西安邮电大学编译原理语法分析器的制作
编译原理中的词法分析器设计
编译原理中的词法分析器设计编译原理是计算机科学中的一门重要学科，其研究的主要方向是将高级语言转化为计算机能够执行的指令。
编译器是实现这种转化的程序，其中的词法分析器是编译器的核心组成部分之一。
本文将讨论词法分析器的设计。
概述词法分析器是编译器中的第一个阶段，它的主要任务是将输入的字符序列转化为有意义的单词序列（记号）。
单词序列是语法分析器后继处理的输入，因此词法分析器的正确性对于编译器的正确性至关重要。
词法分析器一般采用有限状态自动机（Finite State Automaton，FSA）作为基本的表示和实现模型。
有限状态自动机是一种对于有限的输入序列作出有限反应的计算模型，其在自然语言处理、文本解析、数据库搜索等领域都有广泛应用。
设计过程书写正规表达式词法分析器设计过程的第一步是书写正规表达式。
正规表达式是一种描述字符串模式的方式，它由字母表中的字符和元字符（用于表示特定语义）组成。
例如，用于匹配任意非负整数的正规表达式为``\d+''，其中``\d''表示数字字符，``+''表示前面字符的1次或多次重复。
正规表达式描述的语言可以通过正则语言的原理实现成有限状态自动机。
有限状态自动机可以由确定性有限状态自动机（Deterministic Finite Automaton，DFA）和非确定性有限状态自动机（Nondeterministic Finite Automaton，NFA）来实现。
DFA是状态转移函数为完全定义的FSA，也就是说，对于任何状态和输入字符，DFA都能确定一个下一状态；NFA是状态转移函数可能不完全定义的FSA。
从正规表达式到FSA将正规表达式转化为FSA是词法分析器设计中的一项重要工作。
具体实现中，可以采用Thompson构造算法或者子集构造算法。
Thompson构造算法是一种将正规表达式直接转化为等价NFA的算法，其基本思想是对正规表达式进行递归分解。
编译原理实验报告词法分析器语法分析器
编译原理实验报告词法分析器语法分析器集团档案编码：[YTTR-YTPT28-YTNTL98-UYTYNN08]编译原理实验报告实验一一、实验名称：词法分析器的设计二、实验目的：1，词法分析器能够识别简单语言的单词符号2，识别出并输出简单语言的基本字.标示符.无符号整数.运算符.和界符。
三、实验要求：给出一个简单语言单词符号的种别编码词法分析器四、实验原理：1、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。
2、程序流程图（1）主程序（2）扫描子程序3五、实验内容：1、实验分析编写程序时，先定义几个全局变量a[]、token[]（均为字符串数组),c,s( char型)，i,j,k（int型），a[]用来存放输入的字符串，token[]另一个则用来帮助识别单词符号，s用来表示正在分析的字符。
字符串输入之后，逐个分析输入字符，判断其是否‘#’，若是表示字符串输入分析完毕，结束分析程序，若否则通过int digit(char c)、int letter(char c)判断其是数字，字符还是算术符,分别为用以判断数字或字符的情况，算术符的判断可以在switch语句中进行，还要通过函数int lookup(char token[])来判断标识符和保留字。
2 实验词法分析器源程序：#include <>#include <>#include <>int i,j,k;char c,s,a[20],token[20]={'0'};int letter(char s){if((s>=97)&&(s<=122)) return(1);else return(0);}int digit(char s){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(char token[20]){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 string :\n");i=0;do{i=i+1;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!='#');i=1;j=0;get();while(s!='#'){ memset(token,0,20);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(letter(s)||digit(s)){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();k=lookup(token);if(k==0)printf("(%d,%s)",6,token);else printf("(%d,-)",k);break;case '0':case '1':case '2':case '3':case '4':case '5':case '6':case '7':case '8':case '9':while(digit(s)){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();printf("%d,%s",7,token);break;case '+':printf("('+',NULL)");break;case '-':printf("('-',null)");break; case '*':printf("('*',null)");break;case '<':get();if(s=='=') printf("(relop,LE)");else{retract();printf("(relop,LT)");}break;case '=':get();if(s=='=')printf("(relop,EQ)");else{retract();printf("('=',null)");}break;case ';':printf("(;,null)");break;case ' ':break;default:printf("!\n");}j=0;get();} }六：实验结果：实验二一、实验名称：语法分析器的设计二、实验目的：用C语言编写对一个算术表达式实现语法分析的语法分析程序，并以四元式的形式输出，以加深对语法语义分析原理的理解，掌握语法分析程序的实现方法和技术。
