实验1-3 《编译原理》词法分析程序设计方案
编译原理实验一词法分析
编译原理实验⼀词法分析实验⼀词法分析【实验⽬的】 （1）熟悉词法分析器的基本功能和设计⽅法； （2）掌握状态转换图及其实现； （3）掌握编写简单的词法分析器⽅法。
【实验内容】 对⼀个简单语⾔的⼦集编制⼀个⼀遍扫描的词法分析程序。
【实验要求】 （1）待分析的简单语⾔的词法 1) 关键字 begin if then while do end 2) 运算符和界符 := + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # 3) 其他单词是标识符(ID)和整形常数(NUM)，通过以下正规式定义： ID=letter(letter|digit)* NUM=digitdigit* 4) 空格由空⽩、制表符和换⾏符组成。
空格⼀般⽤来分隔 ID、NUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。
（2）各种单词符号对应的种别编码 （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。
syn 为单词种别码； token 为存放的单词⾃⾝字符串； sum 为整形常数。
【实验代码】1 #include<iostream>2 #include<string.h>3 #include<conio.h>4 #include<ctype.h>5using namespace std;6int sum,syn,p,m,n;7char ch,chs[8],s[100];8char *tab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};910int scanner(){11for(n=0;n<8;n++) chs[n]='\0';12 m=0;13 n=0;14 ch=s[p++];15while(ch=='') ch=s[p++];16if(isalpha(ch)){17while(isalpha(ch)||isdigit(ch)){18//isalpha(ch)函数：判断字符ch是否为英⽂字母，⼩写字母为2，⼤写字母为1，若不是字母019//isdigit(ch)函数：判断字符ch是否为数字，是返回1，不是返回020 chs[m++]=ch;21 ch=s[p++];22 }23 syn=10;24for(n=0;n<6;n++)25if(strcmp(chs,tab[n])==0) syn=n+1;26 p--;27 }else if(isdigit(ch)){28 sum=0;29while(isdigit(ch)){30 sum=sum*10+(ch-'0');31 ch=s[p++];32 }33 syn=11;34 p--;35 }else if(ch==':'){36 syn=17;37 chs[m++]=ch;38 ch=s[p++];39if(ch=='='){ syn=18;chs[m]=ch;p++;}40 p--;41 }else if(ch=='<'){42 syn=20;43 chs[m++]=ch;44 ch=s[p++];45if(ch=='>') { syn=21;chs[m]=ch;p++;}46if(ch=='=') { syn=22;chs[m]=ch;p++;}47 p--;48 }else if(ch=='>'){49 syn=23;50 chs[m++]=ch;51 ch=s[p++];52if(ch=='=') { syn=24;chs[m]=ch;p++;}53 p--;54 }else switch(ch){55case'+':syn=13;chs[m]=ch;break;56case'-':syn=14;chs[m]=ch;break;57case'*':syn=15;chs[m]=ch;break;58case'/':syn=16;chs[m]=ch;break;59case'=':syn=25;chs[m]=ch;break;60case';':syn=26;chs[m]=ch;break;61case'(':syn=27;chs[m]=ch;break;62case')':syn=28;chs[m]=ch;break;63case'#':syn=0;chs[m]=ch;break;64default:syn=-1;65 }66return0;67 }68int main(){69 p=0;70 cout<<"Please input code and end with character '#':"<<endl;71do{72//cin>>ch;不识别空格73 ch=getchar();74 s[p++]=ch;75 }while(ch!='#');76 p=0;77do{78 scanner();79switch(syn){80case11:cout<<'('<<syn<<','<<sum<<')'<<endl;break;81case -1:cout<<'('<<syn<<','<<"error"<<')'<<endl;break;82default:cout<<'('<<syn<<','<<chs<<')'<<endl;83 }84 }while(syn!=0);85//getch():是⼀个不回显函数，当⽤户按下某个字符时，函数⾃动读取，⽆需按回车，所在头⽂件是conio.h。
编译原理综合性实验：词法分析的设计
对数字常数的处理如下：先查符号表 VAL 栏，若发现相同的常数则直接输出其二元式。 若表内无相同的常数，则将数字常数填入符号表内，在 TYPE 栏内填入整型或实型，然后输 出其二元式。二元式中包含该常数在符号表中的入口。
1.3 词法分析程序的详细设计
图 1-3 的数据流图属于输入-变换-输出形式的变换型数据流图，但加工 1.3—1.9 构成了典型的事务处理型数据流图。根据数据流图，可以得到词法分析 程序的总体框架，如图 1-4。
图 1-3 词法分析程序的详细数据流图 在上面的数据流图中，各个加工处理完成的功能如下： 加工 1.1(读一行并打印)：收到读下一行命令后，从源程序读入一行，装入缓冲区，行计 数，并打印。在这里需要注意的是，回车换行在源程序（文本文件）中用两个字符 0D0AH 来表示，而用高级语言（C 语言）读入内存后，就用一个字符 0AH 来表示，这是在用高级
查找函数可以使用顺序查找，也可以使用折半查找。 例如：使用顺序查找方法查找给定单词 key 是否是关键字的函数原型和算法描述如下：
int iskeyword (char * str)/*设 keyword 为所有关键字列表*/ /*该函数返回 0 表示 str 不是关键字，不为 0 表示 str 是关键字*/
词不能跨行书写； (4) 关键字都是保留字。
1.2 词法分析程序的总体设计
图 1-2 词法分析程序的顶层数据流图 图 1-2 是词法分析程序的顶层数据流图，即是词法分析程序的输入输出界面图，由此可 以看出词法分析程序的功能就是从源程序中读入一个个字符，依据一定的构词规则，识别出 各类有用的单词。其中源程序清单和错误信息从屏幕、打印机或文件输出，其余文件均以顺 序文件的形式输出到外存储器上，以供下一阶段使用。由此可以得到更详细的数据流图，如 图 1-3。
编译原理 词法分析程序设计
实验1 词法分析程序设计【实验目的】（1）理解词法分析在编译程序中的作用（2）加深对有穷自动机模型的理解（3）掌握词法分析程序的实现方法和技术【实验内容】对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的词法分析程序。
