｜／〈字母〉∷＝ a | b | … | z〈数字〉∷＝ 0 | 1 | … | 92、课程设计的要求描述：1）在递归下降法、LL（1）、算符优先分析法或者LR法中选择其中一种方法完成以上任务，中间代码选用四元式。
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武汉纺织大学编译原理课程设计实验报告学院：数学及计算机专业：计算机姓名：班级：学号：编译原理编译原理课设报告一、实验目的加强对编译程序的整体认识和了解，巩固《编译原理》课程所学知识。
通过本次课程设计掌握编译程序调试技巧和设计编译程序一般的原则，加深对词法分析、语法分析、语义分析等编译阶段及实用编译系统的认识。
使学生能将编译理论及实际应用结合起来，提高学生软件开发的能力。
二、实验内容1）仔细阅读PL/0编译程序文本（编译原理(第二版) 张素琴吕映芝蒋维杜戴桂兰主编清华大学出版社），并上机调试通过。
2）对PL/0语言进行下列扩充（1）扩充一维整型数组。
扩充var数组：VAR <数组标识名>（<下界>：<上界>）〈下界〉和〈上界〉可用常量标识名。
（2）扩充条件语句的功能使其为：IF<条件>THEN<语句>[ELSE<语句>]（3）增加repeat重复语句:REPEAT<语句>{;<语句>}UNTIL<条件>可根据自己具体情况从中选择2个以上题目进行扩充。
三、实验原理PL/0语言可以看成PASCAL语言的子集，它的编译程序是一个编译解释执行系统。
PL/0的目标程序为假想栈式计算机的汇编语言，及具体计算机无关。
PL/0的编译程序和目标程序的解释执行程序都是用PASCAL语言书写的，因此PL/0语言可在配备PASCAL语言的任何机器上实现。
其编译过程采用一趟扫描方式，以语法分析程序为核心，词法分析和代码生成程序都作为一个独立的过程，当语法分析需要读单词时就调用词法分析程序，而当语法分析正确需要生成相应的目标代码时，则调用代码生成程序。
用表格管理程序建立变量、常量和过程表示符的说明及引用之间的信息联系。
当源程序编译正确时，PL/0编译程序自动调用解释执行程序，对目标代码进行解释执行，并按用户程序的要求输入数据和输出运行结果。
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实验1：用Lex设计词法分析器1实验目的：学会用lex设计一个词法分析器。
实验内容：使用lex为下述文法语言写一个词法分析器。
实验要求：输入为用该语言所写的源程序文件；输出为记号序列，每个记号显示为二元组(记号名，记号属性值)的形式。
输出可以在屏幕上，也可以输出到文件中。
不要求建立符号表。
在cygwin下用flex和gcc工具将实验调试通过，并能通过例子parser0中testcases 目录下的测试例的测试。
实验参考：和。
语言文法：<程序> PROGRAM <标识符> ; <分程序><分程序> <变量说明> BEGIN <语句表> END.<变量说明> VAR <变量说明表>;<变量说明表><变量表>: <类型> | <变量表>: <类型>; <变量说明表><类型> INTEGER | REAL<变量表> <变量> | <变量>, <变量表><语句表> <语句> | <语句>; <语句表><语句> <赋值语句> | <条件语句> | <WHILE语句> | <复合语句><赋值语句><变量> := <算术表达式><条件语句> IF <关系表达式> THEN <语句> ELSE <语句><WHILE语句> WHILE <关系表达式> DO <语句><复合语句> BEGIN <语句表> END<算术表达式> <项> | <算术表达式> + <项> | <算术表达式> - <项><项> <因式> | <项> * <因式> | <项> / <因式><因式> <变量> | <常数> | (<算术表达式>)<关系表达式> <算术表达式> <关系符> <算术表达式><变量> <标识符><标识符> <标识符><字母> | <标识符><数字> | <字母><常数> <整数> | <浮点数><整数> <数字> | <数字> <整数><浮点数> .<整数> | <整数>.<整数><关系符> < | <= | = | > | >=| <><字母> A | B | …| X | Y | Z | a | b | …| x | y | z<数字>0|1|2|…|9程序代码：%{#include <>#define LT 1#define LE 2#define GT 3#define GE 4#define EQ 5#define NE 6#define PROGRAM 7#define END 13#define VAR 9#define IF 10#define THEN 11#define ELSE 12#define WHILE 18#define DO 19#define ID 20#define NUMBER 21#define RELOP 22#define NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%}delim [ \t \n]ws {delim}+letter [A-Za-z]digit [0-9]id _|{letter}({letter}|{digit})*number {digit}+(\.{digit}+)?(E[+-]?{digit}+)?int1 {digit}|{digit}{int1}*/%s COMMENT%%<INITIAL>"/*" {BEGIN COMMENT;ECHO;} <COMMENT>"*/" {BEGIN INITIAL;ECHO;} <COMMENT>.