编译原理实验 无符号数的有穷自动机的实现
编译原理 实验1 有穷自动机的构造与实现
}
char digitprocess(char buffer, FILE* fp)
{
int i=-1;
while((IsDigit(buffer)))
{
digittp[++i]=buffer;
buffer=fgetc(fp);
}
digittp[i+1]=\0';
return(buffer);
buffer=fgetc(fp);
}
alphatp[i+1]='\0';
return(buffer);
}
int main(int argc, char* argv[])
{
FILE *fp;//文件指针,指向要分析的源程序
char cbuffer;//保存最新读入的字符
if((fp=fopen(sourceFile,"r"))==NULL)//判断源文件是否存在
}
int main(int argc, char* argv[])
{
FILE *fp;//文件指针,指向要分析的源程序
char cbuffer;//保存最新读入的字符
if((fp=fopen(sourceFile,"r"))==NULL)//判断源文件是否存在
printf("文件%s不存在", sourceFile);
（2）无符号整型数，要求长度不超过20。
四、实验结果
1.识别标识符（以字母开始由字母和数字构成的字符串，要求长度不超过10）。
#include <stdio.h>
#include <string.h>
编译原理有穷自动机
开始
求开始状态闭包
标记为False令它为C中唯一成员
C中存在尚未 被标记子集
否
N
是
Y 标记T 结束
对子集T中的每个输 入字母求U=Ia子集
U不在C中?
将U加入C中
图3-1 NFA转换成DFA原理图
运行结果
dfa的最小化利用等价关系找出状态集q上的所有最大等价状态子集即找出q的最小划分然后从各个等价子集中选取一个代表状态消去各等价子集中的非代表状态这样就实现了dfa的最小化的目的
有穷自动机的化简与确定化
组员：王勇 朱蓉 许立龙
1、设计内容及要求
• 可以使用任何语言来完成，例如：C、C++。 • 以文件方式读取自动机。 • 判断读取的自动机是确定的还是不确定的 自动机。 • 若是不确定的自动机，将自动机确定化。 • 将确定化后的自动机最小化。 • 输入测试字符串，输出测试结果
2. DFA的最小化 的最小化 利用等价关系找出状态集Q上的所有最大等价状态子集，即找出Q的最小划分， 然后从各个等价子集中选取一个代表状态，消去各等价子集中的非代表状态， 这样就实现了DFA的最小化的目的。 主要步骤： for v(q,p) ∈F×(Q-F) do 标记可区分状态表中的表项(q,p); /*p和q不可合并*/ for v(q,p) ∈F×F∪(Q-F) ×(Q-F)且q≠p do if E a∈∑，可区分状态表中的表项(δ(q,a), δ(p,a))已被标记 then begin 标记可区分状态表中的表项(q,p); 递归的标记本次被标记的状态对的关联链表上的各 个状态对在可区分状态表中的对应表项。 end else for v a∈∑ do if δ(q,a) ≠δ(p,a)且与(q,p)与(δ(q,a), δ(p,a))不是同一个状态对 then 将(q,p)放在(δ(q,a), δ(p,a))的关联链表上。
编译原理上机实验
实验1简单的词法分析子程序【实验目的】●理解词法分析在编译程序中的作用●初步了解和掌握词法分析程序的实现方法和技术【实验内容】1. 编写程序，输入一串字符，判断该字符串是否为合法标识符或合法整型常量。
2. 无符号数的算术四则运算中的各类单词的识别。
输入：由无符号数、＋、－、*、/、（、）构成的算术表达式。
输出：对识别出的每一单词均单行输出。
如，输入：8*2.5-1.0e2则，输出：8*2.5-1.0e2描述无符号数的确定的、最小化的状态转换图如图1所示。
其中编号1，2和6为终态，分别代表整数、小数和科学计数的识别结束状态。
图1 文法G[<无符号数>]的状态转换图实验2词法分析程序设计【实验目的】●理解词法分析中的正规式和自动机●掌握词法分析程序的实现方法和技术【实验内容】某一高级程序设计语言的部分语言子集定义如下：(1)关键字：for if then else while do（所有关键字都是小写）(2)运算符和分隔符：+ - * / : = <><= <>>= == ; ( ) #(3)其他标识符（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、分隔符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。