【设计思路】图1.1 词法分析主程序示意图2、源程序代码（1）scan.h //头文件-----扫描程序#include<stdio.h>#include<string.h>#define CLEAR memset(token,'\0',sizeof(token))//清空数组tokenchar prog[80],token[8];char ch;int syn,p,m,n,sum; //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 scanner() //词法扫描程序{CLEAR;m=0;while(ch==' '){++p;ch=prog[p]; //读下一个字符;}if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){m=0;while((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')||(ch>='0'&&ch<='9')){token[m++]=ch;++p;ch=prog[p];//读下一个字符;}token[m++]='\0';syn=10;for(n=0;n<6;++n)if(strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=n+1;break;}}elseif(ch>='0'&&ch<='9'){sum=0;while(ch>='0'&&ch<='9'){sum=sum*10+ch-'0';//将ch转换为数字++p;ch=prog[p];}syn=11;}elseswitch(ch)//其他字符情况{case'<':m=0;token[m++]=ch;++p;ch=prog[p];if(ch=='>'){syn=21;++m;token[m]=ch;}else if(ch=='='){syn=22;++m;token[m]=ch;}{syn=20;}break;case'>':token[0]=ch;++p;ch=prog[p];if(ch=='='){syn=24;token[0]=ch;}else{syn=23;}break;case':':token[0]=ch;++p;ch=prog[p];if(ch=='='){syn=18;++m;token[m]=ch;++p;ch=prog[p];}else{syn=17;}break;case'+':syn=13;token[0]=ch;ch=prog[++p];break;case'-':syn=14;token[0]=ch;ch=prog[++p];break;case'*':syn=15;token[0]=ch;ch=prog[++p];case'/':syn=16;token[0]=ch;ch=prog[++p];break;case'=':syn=25;token[0]=ch;ch=prog[++p];break;case';':syn=26;token[0]=ch;ch=prog[++p];break;case'(':syn=27;token[0]=ch;ch=prog[++p];break;case')':syn=28;token[0]=ch;ch=prog[++p];break;case'#':syn=0; token[0]=ch;ch=prog[++p];break;default:syn=-1;}}（2）word.cpp // 词法分析主程序#include"scan.h"void main(void){p=0;printf("\n please input string:\n");do{ch=getchar();prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;ch=prog[0];if(ch>='0'&&ch<='9')printf("error!\n");else{do{scanner();//调用扫描子程序switch(syn){case 11:printf("（%d,%d）\n",11,sum);break;case -1:printf("error!\n");break;default:printf("（%d,'%s'）\n",syn,token);}} while(syn!=0);}}【思考题】在编程过程中遇到了哪些问题，你是如何解决的。
编译原理实验----词法分析
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。
【实验步骤和要求】1．要求绘出词法分析过程的流程图。
2．根据词法分析的目的以及内容，确定完成分析过程所需模块。
3．写出每个模块的源代码。
4．整理程序清单及所得结果。
//源程序如下：#include <iostream>#include <ctype.h>#include <fstream>#include <string.h>#include <malloc.h>#define NULL "abc"using namespace std;ifstream fp("d:\\cifa.cpp",ios::in);char cch;char *key[12]={"if","else","for","while","do","return","break","continue","int","void" ,"main","const"}; //基本字char *border[10]={ "," , ";" , "{" , "}" , "(" , ")" , "[" , "]",""",""" }; //界符char *arithmetic[6]={"+" , "-" , "*" , "/" , "++" , "--"}; //算术运算符char *relation[7]={"<" , "<=" , "=" , ">" , ">=" , "==" ,"!="}; //关系运算符char *lableconst[80]; //标识符int constnum=40;int lableconstnum=0;int search(char searchchar[],int wordtype){int i=0,t=0;switch (wordtype){case 1:{for (i=0;i<=11;i++){if (strcmp(key[i],searchchar)==0)return(i+1);}return(0);}case 2:{for (i=0;i<=9;i++){if (strcmp(border[i],searchchar)==0)return(i+1);}return(0);}case 3:{for (i=0;i<=5;i++){if (strcmp(arithmetic[i],searchchar)==0)return(i+1);}return(0);}case 4:{for (i=0;i<=6;i++){if (strcmp(relation[i],searchchar)==0)return(i+1);}return(0);}case 5:{for (t=40;t<=constnum;t++){if (strcmp(searchchar,lableconst[t])==0)return(t+1);}lableconst[t-1]=(char *)malloc(sizeof(searchchar)); strcpy(lableconst[t-1],searchchar);constnum++;return(t);}case 6:{for (i=0;i<=lableconstnum;i++){if (strcmp(searchchar,lableconst[i])==0)return(i+1);}lableconst[i-1]=(char *)malloc(sizeof(searchchar)); strcpy(lableconst[i-1],searchchar); lableconstnum++;return(i);}default:cout<<"错误！";}}char alphaprocess(char ch){int atype;int i=-1;char alphatp[20];while ( (isalpha(ch)) || (isdigit(ch)) ){alphatp[++i]=ch;fp.get(ch);}alphatp[i+1]='\0';if (atype=search(alphatp,1))cout<<alphatp<<"\t\t\t"<<(atype-1)<<endl; else{atype=search(alphatp,6);cout<<alphatp<<"\t\t\t"<<(atype-1)<<endl; }return(ch);}char digitprocess(char ch){int I = -1;char digittp[20];int dtype;while ((isdigit(ch))){digittp[++i]=ch;fp.get(ch);}digittp[i+1]='\0';dtype=search(digittp,5);cout<<digittp<<"\t\t\t"<<(dtype-40)<<endl; return(ch);}char otherprocess(char ch){int i= -1;char othertp[20];int otype,otypetp;othertp[0]=ch;othertp[1]='\0';if (otype=search(othertp,3)){fp.get(ch);othertp[1]=ch;othertp[2]='\0';if (otypetp=search(othertp,3)){cout<<othertp<<"\t\t\t"<<(otypetp-1)<<endl;fp.get(ch);goto out;}else{othertp[1]='\0';cout<<othertp<<"\t\t\t"<<(otype-1)<<endl;goto out;}}if (otype=search(othertp,4)){fp.get(ch);othertp[1]=ch;othertp[2]='\0';if (otypetp=search(othertp,4)){cout<<othertp<<"\t\t\t"<<(otypetp-1)<<endl;fp.get(ch);goto out;}else{othertp[1]='\0';cout<<othertp<<"\t\t\t"<<(otype-1)<<endl;goto out;}}if (ch=='!'){fp.get(ch);if (ch=='=')cout<<"!