|\n {ECHO;}/* ECHO是一个宏，相当于 fprintf(yyout, "%s", yytext)*/ <INITIAL>{ws} {;}<INITIAL>while {return (WHILE);}<INITIAL>do {return (DO);}<INITIAL>PROGRAM {return (PROGRAM);}<INITIAL>end {return (END);}<INITIAL>VAR {return (VAR);}<INITIAL>if {return (IF);}<INITIAL>then {return (THEN);}<INITIAL>else {return (ELSE);}<INITIAL>{id} {return (ID);}<INITIAL>{number} {return (NUMBER);}<INITIAL>"<" {return (RELOP);}<INITIAL>"<=" {return (RELOP);}<INITIAL>"=" {return (RELOP);}<INITIAL>"<>" {return (RELOP);}<INITIAL>">" {return (RELOP);}<INITIAL>">=" {return (RELOP);}<INITIAL>"+" {return (RELOP);}<INITIAL>"-" {return (RELOP);}<INITIAL>"*" {return (RELOP);}<INITIAL>"/" {return (RELOP);}<INITIAL>":=" {return (RELOP);}<INITIAL>";" {return (RELOP);}<INITIAL>"." {return (RELOP);}<INITIAL>"," {return (RELOP);}<INITIAL>. {return ERRORCHAR;}%%int yywrap (){return 1;}void writeout(int c){switch(c){case ERRORCHAR: fprintf(yyout, "(ERRORCHAR, \"%s\") ", yytext);break;case RELOP: fprintf(yyout, "(RELOP, \"%s\") ", yytext);break;case WHILE: fprintf(yyout, "(WHILE, \"%s\") ", yytext);break;case DO: fprintf(yyout, "(DO, \"%s\") ", yytext);break;case NUMBER: fprintf(yyout, "(NUM, \"%s\") ", yytext);break;case ID: fprintf(yyout, "(ID, \"%s\") ", yytext);break;case NEWLINE: fprintf(yyout, "\n");break;case PROGRAM: fprintf(yyout, "(PROGRAM, \"%s\") ", yytext);break;case END: fprintf(yyout, "(END, \"%s\") ", yytext);break;case VAR: fprintf(yyout, "(VAR, \"%s\") ", yytext);break;case IF: fprintf(yyout, "(IF, \"%s\") ", yytext);break;case THEN: fprintf(yyout, "(THEN, \"%s\") ", yytext);break;case ELSE: fprintf(yyout, "(ELSE, \"%s\") ", yytext);break;default:break;}return;}int main (int argc, char ** argv){int c,j=0;if (argc>=2){if ((yyin = fopen(argv[1], "r")) == NULL){printf("Can't open file %s\n", argv[1]);return 1;}if (argc>=3){yyout=fopen(argv[2], "w");}}while (c = yylex()){writeout(c);j++;if (j%5 == 0) writeout(NEWLINE);}if(argc>=2){fclose(yyin);if (argc>=3) fclose(yyout);}return 0;}测试文件为：PROGRAM test;VAR i, j, k: INTEGER;f0: REAL;BEGINi := 1;j := 1;k := 0;f0 := ;WHILE k<=100 DOBEGINIF j <20 THENBEGINj := i;k := k+1;f0 := f0*ENDELSEBEGINj := k;k := k-2;f0 := f0/.2ENDENDEND.运行结果：实验2：用Lex设计词法分析器2实验目的：学会用lex设计一个词法分析器，并考虑其与后续语法分析器的链接问题。
编译器-编译原理课程设计报告书
