编译原理实验报告-语义分析

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北邮编译原理语义分析实验报告

编译原理第六章语义分析目录1. 实验题目和要求 (2)2. 实验分析和思考 (3)3. 翻译方案 (4)4. LR实现自底向上分析（摘自语法分析实验） (5)4.1.构造识别所有活前缀的DFA (5)5.1. 扩充分析栈 ................................................................................................................ 7 5.2. 改造分析程序 ............................................................................................................ 7 5.3. 编程实现 .................................................................................................................... 76.运行结果截图： (13)1. 实验题目和要求题目：语义分析程序的设计与实现。

实验内容：编写语义分析程序，实现对算术表达式的类型检查和求值。

要求所分析算术表达式由如下的文法产生。

numE idF F F T F T T T T E T E E |)(||/|*||→→-+→ 实验要求：用自底向上的语法制导翻译技术实现对表达式的分析和翻译。

(1) 写出满足要求的语法制导定义或翻译方案。

(2) 编写分析程序，实现对表达式的类型进行检查和求值，并输出： ① 分析过程中所有产生式。

② 识别出的表达式的类型。

③ 识别出的表达式的值。

(3) 实验方法：可以选用以下两种方法之一。

① 自己编写分析程序。

② 利用YACC 自动生成工具。

2.实验分析和思考由于要求进行类型检查和求值，所以可以定义两个综合属性，一个记录值一个记录类型，存放在结构中，一并传入传出。

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。

语义分析实验报告

云南大学编译原理实验报告实验题目：语义分析学院：信息学院专业：计算机科学与技术学号： 20091060064姓名：刘继远目录一、实验目的 0二、实验内容 0三、源程序分析 (2)1、程序采用的BNF (2)2、根据语义要求得到对应的翻译模式 (3)3、实现原理 (4)4、文法的属性分析 (4)5、过程设计 (5)6、子程序说明 (6)四、设计的基本思想（包括修改之后的属性文法、属性类型分析、翻译模式） (6)1、增加除法运算 (7)2、禁止同名重复声明 (8)五、结果及分析 (8)一、实验目的进一步理解递归下降分析原理和实现方法，理解语义分析的基本机制，掌握语义子程序的构造方法。

二、实验内容将带变量声明的表达式翻译为四元式序列，其中包括以下要求：非终结符号D实现定义两种类型int, real变量的声明；非终结符号S实现变量之间的*，+，: =(赋值运算)两个关键字 int 和real变量之间的*，+，: =(赋值) 运算只能使用声明过的变量，所以要检查使用的变量是否声明过。

对每个*，+，: =(赋值) 运算生成一条四元式如（*，A，B，T1），其中T1是临时变量*优先级别高于+，*满足左结合规则三、源程序分析这是一个简单的包含词法、语法、语义分析的程序：语义分析.h和语义分析.cpp。

实现的基本原理是自顶向下分析，单遍扫描，以语法分析为核心，调用词法分析，并实现语义分析。

1、程序采用的BNFP→ DS.D→B; DD→εB→int L | real LL→id | L，idS→ V := E HH→；S | εE→E+T | TT→T*F|FF→( E )F→idV→id消除左递归之后的等价文法start→ DS.D→B; DD→εB→int L | real LL→id AA→ ，idAA→εS→ V := E HH→；S | εE→T RR→+T RR→εT→F PP→* F PP→εF→( E )F→idV→id2、根据语义要求得到对应的翻译模式start→ DS.D→ B; DD→εB→ int L { L.type := int } | real L { L.type := real }L→ id { A.Type := L.type enter(v.entry, L.type)}AA→ ，idA { A1.Type := A.type enter(v.entry,A.type)}A→εS→ V := E { gen( ":=", E.place,0,V.place) } HH→；S | εE→T { R.i:=T.place} R {E.place:=R.s}R→+T { R1.i:= newtemp; gen( "+", R.i, T.place , R1.i) } R {R.s:= R1.s; }R→ ε {Rs=R.i}T→F { P.i:=F.place} P { T.place:=P.s}P→* F { p1.i:= newtemp; gen( "*", P.i, F.place , T) } P {P.s:=p1.s; }P→ε {P.s=P.i}F→( E ) { F.place := E.place}F→id {F.place:=position (id)}V→id {V.place:=position(id)}3、实现原理基于翻译模式的自上而下语义处理（翻译）1.对每个非终结符 A，构造一个函数，以 A 的每个继承属性为形参，以A的综合属性为返回值（若有多个综合属性，可返回记录类型的值）。

编译原理语义分析实验报告

实验3 语义分析实验报告一、实验目的二、通过上机实习, 加深对语法制导翻译原理的理解, 掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法。

三、实验要求四、采用递归下降语法制导翻译法, 对算术表达式、赋值语句进行语义分析并生成四元式序列。

五、算法思想1.设置语义过程。

（1）emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2)该函数的功能是生成一个三地址语句送到四元式表中。

四元式表的结构如下:struct{ char result[8];char ag1[8];char op[8];char ag2[8];}quad[20];(2) char *newtemp()该函数回送一个新的临时变量名, 临时变量名产生的顺序为T1, T2, …char *newtemp(void){ char *p;char m[8];p=(char *)malloc(8);k++;itoa(k,m,10);strcpy(p+1,m);p[0]=’t’;return(p);}六、 2.函数lrparser 在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作: 将输入串翻译成四元式序列。