= (2,2)\n";fp.get(ch);goto out;}else{if (otype=search(othertp,2)){cout<<othertp<<"\t\t\t"<<(otype-1)<<endl;fp.get(ch);goto out;}}if ((ch!='\n')&&(ch!=' '))cout<<"错误！,字符非法"<<"\t\t\t"<<ch<<endl; fp.get(ch);out: return(ch);}void main(){int i;for (i=0;i<=50;i++){lableconst[i]=NULL;}if (!fp)cout<<"文件打开错误！！"<<endl;else{fp.get (cch);while (!fp.eof()){if (isalpha(cch)){cch=alphaprocess(cch);}else if (isdigit(cch)){cch=digitprocess(cch);}else cch=otherprocess(cch);}}cout<<"成功\n";getchar();}cifa.cpp#include<stdio.h>void main(){cout<<”Hello World”;}【实验小结】通过这次实验，我对编译原理这门专业必修课有了进一步的深层次了解，把理论知识应用于实验中，也让我重新熟悉C语言的相关内容，加深了对C语言知识的深化和用途的理解。
编译原理实验-词法分析器的设计
集美大学计算机工程学院实验报告课程名称：编译原理班级：指导教师：姓名：实验项目编号：实验一学号：实验项目名称：词法分析器的设计实验成绩：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。
二、实验内容编写一个词法分析器，从输入的源程序（编写的语言为C语言的一个子集）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。
（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）三、实验要求1、词法分析器的功能和输出格式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)。
单词示例单词种别码要求保留字if、else、int、while、do 每个保留字的单词种别都单独为一种标识符以字母开头且包含字母和数字的字符串标识符作为一种常数（只识别无符号整数）123、343 无符号整数作为一种运算符+、-、*、/、=、= = 、!=、> 、<、>=、<= 每符一种，也可以每一类符号一种分隔符,、;、{、}、(、) 每符一种2、上述要求仅为基本要求，可以在此基础上扩充，例如删除注释，增加识别单词的类型，将标识符和常量分别插入到相应的符号表中，增加错误处理等。
3、编程语言不限。
四、实验设计方案1、数据字典本实验用到的数据字典如下表所示：单词示例标识ID1 保留字void、if、else、for、while、do、return、break、main、int、float、char、double、String标识符以字母开头且包含字母和数字的字符串 2无符号整数和小数 3 常数（只识别无符号整数）运算符+、-、*、/、=、> 、<、 4分隔符,、;、{、}、(、) 5 本实验所使用的开发语言是C语言,在Test2类中定义了以下几个函数：2.程序流程图：YNY NNY YN Y N Y YN NN Y YN N N Y Y开始读入文件，把内容存入string 中，m=0，check=ture ，error=false从string 中读出一个字符放入ch 中输出str ，标识为无法识别的串check=ture ，error=falsech 是运算符？error=ture ？ check=false ？ 输出str ，标识为标示符check=ture 输出str ，标识为运算符输出str ，标识为无法识别的串check=ture ，error=falseerror=ture ？ check=false ？ 输出str ，标识为标示符check=ture 输出str ，标识为分隔符ch 是分隔符？ch 是数字？check=ture ？清空str ，ch 加到str 中，check=false ch 加到str 中Ch 是字母？check=ture ？清空str ，ch 加到str 中，check=falsech 加到str 中打印出错ch 是最后一个字符？ 结束YN Y N3、实验程序#include<stdio.h> #include<string.h> #include<ctype.h> #include<windows.h>//判断读入的字符是否为字母 bool isLetter(char c){if((c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z')){ return true; } else return false; }//判断读入的字符是否为数字 bool isDigit(char c){if(c >='0' && c <= '9'){ return true; } else return false; }//判断是否为关键字 bool isKey(char *string) { if(!strcmp(string,"void")|| !strcmp(string,"if")|| !strcmp(string,"for")|| !strcmp(string,"while")|| !strcmp(string,"do")|| !strcmp(string,"return")|| !strcmp(string,"break")|| !strcmp(string,"main")|| !strcmp(string,"int")|| !strcmp(string,"float")|| !st rcmp(string,"char") || !strcmp(string,"double")|| !strcmp(string,"String")) { return true;ch 是数字？ch 加到str 中，error=true ch 是关键字？ 输出str ，标识为关键字，check=true}else return false;}bool isError(char ch){if(ch == '@' || ch == '$' || ch == '&' || ch == '#' || ch == '~' || ch == '^'){return true;}elsereturn false;}void main(){char string[500]="";//存放文件中读出来的字符串char str[10]="";//存放需要对比的字符串char ch,c;//ch存放文件中的单个字符（翻译时用），c存放文件中的单个字符（从文件中提取信息时用）char filename[20];//文件名int j=0;printf("请输入文件名进行词法翻译：");scanf("%s",filename);FILE *cfPtr;if((cfPtr=fopen(filename,"r"))==NULL)printf("文件未找到！");else{while(!feof(cfPtr)){if(isspace(c=fgetc(cfPtr))){//判断是否是字符串;}else{string[j]=c;//从文件中一一提取字符j++;}}}int m = 0,k=0;//m翻译时用，k是str数组的下标string[j]=' ';j++;bool check=true,error=false;//用于判断标识for(int i = 0;i < j;i++){//实现语法翻译器switch (m){ch = string[i];if(ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/' || ch == '='|| ch == '>' || ch == '<'){if(error){printf("%s,此字符无法是识别！