各种词法单元对应的词法记号如下：编写程序，实现词法分析功能。
输入：源程序输出：二元组（词法记号，属性值/其在符号表中的位置）构成的序列。
例如：输入源程序x=5;if (x>0)thenx=2*x+1/3;elsex=2/x;#（# 表示输入结束）经词法分析后输出如下序列：(10,x)(18,=)(11,5)(26,;)(2,if)(27,()…说明：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，查关键字表。
编译原理实验NFA确定化为DFA
实用文档2016.11.02不确定有穷状态自动机的确定化目录一、实验名称 (2)二、实验目的 (2)三、实验原理 (2)1、NFA定义 (2)2、DFA的定义 (2)3、closure函数 (2)4、move函数 (3)四、实验思路 (3)1、输入 (3)2、closure算法 (3)3、move算法 (3)4、构造子集 (4)5、输出 (4)五、实验小结 (4)1、输入存储问题 (4)2、closure算法问题 (4)3、输出问题 (5)六、附件 (5)1、源代码 (5)2、运行结果截图 (7)一、实验名称不确定有穷状态自动机的确定化二、实验目的输入：非确定有穷状态自动机NFA输出：确定化的有穷状态自动机DFA三、实验原理1、NFA定义一个不确定的有穷自动机M是一个五元组，M=(K,E,f,S,Z)其中a.K是一个有穷集，它的每个元素称为一个状态；b.E是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个输入符号；c.f是一个从K×E*到K的子集的映像，即：K*E*->2k，其中2k表示K的幂集；d.S包含于K，是一个非空初态集；e.Z包含于K，是一个终态集。
2、DFA的定义一个确定的有穷自动机M是一个五元组，M=(K,E,f,S,Z)其中a.K是一个有穷集，它的每个元素称为一个状态；b.E是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个输入符号；c.f是转换函数，是K×E->K上的映像，即，如f(ki,a)=kj(ki∈K,kj∈K)就意味着，当前状态为ki，输入字符为a时，将转换到下一状态kj，我们把kj称作ki的一个后继状态；d.S∈K，是唯一的一个初态；e.Z包含于K，是一个终态集，终态也称可接受状态或结束状态。
3、closure函数状态集合I的ε—闭包，表示为ε—closure(I)，定义为一状态集，是状态集I中的任何状态S经任意条ε弧而能到达的状态的集合。
4、move函数状态集合I的a弧转换，表示为move(I,a)，定义为状态集合J，其中J是所有那些从I中的某一状态经过一条a弧而到达的状态的全体。
实验报告-有穷状态自动机
if(temp>='A'&&temp<='Z')//非终结符号的判断条件
{
bool state=true;
for(int k=0;k<VN;k++)
{
if (temp==K[k]) //避免重复
{state=false;break;}
{ char temp=p[i][j]; //暂时存放一个确定的符号
if(!((temp>='A'&&temp<='Z')||temp==':'||temp=='='||temp=='\0'))
//终结符号的判断条件
{
bool state=true;
for(int k=0;k<VT;k++)
{
if (temp==E[k]) //避免重复
*****大学**学院学生实验报告
学号：年月日
系别
专业
计算机科学与技术
班级
姓名
课程名称
编译原理
课程类型
必修课
学时数
实验名称
从正则文法构造有穷状态自动机及运行
实验目的：
一、从正则文法构造有穷状态自动机（1）、掌握有穷状态自动机的概念、其存储表示及其与正则文法的联系。（2）、输入任意的正则文法，输出相应的有穷状态自动机。
（3）、将文法按五元组形式输出。
（4）、编写若干个函数，其中包括在规则中找出终结符号和非终结符号的函数，字符串输入及识别字符串函数，DFA和NFA的相关判断和输出函数，映射关系函数。
编译原理第三章_有穷自动机
例 过河问题 分析（续）
初始状态：MWGC-φ；终止状态：φ-MWGC。 g
MWGC-φ
WC-MG
问题：
6
例 过河问题 状态转换图
起始 g
MWGC-φ g
g φ-MWGC
g
7
WC-MG
m
m MWC-G
w
w
c
C-MWG
c W-MGC
g
g
MGC-W c
MG-WC
w
m
c G-MWC
m
gg MWG-C
+dd. ddd;
输入符号串
数字 数字
SB
.