编译原理 词法分析器
一、实验目的和要求：设计并实现一个PL/0语言(或其它语言,如C语言)的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
二、实验原理：词法分析是从左向右扫描每行源程序的符号，拼成单词，换成统一的机内表示形式——TOKEN字，送给语法分析程序。
TOKEN字是一个二元式：（单词种别码，自身值）。
PL/0语言单词的种别码参见教材（或自行设定），单词自身值按如下规则给出：1 标识符的自身值是它在符号表的入口地址。
2常数的自身值是常数本身（或它的二进制数值）。
3关键字和界限符的自身值为本身。
三、实验步骤与要求1、设计的词法分析器符合软件工程的要求。
2、编制程序,此程序应具有如下功能:1）输入:字符串(待进行词法分析的源程序),输出:由(种别码,自身值)所组成的二元组序列。
2）功能:a.滤空格b.识别保留字c.识别标识符d.拼数e.拼复合单词: 例如：>=、 <=、 :=3）检查如下错误：a.程序语言的字符集以外的非法字符b.单词拼错,如9A88,而对于将begin拼写成begon的错误,只须把begon当成标识符即可3、请指导教师检查程序和运行结果，评定成绩。
4、撰写并上交实验报告。
四、试验设计和算法分析：实验原理：程序流程：置初值→调用扫描子程序→输出串结束→输出单词二元组→是→否→结束词法分析主程序示意图待分析的简单语言的词法(1) 关键字：begin if then while do end所有关键字都是小写。
（2）运算符和界符：：= + - * / < > <= <> >= ; ( ) #(3)：其他单词是标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义：ID=letter(letter | digit)*NUM=digit digit*(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。
、设计的词法分析器符合软件工程的要求。
编译原理词法分析器语法分析课程设计范本
《编译原理词法分析器语法分析课程设计-《编译原理》课程设计院系信息科学与技术学院专业软件工程年级级学号 2723姓名林苾湲西南交通大学信息科学与技术学院12月目录课程设计1 词法分析器 (2)设计题目 (2)设计内容 (2)设计目的 (2)设计环境 (2)需求分析 (2)概要设计 (2)详细设计 (4)编程调试 (5)测试 (11)结束语 (13)课程设计2 赋值语句的解释程序设计 (14)设计题目 (14)设计内容 (14)设计目的 (14)设计环境 (14)需求分析 (15)概要设计 (16)详细设计 (16)编程调试 (24)测试 (24)结束语 (25)课程设计一词法分析器设计一、设计题目手工设计c语言的词法分析器（能够是c语言的子集）。
二、设计内容处理c语言源程序，过滤掉无用符号，判断源程序中单词的合法性，并分解出正确的单词，以二元组形式存放在文件中。
三、设计目的了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程。
四、设计环境该课程设计包括的硬件和软件条件如下：.硬件（1）Intel Core Duo CPU P8700（2）内存4G.软件（1）Window 7 32位操作系统（2）Microsoft Visual Studio c#开发平台.编程语言C#语言五、需求分析.源程序的预处理：源程序中，存在许多编辑用的符号，她们对程序逻辑功能无任何影响。
例如：回车，换行，多余空白符，注释行等。
在词法分析之前，首先要先剔除掉这些符号，使得词法分析更为简单。
.单词符号的识别并判断单词的合法性：将每个单词符号进行不同类别的划分。
单词符号能够划分成5中。
(1)标识符：用户自己定义的名字，常量名，变量名和过程名。
(2)常数：各种类型的常数。
(3) 保留字（关键字）：如if、else、while、int、float 等。
(4) 运算符：如+、-、*、<、>、=等。
西安邮电大学编译原理词法分析
void
KEYWORD
6
catch
KEYWORD
47
volatile
KEYWORD
7
char
KEYWORD
48
while
KEYWORD
8
class
KEYWORD
49
+
OPERATOR
9
const
KEYWORD
50
++
OPERATOR
10
continue
KEYWORD
51
-
OPERATOR
11
default
WordType [id=0, entity=, type=5, content=Test]
WordType [id=77, entity={, type=4, content={]
WordType [id=0, entity=, type=5, content=private]
WordType [id=37, entity=static, type=1, content=static]