\n",str);error=false;check=true;}else if(!check){printf("(2,%s)标示符\n",str);check=true;}m = 4;}else if(ch == ',' || ch == ';' || ch == '{' || ch == '}' || ch == '(' || ch == ')'){if(error){printf("%s此字符无法识别\n",str);error=false;check=true;}else if(!check){printf("(2,%s)标示符\n",str);check=true;}m = 5;}else if ( isDigit((ch =string[i]) ) ){if(check){memset(str, 0, strlen(str));//清空k=0;str[k]=ch;k++;m = 3;check=false;} else{str[k]=ch;k++;}}else if ( isLetter(ch = string[i]) )if(check){check=false;memset(str, 0, strlen(str));k=0;str[k]=ch;k++;}else{str[k]=ch;k++;if(isKey(str)){printf("(1,%s)关键字\n",str);check=true;}}}else if(isError(ch = string[i])){if(check){memset(str, 0, strlen(str));//清空k=0;str[k]=ch;k++;check=false;error=true;}else{str[k]=ch;k++;error=true;}}else{}break;case 3:if(isLetter(ch =string[i])){printf("程序有错误！！！\n");str[k] = ch;k++;error=true;m = 0;break;}if(isError(ch = string[i])){printf("程序有错误！！！\n");str[k] = ch;k++;error=true;m = 0;break;}if (isDigit((ch =string[i] ) )){str[k] = ch;k++;}else if(ch=='.'){str[k]=ch;k++;}else{printf("( 3，%s) 数字\n",str);i --;m = 0;check=true;}break;case 4:i--;printf("( 4 ，%c) 运算符\n",ch);m = 0;break;case 5:i --;printf("( 5 ，%c) 分隔符\n",ch);m = 0;break;}}return;}五、实验结果六、实验小结本次实验中，运用C语言进行实验，实验刚开始的时候，能够对输入的字符进行判断，但是却不能排错以及只能识别全是字母的标识符，后来经过修改程序代码和编程的逻辑最终实现了，既能排错又能分析句子；通过实验掌握了词法分析，能实现对普通程序的语法分析翻译。
编译原理实习设计——词法分析程序
编译原理实习设计词法分析程序一．实习目的构造一个小语言的词法分析程序。
二．实习要求设计一个包含简单算术表达式、赋值语句、IF语句的小语言的文法。
根据此文法，构造一个词法分析程序，输入以“＃”为结束符的源程序，输出为各类单词表和单词串文件。
源程序和输出的单词串均以文件的形式存放。
单词的自身值均为其对应的表的指针，如标识符表的指针、常数表的指针等。
提交实习报告和程序运行结果。
三．相关图表1．状态转换图图一：标志符和关键字的识图二：整数的识别2．单词符号对照表四．源程序和结果1．分析器程序#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>#define Max 120FILE *fprogram;FILE *foutput;int WordEnd;char Buffer[Max*2];char ch;int IsLetter(char ch){i f( (ch>='a' && ch<='z') || (ch>='A' && ch<='Z') ){return(1);}else{return(0);}}int IsDigit(char ch){if(ch>='0' && ch<='9'){return(1);}else{return(0);}}char *Par(char par, char *str) {switch (par){case '(':str="$Lpar";break;case ')':str= "$Rpar";break;case '[':str= "$Lmid";break;case ']':str= "$Rmid";break;case '{':str= "$Lbig";break;case '}':str= "$Rbig";break;default:break;}return str;}void WriteBuffer(){char tmpch=' ';int i=0;long pos;WordEnd=0;for(int t=0; t<Max*2; t++){Buffer[t]=NULL;}while(i<Max){ch=fgetc(fprogram);if(ch!=EOF){if(ch=='\n' || ch=='\t' || ch==' '){ch=' ';}if( !(tmpch==' ' && ch==' ') ){if(ch=='/'){ch=fgetc(fprogram);if(ch!=EOF){if( ch=='*'){char flo;while(1){ch=fgetc(fprogram);if(ch!=EOF){if(ch=='*'){flo=ch;ch=fgetc(fprogram);if(ch==EOF){break;}if(ch=='/'){ch=fgetc(fprogram);break;}}}else{break;}}}else{pos=ftell(fprogram);fseek(fprogram, pos-2,0);if((ch=fgetc(fprogram))==EOF){break;}}}else{break;}}Buffer[i]=ch;i++;}tmpch=ch;}else{break;}}if( IsDigit(ch) || IsLetter(ch) || ch=='.' || ch=='E' || ch=='e' || ch=='-'){while(1){ch=fgetc(fprogram);if(ch!=EOF){if(IsDigit(ch) || IsLetter(ch) || ch=='.' || ch=='E' || ch=='e' || ch=='-'){Buffer[i]=ch;i++;WordEnd=1;}else{if(ch==' ' || ch=='\t' || ch=='\n' || ch=='\r'){break;}else{pos=ftell(fprogram);fseek(fprogram, pos-1,0);break;}}}else{break;}}}if(ch=='=' || ch=='+' || ch=='-' || ch=='*' ||ch=='&' || ch=='^' || ch=='%' || ch=='<' || ch=='>' ) {while(1){ch=fgetc(fprogram);if(ch!=EOF){if(ch=='=' || ch=='+' || ch=='-' || ch=='*' ||ch=='&' || ch=='^' || ch=='%' || ch=='<' || ch=='>' ){Buffer[i]=ch;i++;WordEnd=1;}else{if(ch==' ' || ch=='\t' || ch=='\n' || ch=='\r' ){break;}else{pos=ftell(fprogram);fseek(fprogram, pos-1,0);break;}}}else{break;}}}if(ch=='\\'){while(1){ch=fgetc(fprogram);if(ch!