吉林大学《编译原理课程设计》满分实验报告
编译原理实验报告
编译原理实验报告一、实验目的和要求本次实验旨在对PL_0语言进行功能扩充，添加新的语法特性，进一步提高编译器的功能和实用性。
具体要求如下：1.扩展PL_0语言的语法规则，添加新的语法特性；2.实现对新语法的词法分析和语法分析功能；3.对扩展语法规则进行语义分析，并生成中间代码；4.验证扩展功能的正确性。
二、实验内容1.扩展语法规则本次实验选择扩展PL_0语言的语句部分，添加新的控制语句，switch语句。
其语法规则如下：<switch_stmt> -> SWITCH <expression> CASE <case_list><default_stmt> ENDSWITCH<case_list> -> <case_stmt> ， <case_stmt> <case_list><case_stmt> -> CASE <constant> : <statement><default_stmt> -> DEFAULT : <statement> ，ε2.词法分析和语法分析根据扩展的语法规则，需要对新的关键字和符号进行词法分析，识别出符号类型和记号类型。
然后进行语法分析，建立语法树。
3.语义分析在语义分析阶段，首先对switch语句的表达式进行求值，判断其类型是否为整型。
然后对case语句和default语句中的常量进行求值，判断是否与表达式的值相等。
最后将语句部分生成中间代码。
4.中间代码生成根据语法树和语义分析的结果，生成对应的中间代码。
例如，生成switch语句的跳转表，根据表达式的值选择相应的跳转目标。
5.验证功能的正确性设计一些测试用例，验证新语法的正确性和扩展功能的实用性。
三、实验步骤与结果1.扩展语法规则，更新PL_0语法分析器的词法规则和语法规则。
编译原理实验报告
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。
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。
编译原理实验报告
编译原理实验报告班级姓名：学号：自我评定：实验一词法分析程序实现一、实验目的与要求通过编写和调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。
二、实验内容根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况，从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中，选取一个适当大小的子集。
例如，可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后，再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。
输入：由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。
输出：把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示，即确定单词串的输出形式。
例如，所输出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式编码。
对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号（要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串；常数表登记项中则存放该常数的二进制形式）。
对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式；由于采用一词一类的编码方式，所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码，VALUE字段则为“空”。
另外，为便于查看由词法分析程序所输出的单词串，要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。
三、实现方法与环境词法分析是编译程序的第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序。
其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义（如BNF），用手工的方式（例如可用C语言）构造词法分析程序。
一般地，可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵，该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。
构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述，并分别指出在识别单词时，词法分析程序所应进行的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。
编译原理实验报告
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。
编译原理实验报告
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。
编译原理课程实验报告
五、实验体会
指导教师评语：
日期：