广西大学编译原理课程设计专业：计算机科学与技术姓名：课程：编译原理指导教师：目录一．程序简介与分析---------------------------------------------------------1 二．程序适用范围-----------------------------------------------------------1 三．词法分析---------------------------------------------------------------1 四．语法分析---------------------------------------------------------------3 五．语义分析和中间代码生成------------------------------------------------9 六．代码生成--------------------------------------------------------------11 七．流程图----------------------------------------------------------------12 八．实现------------------------------------------------------------------13 九．程序运行结果----------------------------------------------------------13 十．总结------------------------------------------------------------------18 十一.附录（源程序）--------------------------------------------------------19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。
编译原理的课课程设计
编译原理的课课程设计一、教学目标本课程的教学目标是使学生掌握编译原理的基本概念、理论和方法，能够运用编译原理解决实际问题。
具体分为以下三个部分：1.知识目标：学生需要掌握编译原理的基本概念，包括编译器的基本结构、词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、目标代码生成和优化等。
2.技能目标：学生需要具备使用编译原理解决实际问题的能力，包括能够使用编译器开发工具，进行词法分析、语法分析和语义分析等操作。
3.情感态度价值观目标：通过本课程的学习，使学生认识到编译原理在软件工程中的重要性，增强学生对计算机科学的热爱和责任感。
二、教学内容本课程的教学内容主要包括以下几个部分：1.编译器的基本结构：包括前端和后端的基本组成部分，以及它们之间的交互关系。
2.词法分析：包括词法规则的定义、词法分析器的实现和词法分析的过程。
3.语法分析：包括语法规则的定义、语法分析树的构建和语法分析的方法。
4.语义分析：包括语义规则的定义、语义分析的方法和语义分析的实现。
5.中间代码生成：包括中间代码的定义、中间代码生成的方法和中间代码优化的方法。
6.目标代码生成：包括目标代码的定义、目标代码生成的方法和目标代码优化的方法。
三、教学方法本课程采用多种教学方法，以激发学生的学习兴趣和主动性：1.讲授法：教师通过讲解编译原理的基本概念和理论，使学生掌握相关知识。
2.案例分析法：教师通过分析实际的编译器案例，使学生了解编译原理在实际中的应用。
3.实验法：学生通过动手实现编译器的基本功能，加深对编译原理的理解。
4.讨论法：学生通过分组讨论，共同解决问题，培养团队协作能力。
四、教学资源本课程的教学资源包括以下几个部分：1.教材：选用《编译原理》作为主要教材，为学生提供系统性的理论知识。
2.参考书：提供相关的参考书籍，为学生提供更多的学习资源。
3.多媒体资料：制作PPT、视频等多媒体资料，丰富课堂教学。
4.实验设备：提供计算机实验室，让学生能够实际操作编译器。
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编译原理课程设计
设计报告
组长：廖桉冬09012431
成员：世宇09012430
涂佳辰09012429 东南大学计算机科学与工程学院
二0 1 5年5月
注：本设计报告中各部分如果页数不够，请自行扩页。
原则是一定要把报告写详细，能说明本组设计的成果和特色，能够反映小组中每个人的工作。
报告中应该叙述设计中的每个模块。
设计报告将是评定各人成绩的重要依据之一。
3 概要设计与详细设计
（由总到分地介绍SeuLex和SeuYACC的设计，包括模块间的关系，具体的算法等。
采用面向对象方法的，同时介绍类（或对象）之间的关系。
在文字说明的同时，尽可能多采用规的图示方法。
）
3.1 概要设计
（以描述模块间关系为主）
4 使用说明
4.1 SeuLex使用说明
一般使用：
将Seu_Lex_Analysis.exe和目标test.c文件（默认文件名为test）放在同一目录下。
双击Seu_Lex_Analysis.exe即可看到分析结果。
修改规则：
修改Lex_Source_Code.l的规则，然后运行java程序得到新的cpp代码。
重新编译运行cpp，就可以得到新的Seu_Lex_Analysis.exe词法分析器。
5 测试用例与结果分析
可以看到最后单独“dd”字符串在C程序编写中并不完整也没有意义，词法分析器只用于分析语句中的词性，对语句的正确与否并无法判断。
所以词法分析器要和语法分析器一起使用，才能检测代码的正确与否。
-
附：包含源程序、可运行程序、输入数据文件、输出数据文件、答辩所做PPT 文件、本设计报告等一切可放入光盘的容的光盘。
可修编。