=EOF){if(ch=='n' || ch=='t' || ch=='\\' || ch=='v' || ch=='b' ||ch=='f' || ch=='r' ){Buffer[i]=ch;i++;WordEnd=1;}else{if(ch==' ' || ch=='\t' || ch=='\n' || ch=='\r'){break;}else{pos=ftell(fprogram);fseek(fprogram, pos-1,0);break;}}}else{break;}}}}char Get_ch(int j){return Buffer[j];}void Output(char id[], char string[]){fprintf(foutput,"%s %s\n", id,string);}int IsKeyword(char string[]){char *KeyWords[]={"auto","double","int","struct","break","else","long","switch","case","enum","register","typedef","char","extern","return","union","const","float","short","unsigned","continue","for","signed","void","default","goto","sizeof","volatile","do","if","while","static","main"};for(int i=0; i<33; i++){if(strcmp(string, KeyWords[i])==0){return 1;}}return 0;}void Proccess(){int i,j=0;char c;char string[Max];for(int q=0; q<Max; q++){string[q]=NULL;}WordEnd==1 ? i=Max*2 : i=Max;while(j<i){int k=0;c=Get_ch(j);if(c=='#'){j++;while(1){c=Get_ch(j);if(IsLetter(c) ){string[k++]=c;}else if(c=='<' || c=='"'){Output("$ID", string);for(int p=0; p<k; p++){string[p]=NULL;}k=0;while(1){c=Get_ch(++j);if(c=='>' || c=='"'){Output("$ID", string);for(int p=0; p<k; p++){string[p]=NULL;}break;}else if( c=='.' || IsLetter(c) || IsDigit(c) ){string[k++]=c;}}break;}j++;}c=Get_ch(++j);}if(IsLetter(c) || c=='_'){k=0;string[k++]=c;j++;while(1){c=Get_ch(j);if(IsLetter(c) || c=='_' || IsDigit(c)){string[k++]=c;}else{if(IsKeyword(string) ){Output("$keyword", string);}else{Output("$ID", string);}for(int i=0; i<k; i++){string[i]=NULL;}break;}j++;}}if(IsDigit(c) ){k=0;string[k++]=c;j++;while(1){c=Get_ch(j);if(IsDigit(c) || c=='-' || c=='e' || c=='E' || c=='.'){string[k++]=c;}else{Output("$Digit", string);for(int i=0; i<k; i++){string[i]=NULL;}break;}j++;}}if(c==';'){Output("$feihao", ";");}if(c=='(' || c=='[' || c=='{' || c==')' || c==']' || c=='}') {char *str;str = new char[5];string[0] = c;Output( Par(c,str), string );string[0] = NULL;delete[] str;}if(c=='\"'){Output("$Yinhao","\"");}if(c=='*'){string[0]=c;c=Get_ch(++j);if(c=='*'){string[1]=c;Output("$Power", string);}else if(c=='='){string[1]=c;Output("$Mul-EQ",string);}else{Output("$Mul",string);j--;}string[0]=string[1]=NULL; }if(c=='+'){string[0]=c;c=Get_ch(++j);if(c=='+'){string[1]=c;Output("$Plus-Plus", string);}else if(c=='='){string[1]=c;Output("$Plus-EQ",string);}else{Output("$Plus",string);j--;}string[0]=string[1]=NULL;}if(c=='-'){string[0]=c;c=Get_ch(++j);if(c=='-'){string[1]=c;Output("$Dec-Dec", string);}else if(c=='='){string[1]=c;Output("$Dec-EQ",string);}else{Output("$Dec",string);j--;}string[0]=string[1]=NULL;}if(c=='/'){string[0]=c;c=Get_ch(++j);if(c=='='){string[1]=c;Output("$Div-EQ",string);}else{Output("$Div",string);j--;}string[0]=string[1]=NULL; }if(c=='|'){string[0]=c;c=Get_ch(++j);if(c=='|'){string[1]=c;Output("$Or", string);}else if(c=='='){string[1]=c;Output("$Or-EQ",string);}else{Output("$Whuo",string);j--;}string[0]=string[1]=NULL; }。
编译原理实验 词法分析&语法分析程序
编译原理实验词法分析程序实验一：词法分析程序1、实验目的从左至右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个单词符号，把字符串形式的源程序改造成单词符号形式的中间程序。
2、实验内容表C语言子集的单词符号及内码值单词符号种别编码助记符内码值while 1 while --if 2 if --else 3 else --switch 4 switch --case 5 case --标识符 6 id id在符号表中的位置常数7 num num在常数表中的位置+ 8 + --- 9 - --* 10 * --<= 11 relop LE< 11 relop LT== 11 relop LQ= 12 = --; 13 ; --输入源程序如下if a==1 a=a+1;else a=a+2;输出对应的单词符号形式的中间程序3、实验过程实验上机程序如下：#include "stdio.h"#include "string.h"int i,j,k;char s ,a[20],token[20];int letter(){if((s>=97)&&(s<=122))return 1;else return 0;}int Digit(){if((s>=48)&&(s<=57))return 1;else return 0;}void get(){s=a[i];i=i+1;}void retract(){i=i-1;}int lookup(){if(strcmp(token, "while")==0)return 1;else if(strcmp(token, "if")==0)return 2;else if(strcmp(token,"else")==0)return 3;else if(strcmp(token,"switch")==0)return 4;else if(strcmp(token,"case")==0)return 5;else return 0;}void main(){printf("please input you source program,end('#'):\n");i=0;do{i=i+1;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!