}
}
KeyWordTable.java
package .zc.ca.db;
import java.util.HashMap;
import java.util.Map;
import .zc.ca.model.WordType;
public class KeyWordTable {
public static Map<String,WordType> db= new HashMap<String,WordType>();
35
strictfp
编译原理实验二-语法分析器的设计
班级:学号： 实验集美大学计算机工程学院实验报告课程名称：编译原理指导教师：实验项目编号：实验二实验项目名称：语法分析器的设计 一、 实验目的通过完成预测分析法的语法分析程序，了解预测分析法和递归子程序法的区 别和联系。
使了解语法分析的功能，掌握语法分析程序设计的原理和构造方法， 训练掌握开发应用程序的基本方法。
二、 实验容♦根据某一文法编制调试LL ( 1 )分析程序，以便对任意输入的符号串 进行分析。
♦构造预测分析表，并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分 析程序。
♦分析法的功能是利用LL (1)控制程序根据显示栈栈顶容、向前看符号以 及LL (1)分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。
三、 实验要求1、 编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。
2、 如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。
四、 实验设计方案1、设计思想(1)、LL (1)文法的定义LL(1)分析法属于确定的自顶向下分析方法。
LL(1)的含义是：第一个L 表明 自顶向下分析是从左向右扫描输入串，第2个L 表明分析过程中将使用最左推导, 1表明只需向右看一个符号便可决定如何推导，即选择哪个产生式(规则)进行推 导。
LL(1)文法的判别需要依次计算FIRST 集、FOLLOW 集和SELLECT 集，然后判 断是否为LL(1)文法，最后再进行句子分析。
需要预测分析器对所给句型进行识别。
即在LL(1)分析法中，每当在符号栈 的栈顶出现非终极符时，要预测用哪个产生式的右部去替换该非终极符；当出现 终结符时，判断其与剩余输入串的第一个字符是否匹配，如果匹配，则继续分析, 否则报错。
LL(1)分析方法要求文法满足如下条件：对于任一非终极符A 的两个 不同产生式都要满足下面条件：SELECT(A->a) ASELECT(A->p)=0(2)、预测分析表构造LL(1)分析表的作用是对当前非终极符和输入符号确定应该选择用哪个产生式进行推导。
语法分析程序的设计与实现
1 从语言定义中整理出语法规则
//程序体由begin和end界定 • <program>→$begin <statements> $end //每条语句以分号（;）结束 • <statements> →<stmt> $semicolon <statements>|ε • <stmt> →<declare_smt> | <assign_smt>|<read_smt> | <write_smt> | ε
}
问题：左递归 回溯 解决：对语法规则加以限制 自上而下的语法要求：LL(1)文法
自上而下语法分析器的实现
micro语言定义
整理 （手动）
语法规则
改造（手动或程序实现）
LL(1)文法
2 将语法规则改造为LL(1)文法
LL(1)文法的条件
1）文法不含左递归
2）对于文法中每个非终结符A的各产生式的候选首符集不 相交。即若A 1 | 2 |…| n 则 FIRST(i) FIRST(j) = （i j ) 3）对文法中每一个终结符A，若它存在某个候选首符集包 含，则FIRST(A) FLLOW(A)=
错误处理机制(ch4.6)
• 目的
遇到错误时，使语法分析程序可以继续下去。
• 思想
栈顶为非终结符：跳过输入符号至同步符号/… 栈顶为终结符号：弹出该终结符 / 跳过输入串/…
• 同步符号
FOLLOW集 …
自上而下语法分析器的实现
整理 （手动）
文档存储
micro语言定义
语法规则
源程序
输入字符 单词序列
LL(1)文法——消除左递归
编译原理实验报告(语法分析器)
.编译原理实验专业：13级网络工程语法分析器1一、实现方法描述所给文法为G【E】；E->TE’E’->+TE’|空T->FT’T’->*FT’|空F->i|(E)递归子程序法：首先计算出五个非终结符的first集合follow集，然后根据五个产生式定义了五个函数。
定义字符数组vocabulary来存储输入的句子，字符指针ch指向vocabulary。
从非终结符E函数出发，如果首字符属于E的first集，则依次进入T函数和E’函数，开始递归调用。
在每个函数中，都要判断指针所指字符是否属于该非终结符的first集，属于则根据产生式进入下一个函数进行调用，若first集中有空字符，还要判断是否属于该非终结符的follow集。
以分号作为结束符。