数字
+
A
H
-.
数字
.G
接收：若扫描完输入串， 且在一个终止状态上结 束。
数字 阻塞：若扫描结束但未 停止在终止状态上；或 者为能扫描完输入串 （如遇不合法符号）。
不完全描述：某些状态 对于某些输入符号不存 在转换。
练习：+34.567 .123 3.4.5
w
有穷自动机（FA）
数字系统：可以从一个状态移动到另一个状态；每次 状态转换，都上由当前状态及一组输入符号确定的；可以 输出某些离散的值集。
FA：一个状态集合；状态间的转换规则；通过读头来 扫描的一个输入符号串。
读头：从左到右扫描符号串。移动（扫描）是由状态 转换规则来决定的。
8
读头
一个FA的例子
(3)运行： 串f(，Q,且t1tt21)∈= Σf(，f(Qt1,t2t1∈), Σt2*)，其中Q∈K， t1t2为输入字符
17
例３
题：试证abba可为例1的DFA M所识别（所接受）。
华科编译原理实验报告
课程实验报告课程名称：《编译原理》专业班级：学号：姓名：指导教师：报告日期：计算机科学与技术学院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。
有穷状态自动机
有穷状态自动机
实验内容： 实验内容：
输入：任意的正则文法和待识别的字符串。 输入：任意的正则文法和待识别的字符串。 输出: 对输入的字符串运行相应有穷状态 输出 自动机过程。 自动机过程。 要求: 对任意的输入字符串给出运行过程,最后 入字符串是否为所输入 给出识别结论 输入字符串是否为所输入 文法的句子)。 文法的句子 。
有穷状态自动机
有穷状态自动机很容易用程序实现， 有穷状态自动机很容易用程序实现，这只 需让每个状态对应一小段程序。 需让每个状态对应一小段程序。当一个节 点有不止一条的弧自它射出时， 点有不止一条的弧自它射出时，表明将有 不止一种的情况出现，因此让它对应于if语 不止一种的情况出现，因此让它对应于 语 句和goto语句配合组成的程序段。终止状 语句配合组成的程序段。 句和 语句配合组成的程序段 态一般对应于出口或返回语句。 态一般对应于出口或返回语句。
例
字母或数字
s
字母
1
其他
s E
可有如下程序： 可有如下程序：
例
STATES: Getchar(); if(letter()) goto STATES; else goto FALURE; STATES1: Getchar(); while(letter()||digit()) Getchar(); STATEE: return; FALURE: 出错处理； 出错处理；
《编译原理》实验报告
ch2=='e'||ch2=='$' )
zf=1; elsh
zf=0; } if(ch1=='e'){ if(ch2>='0' && ch2<='9' && h<=1||ch2=='+'||ch2=='-')
zf=1; else zf=0; } if(ch1=='+' || ch1=='-'){
if(i==0) break; if(ch2>='0' && ch2<='9'||ch2=='$') zf=1; else zf=0; } if (zf==0) break; else i++; } if(zf==0) printf("Input number are error!\n"); else printf("Input number are right!\n"); }
编译原理词法程序实验介绍
编译原理实验报告实验名称：编写词法分析程序实验类型：设计性实验指导教师：*****专业班级：软件工程1401姓名：****学号：**********实验地点：东六E座301实验成绩：_________________日期：2016 年5 月8 日实验一编写词法分析程序一、实验目的1.通过设计、调试词法分析程序，掌握词法分析程序的设计工具（有穷自动机），进一步理解自动机理论2.掌握正则文法和正则表达式转换成有穷自动机的方法及有穷自动机实现的方法3.确定词法分析程序的输出形式及标识符与关键字的区分方法4.加深对理论知识的理解二、实验设计1.设计原理：对源程序代码从头到尾扫描，将符合词法语言规则的单词输出，包括：标识符、保留字、无符号整数、分界符、运算符、注释分离；判断程序的词法是否正确TEST语言的词法规则如下：1）、标识符：字母打头，后接任意字母或数字。