='#');i=1;memset(token,0,sizeof(char)*10);j=0;get();while(s!='#'){if(s==' '||s==10||s==13)get();else{switch(s){case'a':case'b':case'c':case'd':case'e':case'f':case'g':case'h':case'i':case'j':case'k':case'l':case'm':case'n':case'o':case'p':case'q':case'r':case's':case't':case'u':case'v':case'w':case'x':case'y':case'z':while(Digit()||letter()){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();k=lookup();if(k==0)printf("(6,%s)\n",token); elseprintf("(%d,null)\n",k); break;case'0':case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case'8':case'9':while(Digit()){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();printf("(%d,%s)\n",7,token); break;case'+':printf("(+,null)\n"); break;case'-':printf("(-,null)\n"); break;case'*':printf("(*,null)\n"); break;case'<':get();if(s=='=')printf("(relop,LE)\n"); else{retract();printf("(relop,LT)\n");}break;case'=':get();if(s=='=')printf("(relop,EQ)\n"); else{retract();printf("(=,null)\n");}break;case';':printf("(;,null)\n"); break;default:printf("(%c,error)\n",s);break;}memset(token,0,sizeof(char)*10);j=0;get();}}}4、实验结果实验结果分析：if是关键字，对应种别编码为2，输出（2，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）==的助记符是relop，内码值为LE，输出（relop，LE）1是常数，对应种别编码为7，值为1，输出（7，1）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）=是赋值符号，直接输出，（=，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）+是运算符，直接输出（=，null）1是常数，对应种别编码为7，值为1，输出（7，1）；是语句结束符号，直接输出（；，null）else是关键字，对应种别编码为3，输出（3，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）=是赋值符号，直接输出，（=，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）+是运算符，直接输出（=，null）2是常数，对应种别编码为7，值为2，输出（7，2）；是语句结束符号，直接输出（；，null）#是输入结束标志编译原理实验语法分析程序实验二：语法分析程序1、实验目的：将单词组成各类语法单位，讨论给类语法的形成规则，判断源程序是否符合语法规则3、实验内容：给定文法：G[E]:E→E+E|E-E|E*E|E/E|(E)E→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9首先把G[E]构造为算符优先文法，即：G’[E]:E→E+T|TT→T-F|FF→F*G|GG→G/H|HH→(E)|i得到优先关系表如下：+ - * / i ( ) # + ·><·<·<·<·<··>·> - ·>·><·<·<·<··>·> * ·>·>·><·<·<··>·> / ·>·>·>·><·<··>·>i ·>·>·>·>·>·>( <·<·<·<·<·<·=) ·>·>·>·>·>·> # <·<·<·<·<·<·=构造出优先函数+ - * / i ( ) #f 6 8 10 12 12 2 12 2g 5 7 9 11 13 13 2 2要求输入算术表达式：（1+2）*3+2*（1+2）-4/2输出其对应的语法分析结果4、实验过程：上机程序如下：#include "stdio.h"#include "string.h"char a[20],optr[10],s,op;int i,j,k,opnd[10],x1,x2,x3;int operand(char s){if((s>=48)&&(s<=57))return 1;else return 0;}int f(char s){switch(s){case'+':return 6;case'-':return 8;case'*':return 10;case'/':return 12;case'(':return 2;case')':return 12;case'#':return 2;default:printf("error");}}int g(char s){switch(s){case'+':return 5;case'-':return 7;case'*':return 9;case'/':return 11;case'(':return 13;case')':return 2;case'#':return 2;default:printf("error");}}void get(){s=a[i];i=i+1;}void main(){printf("请输入算数表达式，并以‘#’结束:\n");i=0;do{scanf("%c",&a[i]);i++;}while(a[i-1]!='#');i=0;j=0;k=0;optr[j]='#';get();while((optr[j]!='#')||(s!='#')){if(operand(s)){opnd[k]=s-48;k=k+1;get();}else if(f(optr[j])<g(s)){j=j+1;optr[j]=s;get();}else if(f(optr[j])==g(s)){if(optr[j]=='('&&s==')'){j=j-1;get();}else if(optr[j]=='('&&s=='#'){printf("error\n");break;}else if(optr[j]=='#'&&s==')'){printf("error\n");break;}}else if(f(optr[j])>g(s)){op=optr[j];j=j-1;x2=opnd[k-1];x1=opnd[k-2];k=k-2;switch(op){case'+':x3=x1+x2;break;case'-':x3=x1-x2;break;case'*':x3=x1*x2;break;case'/':x3=x1/x2;break;}opnd[k]=x3;k=k+1;printf("(%c,%d,%d,%d)\n",op,x1,x2,x3);}else{printf("error\n");break;}}if(j!=0||k!=1)printf("error\n");}5、实验结果：实验结果分析：（1+2）*3+2*（1+2）-4/2#因为‘）’优先级大于‘*’，先计算1+2=3，并输出（+，1，2，3）原式变为：3*3+2*（1+2）-4/2#因为‘*’优先级大于‘+’，先计算3*3=9，并输出（*，3，3，9）原式变为：9+2*（1+2）-4/2#因为‘）’优先级大于‘-’，先计算1+2=3，并输出（+，1，2，3）原式变为：9+2*3-4/2#因为‘*’优先级大于‘-’，先计算2*3=6，并输出（*，2，3，6）原式变为：9+6-4/2#因为‘/’优先级大于‘#’，先计算4/2=2，并输出（/，4，2，2）原式变为：9+6-2#因为‘-’优先级大于‘#’，先计算6-2=4，并输出（-，6，2，4）原式变为：9+4#因为‘+’优先级大于‘#’，计算9+4=13，并输出（+，9，4，13）原式变为13#优先级等于#，跳出while循环，运算结束！。