编译原理课程实验报告实验2语法分析院系姓名任课教师实验地点实验课表现学号出勤表现得分操作结果得分指导教师实验时间实验报告得分实验总分一实验目的要求需分析本次实验的基本目的并综述你是如何实现这些目的的二实验内容要求对如下工作进行展开描述1给出如下语言成分的文法描述函数定义或过程定义变量说明赋值表达式循环分支2语法分析程序的总体结构及物理实现3语法分析表及其数据结构和查找算法4语法分析表的生成算法5错误处理错误的位置及类型等三实验结果要求将实验获得的结果进行描述基本内容包括1针对一测试程序输出其语法分析结果2输出针对此测试程序对应的语法错误报告注其中的测试样例需先用已编写的词法分析程序进行处理
变量说明
赋值
表达式
循环
分支
(2)语法分析程序的总体结构及物理实现
(3)语法分析表及其数据结构和查找算法
(4)语法分析表的生成算法
(5)错误处理
错误的位置及类型等
三、实验结果
要求：将实验获得的结果进行描述，基本内容包括：
（1）针对一测试程序输出其语法分析结果；
（2）输出针对此测试程序对应的语法错误报告；
编译原理课程实验报告
实验2：语法分析
姓名
院系
学号
任课教师
指导教师
实验地点
实验时间
实验课表现
出勤、表现得分
实验报告
得分
实验总分
操作结果得分
一、实验目的
要求：需分析本次实验的基本目的，并综述你是如何实现这些目的的？
二、实验内容
要求：对如下工作进行展开描述
编译原理课程设计报告
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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2016级《编译原理课程设计》总结报告（组）
_2019_年_5_月_25_日
报告正文（请用小四号宋体填写，自行组织章节和段落）
目录
第一部分实验成果统计表 (1)
第二部分实验简介 (2)
第三部分词法分析 (3)
第四部分语法分析 (6)
LL(1)语法分析 (7)
LR语法分析 (10)
第五部分程序测试 (22)
第一部分实验成果统计表
见首页
第二部分实验简介
实验目的
分组（每组最多3人）完成对SNL语言的以下两个程序：词法分析程序，语法分析程序（方法不限）。
察并锻炼学生的团队协作能力，代码编写能力，加深同学对编译原理中SNL编译系统的理解，帮助同学理解整个编译原理的机制
实验内容
本实验中实现了SNL编译系统中的词法分析、语法分析。
其中语法分析包括LL（1）分析方法和LR分析方法
词法分析，以源程序为输入，生成单词的内部表示TOKEN序列。
语法分析，以TOKEN序列为输入进行语法分析，并生成整个源程序的语法分析树。
在SNL编译程序中，采用了两种语法分析方法实现：LL（1）和LR，前者为自顶向下的，后者为自底向上的。
两种语法分析的结果是一样的。
实验步骤
编译系统的总体分析（算法分析，数据结构设计，优化）→代码实现，分工进行词法分析，语法分析部分→代码测试→结果反馈，修正→系统界面优化设计
作符栈和操作数栈。
LL（1）语法分析的主要函数有：doGrammar()、Grammar()、findRuleIndex()、getVariables()、getStartVariable()、computeFirstSets()、computeFollowSet()、getRuledByLeftVariable()、getTerminals()、getFirstSets()、getFallowSets()等等doGrammar()函数是最主要的函数。
它利用LL（1）分析表和符号栈进行语法分析，并处理终极符不匹配和文件提前结束错误。
函数处理完成后，得到整个语法树。
Grammar()函数主要进行Rule格式转换。
自底向上语法分析
LR(0)分析方法实现过程
结构如下
LR(0)
--->LR0Item
误情况
（由于篇幅原因这里仅以删除冒泡排序倒数第二行endwh为例）：
（1）词法分析：
（2）LL（1）语法分析：
（3）LR（0）语法分析：
（4）LALR（1）语法分析
结论（请用小四号宋体填写）
还记得第一次编译系统实验的时候，我们在得知要设计一个SNL编译器时，有很多迷茫。
理论课上确实有涉及到设计的内容，然而我们都没有真正实践过，完全不知道从何下手。
但主要任务还是清晰的，词法分析和语法分析。
考虑到时间不足，我们决定先明确每周分工，具体实施的时候就不用担心最后赶工的情况发生了。
大致是第一周—编译系统的总体分析（算法分析，数据结构设计，算法优化）。
第二周—代码实现，分工进行词法分析，语法分析部分。
第三周—代码测试，结果反馈，系统界面优化设计，实验报告撰写。
进展有条不紊，每个人都被分到了相应的任务，在具体实现时保持沟通，分工协作，推动工作开展。
编程的过程中我们小组的成员密切配合，积极讨论，共同探讨不同模块的耦合关系以及接口实现，遵循基本的软件开发过程：设计、编码、集成和测试。
整个编程过程锻炼了我们的学习和调试程序的能力，同时对于一些不完善的细节通过我们自己的努力进行重新编程和纠错，最终完成了程序的相关功能。
并达到了更高要求，完成了自底向上的语法分析，并且对界面进行的细致的优化，使其更显美观，这也是我们有别于其他组的优势所在。
这大学三年也接触了不少项目，因此在进行这个项目的时候大家都有些胜券在握的感觉，然而实际过程中还是遇到了不少的麻烦，所幸我们都努力一一克服了。
这也提醒我们对待每个项目都要拿出100%的专注度，要享受完成项目的过程，乐在其中才是学习的意义。
我也相信这一次的编译原理课程设计，不仅仅是帮助我们对编译器有了更深的了解，更多的是让我们在自己的科研道路上又看到了一个新的方向，朝着更广阔的未来前进。