2）、保留字：标识符的子集，包括：if,else,for,while,do, int,write,read。
3）、无符号整数：由数字组成，但最高位不能为0，允许一位的0。
4）、分界符：(、)、;、{、}5）、运算符：+、-、*、/、=、<、>、>=、<=、!=、==6）、注释符：/* */2.设计方法：1)用正则表达式或正则文法描述程序设计语言的词法规则，通常采用正则表达式；一个正则表达式对应一条词法规则2)为每个正则表达式构造一个NFA，用来识别正则表达式描述的单词将每一个NFA合并、化简得到最简的DFA3)将多个NFA合并为一个NFA4)将NFA转换成等价的DFA。
5)最小化DFA6)确定单词的输出形式。
7)化简后的DFA＋单词输出形式⇒构造词法分析程序3.设计过程：1)将TEST语言的六个语法规则分别转换成正则表达式2)为每个正则表达式构造一个NFA，用来识别正则表达式描述的单词3)将5个NFA转换成一个NFA，再将NFA化简确定化。
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实验二 无符号数的有穷自动机的实现
学时数：4
[实验内容]：
无符号数的有穷自动机的实现。
利用状态表和有限自动机的运行原理编制程序，使得程序能够识别一个输入串是否为一个无符号定点实数。
[实验目的]：
1、理解有限自动机的作用；进一步理解自动机理论。
1、 用状态图和状态表表示有限自动机；
3、以程序实现有限自动机的运行过程；掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。
[实验要求]：
1、 设计要求：利用状态图或状态表相关理论，利用有限自动机理论。
2、 功能要求：输入一个单行无空格的字符串（以“#”号结束），如果该字符串是一个合法的输入，则显示“接受”，否则显示“不接受”。
3、 输入/输出示例（以无符号定点实数为例）：（1）输入：“3.14”，输出：“接受”；（2）输入：“3.1.4”，输出：“不接受”；（3）输入：“3ab ”，输出：“不接受”。
[实验提示]：
1、无符号数的BNF 描述如下：
0．<无符号数> → d <余留无符号数> | . <十进制数> | e <指数部分>
1．<余留无符号数> → d <余留无符号数> | . <十进制数> | e <指数部分> | ε
2．<十进制小数> → d <余留十进制小数>
3．<余留十进制小数> e <指数部分> | d <余留十进制小数> | ε
4．<指数部分> → d <余留整指数数> | + <整指数> | - <整指数>
5．<整指数> → d <余留整指数数>
6．<余留整指数数> → d <余留整指数数> | ε
2、将G[<无符号数>]文法转换成有穷自动机见图1。
图1
3、构造状态矩阵；将有穷自动机的状S 1 S 2 ……S n 及输入的字a 1 a 2 ……a m 构成一个
n*m 的矩阵。
1）根据状态矩阵设计出一个词法分析程序识别无符号数。
2）扫描无符号数，根据文法给出无符号数出错的位置。
[实验报告]：
1、写出无符号数词法分析的思想。
2、画出算法流程图。
3、写出调试程序出现的问题及解决的方法。
4、打印实验报告及程序清单。
5、报告给出测试的结果。
试验示例：有限自动机的运行
程序功能：
利用状态表和有限自动机的运行原理，识别一个输入串是否为一个有效的无符号定点实数。
例：
输入：1#
输出：接受
输入：3.14#
输出：接受
输入：3ab#
输出：不接受
输入：1.2.3
输出：不接受
输入数据要求：不能有空格，以'#'结束（在本程序可以不用'#'结束）。
输出：如果是无符号定点实数，显示“接受”；否则显示“不接受”。