编译原理实验报告——词法分析器(内含源代码)
编译原理实验（一）——词法分析器一．实验描述运行环境：vc++2008对某特定语言A ，构造其词法规则。
该语言的单词符号包括：12状态转换图3程序流程：词法分析作成一个子程序，由另一个主程序调用，每次调用返回一个单词对应的二元组，输出标识符表、常数表由主程序来完成。
二．实验目的通过动手实践，使学生对构造编译系统的基本理论、编译程序的基本结构有更为深入的理解和掌握；使学生掌握编译程序设计的基本方法和步骤；能够设计实现编译系统的重要环节。
同时增强编写和调试程序的能力。
三．实验任务编制程序实现要求的功能，并能完成对测试样例程序的分析。
四．实验原理char set[1000],str[500],strtaken[20];//set[]存储代码,strtaken[]存储当前字符char sign[50][10],constant[50][10];//存储标识符和常量定义了一个Analyzer类class Analyzer{public:Analyzer(); //构造函数 ~Analyzer(); //析构函数int IsLetter(char ch); //判断是否是字母，是则返回 1，否则返回 0。
int IsDigit(char ch); //判断是否为数字，是则返回 1，否则返回 0。
void GetChar(char *ch); //将下一个输入字符读到ch中。
void GetBC(char *ch); //检查ch中的字符是否为空白，若是，则调用GetChar直至ch进入一个非空白字符。
void Concat(char *strTaken, char *ch); //将ch中的字符连接到strToken之后。
int Reserve(char *strTaken); //对strTaken中的字符串查找保留字表，若是一个保留字返回它的数码，否则返回0。
void Retract(char *ch) ; //将搜索指针器回调一个字符位置，将ch置为空白字符。
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实验1-3 《编译原理》S语言词法分析程序设计方案一、实验目的了解词法分析程序的两种设计方法之一：根据状态转换图直接编程的方式；二、实验内容1．根据状态转换图直接编程编写一个词法分析程序，它从左到右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个的单词的二元式，形成二元式（记号）流文件输出。
在此，词法分析程序作为单独的一遍，如下图所示。
具体任务有：（1）组织源程序的输入（2）拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出，得到单词流文件（3）删除注释、空格和无用符号（4）发现并定位词法错误，需要输出错误的位置在源程序中的第几行。
将错误信息输出到屏幕上。
（5）对于普通标识符和常量，分别建立标识符表和常量表（使用线性表存储），当遇到一个标识符或常量时，查找标识符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。
标识符表结构：变量名，类型（整型、实型、字符型），分配的数据区地址注：词法分析阶段只填写变量名，其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。
常量表结构：常量名，常量值三、实验要求1．能对任何S语言源程序进行分析在运行词法分析程序时，应该用问答形式输入要被分析的S源语言程序的文件名，然后对该程序完成词法分析任务。
2．能检查并处理某些词法分析错误词法分析程序能给出的错误信息包括：总的出错个数，每个错误所在的行号，错误的编号及错误信息。
本实验要求处理以下两种错误（编号分别为1，2）：1：非法字符：单词表中不存在的字符处理为非法字符，处理方式是删除该字符，给出错误信息，“某某字符非法”。
2：源程序文件结束而注释未结束。
注释格式为：/* …… */四、保留字和特殊符号表单词的构词规则：字母=[A-Za-z]数字=[0-9]标识符=（字母|_）（字母|数字）*数字=数字(数字)*(.数字+| )四、S语言表达式和语句说明1．算术表达式:+、-、*、/、%2．关系运算符：>、>=、<、<=、==、！=3．赋值运算符：=，+=、-=、*=、/=、%=4．变量说明：类型标识符变量名表；5．类型标识符：int char float6．If语句：if 表达式then 语句[else 语句]7．For语句：for（表达式1；表达式2；表达式3）语句8．While语句：while 表达式do 语句9．S语言程序：由函数构成，函数不能嵌套定义。
函数格式为：返回值函数名（参数）{数据说明语句}五、程序参考结构说明1．Initscanner函数：程序初始化：输入并打开源程序文件和目标程序文件，初始化保留字表2．Scanner函数：若文件未结束，反复调用lexscan函数识别单词。
3．Lexscan函数：根据读入的单词的第一个字符确定调用不同的单词识别函数4．Isalpha函数：识别保留字和标识符5．Isnumber函数：识别整数，如有精力，可加入识别实数部分工功能6．Isanotation函数：处理除号/和注释7．Isother函数识别其他特殊字符8．Output函数：输出单词的二元式到目标文件，输出格式（单词助记符，单词内码值），如（int，-）（rlop，>）……9．Error函数：输出错误信息到屏幕10．除此之外，还可以设置查符号表，填写符号表等函数，学生可自行设计。
实验中，可以将某些类型的单词识别过程利用DFA算法实现，DFA算法参考如下：DFA（S=S0,MOVE[][],F[],ALPHABET[]，ALLS[]）/*S为状态，初值为DFA的初态，MOVE[][]为状态转换矩阵，F[] 为终态集，ALPHABET[] 为字母表，其中的字母顺序与MOVE[][] 中列标题的字母顺序一致。
ALLS[]为状态集*/ {Char Wordbuffer[10]=“”//单词缓冲区置空Nextchar=getchar（）；//读字符i=0；while（nextchar！=NULL）//NULL代表此类单词{ if （nextcha r！∈ALPHABET[]）{ERROR（“非法字符”），return（“非法字符”）；}S=MOVE[S][nextchar] //下一状态if（S=NULL）return（“不接受”）；//下一状态为空，不能识别，单词错误wordbuffer[i]=nextchar ；//保存单词符号i++；nextchar=getchar（）；}Wordbuffer[i]=‘\0’;If（S∈F）return（wordbuffer）；//接受Else return（“不接受”）；}六、实验过程说明1．每人单独完成。
2．完成后，由老师验收，并给出成绩。
3．实验完成后，写出实验报告（要求交打印稿）。
报告内容要求如下：七、测试源程序示例：//aa.cvoid aa( ){float rate,circle;rate=3;circle=3.14*rate*rate;}输出结果：（1）输出结果文件：（void,-）(id, 0) ((,-) (),-) ({,- ) ( float,-) (id,1)……（2）标识符的符号表：12345（3123实验地点：教10五楼计算机学院软一机房实验时间:第4周周二3单元、周四1单元、第五周周二3单元八、实验代码#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>#include<string.h>#define MAX 10//保留字符号长度#define MAXSIZE 45//保留字和特殊符号表长度#define NUM 30//标识符和常数的个数FILE *in,*out;// 指向文件的指针char infile[MAX];//文件名字char token[MAX];char Word[NUM][MAX];//标识符char consts[NUM][MAX];//常数char lownum[NUM][MAX]={"0","1","2","3","4","5","6","7","8","9","10","11","12","13","14","15","16","17","18","19""20","21","22","23","24","25","26","27","28","29"}; //自定义表int n=1;//行号int num=0; //错误统计数typedef struct Key_word//保留字和特殊符号表结构{//int keyNum;char keyWord[MAX];char keySign[MAX];char