二、实现代码头文件shiyan3.h#include<iostream>#include<cstdio>#include<string>using namespace std;#define num 100char vocabulary[num];char *ch;void judge_E();void judge_EE();void judge_T();void judge_TT();void judge_F();源文件#include"shiyan3.h"void judge_E(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}elseif(*ch=='('||*ch=='i'){judge_T();judge_EE();}else{cout<<"该句子不匹配此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_EE(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='+'){ch++;judge_T();judge_EE();}elseif(*ch=='#'||*ch==')')return;else{cout<<"该句子不匹配此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_T(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='('||*ch=='i'){judge_F();judge_TT();}else{cout<<"该句子不匹配此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_TT(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='*'){ch++;judge_F();judge_TT();}elseif(*ch==')'||*ch=='+'||*ch=='#')return;else{cout<<"该句子不匹配此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_F(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='('){ch++;judge_E();if(*ch==')'){ch++;}else{cout<<"该句子不匹配此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}elseif(*ch=='i'){ch++;//cout<<*ch;}else{cout<<"该句子不匹配此文法！"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void main(){//char *ch;cout<<"**********************欢迎使用语法分析器************************"<<endl;cout<<"请输入一个句子："<<endl;cin.getline(vocabulary,15);ch=vocabulary;judge_E();cout<<endl;cout<<"************************结束使用，再见！**************************"<<endl;}三、运行结果四、心得体会此次实验使用的是递归子程序法，用这个方法最大的问题就是函数里的递归调用，一不小心就把人绕糊涂了。
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《编译原理》实验报告题目: 语法分析器的制作
学生姓名:江荣吉
班级:
学号:
指导教师:
成绩:
西安邮电大学计算机学院
2015 年 6 月 7 日
一：实验目的
熟悉语法分析的过程；
理解相关文法的步骤；
熟悉First集和Follow集生成
二：实验要求
对于给定的文法，试编写调试一个语法分析程序：
要求和提示：
（1）可选择一种你感兴趣的语法分析方法（LL(1)、算符优先、递归下降、SLR(1)等）作为编制语法分析程序的依据。
（2）对于所选定的分析方法，如有需要，应选择一种合适的数据结构，以构造所给文法的机内表示。
（3）能进行分析过程模拟。
如输入一个句子，能输出与句子对应的语法树，能对语法树生成过程进行模拟；能够输出分析过程每一步符号栈的变化情
况。
设计一个由给定文法生成First集和Follow集并进行简化的算法动态模拟。
三：实验过程
1：文法：
E->TE’
E’->+TE’|ε
T->FT’
T’->*FT’|ε
F->(E)|i:
2程序描述（LL(1)文法）
本程序是基于已构建好的某一个语法的预测分析表来对用户的输入字符串进行分析，判断输入的字符串是否属于该文法的句子。
基本实现思想：接收用户输入的字符串（字符串以“#”表示结束）后，对用做分析栈的一维数组和存放分析表的二维数组进行初始化。
然后取出分析栈的栈顶字符，判断是否为终结符，若为终结符则判断是否为“#”且与当前输入符号一样，若是则语法分析结束，输入的字符串为文法的一个句子，否则出错若不为“#”且与当前输入符号一样则将栈顶符号出栈，当前输入符号从输入字符串中除去，进入下一个字符的分析。
若不为“#”且不与当前输入符号一样，则出错。
3：流程图
4：该文法的预测分析表为：
四：实验结果
1、显示预测分析表，提示用户输入字符串
2、输入的字符串为正确的句子：
3、输入的字符串中包含了不属于终结符集的字符
4、输入的字符串不是该文法能推导出来的句子
五：实验心得
通过本次实验基本掌握了语法分析的原理和LL（1）语法分析方法，以及预测分析表的构造；进一步熟悉了语法分析的详细过程。
通过编写程序进一步复习巩固了java语言和数据结构的相关知识，尤其是加深了对栈相关知识的印象；
在编程过程中遇到了很多基础性问题，通过不断的查阅课本，最终解决了问题，但程序仍然存在很多值得改进和完善的地方，这就提醒我们在以后的学习过程当中应该及时复习巩固以前学过的相关知识。