keyValue[MAX];}Key_word;//初始化保留字表Key_word Key[MAXSIZE]={{"int","int","-"},{"char","char","-"},{"float","float","-"},{"void","void","-"},{"const","const","-"},{"for","for","-"},{"if","if","-"},{"else","else","-"},{"then","then","-"},{"while","while","-"},{"switch","switch","-"},{"break","break","-"},{"begin","begin","-"},{"end","end","-"},{"","",""},{"","",""},{"","id",""},{"","num",""},{"+","+","-"},{"-","-","-"},{"*","*","-"},{"/","/","-"},{"%","%","-"},{"(","(","-"},{")",")","-"},{"[","[","-"},{"]","]","-"},{"","",""},{"<","rlop","<"},{">","rlop",">"},{"<=","rlop","<="},{">=","rlop",">="},{"=","rlop","="},{"!=","rlop","!="},{";",";","-"},{"","",""},{"/=","/=","-"},{"+=","+=","-"},{"-=","-=","-"},{"*=","*=","-"},{"%=","%=","-"},{"||","or","-"},{"&&","and","-"},{"!","not","-"},{"=","=","-"}};//打开关闭文件int Initscanner(){printf("请输入要输入的文件:\n");scanf("%s",infile);if((in=fopen(infile,"r"))==NULL){printf("cannot open infile!\n");return 0;}if((out=fopen("word.txt","a+"))==NULL){printf("cannot open outfile!\n");return 0;}return 0;}//写入文件void Output(int n,int m){fputs("(",out);fputs(Key[n].keySign,out);fputs(",",out);if(m==-1)fputs(Key[n].keyValue,out);elsefputs(lownum[m],out);//下标fputs(")",out);}//Isalpha函数：识别保留字和标识符int Isalpha(){int i;for(i=0;i<16;i++)//关键字{if(strcmp(token,Key[i].keyWord)==0){Output(i,-1);return 0;}}//标识符Word[NUM][MAX]for(i=0;i<NUM;i++){if((Word[i][0]!=NULL)&&strcmp(token,Word[i])==0){Output(16,i);return 0;}if(Word[i][0]==NULL){strcpy(Word[i],token);Output(16,i);return 0;}}return 0;}int Isnumber()//Isnumber函数:consts[NUM][MAX]{int i;for(i=0;i<NUM;i++){if((consts[i][0]!=NULL)&&strcmp(token,consts[i])==0){Output(17,i);return 0;}if(consts[i][0]==NULL){strcpy(consts[i],token);Output(17,i);return 0;}}return 0;}void remove() //扫描指针回退一个字符{fseek(in,-1,SEEK_CUR);}//Isanotation函数：处理除号/和注释void Isanotation() //提示第一个字符已经存为/了{char ch,pre;ch=getc(in);if(ch=='=')// "/="Output(36,-1);else if(ch=='*')// "/*"{ch=getc(in);do{if(feof(in)){num++;printf("\n第(%d)行: 注释错误: /*后面的字符全部当做注释，缺少结束注释*/\n",n);break;}pre=ch;ch=getc(in);}while(pre!='*'||ch!='/');}else// "/"{remove(); //指针回退一个字符Output(21,-1);}}//Isother函数识别其他特殊字符void Isother(){ int i=1;int j=0;if(token[0]=='<'||token[0]=='>'||token[0]=='!'||token[0]=='%'){ch=getc(in);if(ch=='=')token[i++]=ch;elseremove();}else if(token[0]=='|'){ch=getc(in);if(ch=='|')token[i++]=ch;elseremove();}else if(token[0]=='&'){ch=getc(in);if(ch=='&')token[i++]=ch;elseremove();}token[i]='\0';for(i=18;i<45;i++){if(strcmp(token,Key[i].keyWord)==0){Output(i,-1);break;}}if(i==45){num++;printf("\n第(%d)行: 字符错误: %s字符非法\n",n,token);}}void Scanner(){char ch;ch=getc(in);while(!feof(in)){while(ch==' '||ch=='\t'||ch=='\n') //先统计行数{if(ch=='\n')++n;ch=getc(in);}if(((ch>='a')&&(ch<='z'))||(ch=='_'))//标识符isalpha(ch)单词{i=1;token[0]=ch;ch=getc(in);while(((ch>='a')&&(ch<='z'))||((ch>='0')&&(ch<='9')))//word number{token[i++]=ch;ch=getc(in);}token[i]='\0';Isalpha();}else if((ch>='0')&&(ch<='9'))//整数{i=1;token[0]=ch;ch=getc(in);while(isdigit(ch)){token[i++]=ch;ch=getc(in);}token[i]='\0';Isnumber();}else if(ch=='/')//区分"/" , "/=" , "/*"{token[0]=ch;Isanotation();ch=getc(in);}else //特殊字符{.token[0]=ch;Isother();ch=getc(in);}}}void show(){int i;char ch;printf("\n二元式:\n");rewind(out);while(!feof(out)){printf("%c",getc(out));}printf("\n标志符表\n");for(i=0;i<NUM;i++){if(Word[i][0]!=NULL)printf("%d,%s\n",i,Word[i]);}printf("\n常数表\n");for(i=0;i<NUM;i++){if(consts[i][0]!=NULL)printf("%d,%s\n",i,consts[i]);}}void main(){Initscanner();Scanner();printf("\n共有%d个错误\n",num);show();fclose(in);fclose(out);}九、实验结果输入文件void aa( ) begin float rate,circle; rate=3;circle=3.14*rate;/******/ end 输出文件(void,-)(id,0)((,-)(),-)(begin,-)(float,-)(id,1)(id,2)(;,-)(id,1)(rlop,=)(num,0)(;,-)(id,2)(rlop,=)(num,0)(num,1)(*,-)(id,1)(;,-)(end,-)十、实验总结经过此次实验，了解了程序的词法构词规则和词法分析过程。