在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。

源程序代码:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<iostream.h>#include<stdlib.h>struct{char result[12];char ag1[12];char op[12];char ag2[12];}quad;char prog[80],token[12];char ch;int syn,p,m=0,n,sum=0,kk; //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 scaner();char *factor(void);char *term(void);char *expression(void);int yucu();void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2);char *newtemp();int statement();int k=0;void emit(char *result,char *ag1,char *op,char *ag2){strcpy(quad.result,result);strcpy(quad.ag1,ag1);strcpy(quad.op,op);strcpy(quad.ag2,ag2);cout<<quad.result<<"="<<quad.ag1<<quad.op<<quad.ag2<<endl;}char *newtemp(){char *p;char m[12];p=(char *)malloc(12);k++;itoa(k,m,10);strcpy(p+1,m);p[0]='t';return (p);}void scaner(){for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' '){ch=prog[p];p++;}if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){m=0;while((ch>='0'&&ch<='9')||(ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}token[m++]='\0';p--;syn=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=n+1;break;}}else if((ch>='0'&&ch<='9')){{sum=0;while((ch>='0'&&ch<='9')){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}}p--;syn=11;if(sum>32767)syn=-1;}else switch(ch){case'<':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='>'){syn=21;token[m++]=ch;}else if(ch=='='){syn=22;token[m++]=ch;}else{syn=23;p--;}break;case'>':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=24;token[m++]=ch;}else{syn=20;p--;}break;case':':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=18;token[m++]=ch;}else{syn=17;p--;}break;case'*':syn=13;token[0]=ch;break; case'/':syn=14;token[0]=ch;break; case'+':syn=15;token[0]=ch;break; case'-':syn=16;token[0]=ch;break; case'=':syn=25;token[0]=ch;break; case';':syn=26;token[0]=ch;break; case'(':syn=27;token[0]=ch;break; case')':syn=28;token[0]=ch;break; case'#':syn=0;token[0]=ch;break; default: syn=-1;break;}}int lrparser(){//cout<<"调用lrparser"<<endl;int schain=0;kk=0;if(syn==1){scaner();schain=yucu();if(syn==6){scaner();if(syn==0 && (kk==0))cout<<"success!"<<endl;}else{if(kk!=1)cout<<"缺end!"<<endl;kk=1;}}else{cout<<"缺begin!"<<endl;kk=1;}return(schain);}int yucu(){// cout<<"调用yucu"<<endl;int schain=0;schain=statement();while(syn==26){scaner();schain=statement();}return(schain);}int statement(){//cout<<"调用statement"<<endl;char *eplace,*tt;eplace=(char *)malloc(12);tt=(char *)malloc(12);int schain=0;switch(syn){case 10:strcpy(tt,token);scaner();if(syn==18){scaner();strcpy(eplace,expression());emit(tt,eplace,"","");schain=0;}else{cout<<"缺少赋值符!"<<endl;kk=1;}return(schain);break;}return(schain);}char *expression(void){char *tp,*ep2,*eplace,*tt;tp=(char *)malloc(12);ep2=(char *)malloc(12);eplace=(char *)malloc(12);tt =(char *)malloc(12);strcpy(eplace,term ()); //调用term分析产生表达式计算的第一项eplacewhile((syn==15)||(syn==16)){if(syn==15)strcpy(tt,"+");else strcpy(tt,"-");scaner();strcpy(ep2,term()); //调用term分析产生表达式计算的第二项ep2strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表strcpy(eplace,tp);}return(eplace);}char *term(void){// cout<<"调用term"<<endl;char *tp,*ep2,*eplace,*tt;tp=(char *)malloc(12);ep2=(char *)malloc(12);eplace=(char *)malloc(12);tt=(char *)malloc(12);strcpy(eplace,factor());while((syn==13)||(syn==14)){if(syn==13)strcpy(tt,"*");else strcpy(tt,"/");scaner();strcpy(ep2,factor()); //调用factor分析产生表达式计算的第二项ep2strcpy(tp,newtemp()); //调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果emit(tp,eplace,tt,ep2); //生成四元式送入四元式表strcpy(eplace,tp);}return(eplace);}char *factor(void){char *fplace;fplace=(char *)malloc(12);strcpy(fplace,"");if(syn==10){strcpy(fplace,token); //将标识符token的值赋给fplacescaner();}else if(syn==11){itoa(sum,fplace,10);scaner();}else if(syn==27){scaner();fplace=expression(); //调用expression分析返回表达式的值if(syn==28)scaner();else{cout<<"缺)错误!"<<endl;kk=1;}}else{cout<<"缺(错误!"<<endl;kk=1;}return(fplace);}void main(){p=0;cout<<"**********语义分析程序**********"<<endl;cout<<"Please input string:"<<endl;do{cin.get(ch);prog[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;scaner();lrparser();}七、结果验证1、给定源程序begin a:=2+3*4; x:=(a+b)/c end#输出结果2、源程序begin a:=9; x:=2*3-1; b:=(a+x)/2 end#输出结果八、收获（体会）与建议通过此次实验, 让我了解到如何设计、编制并调试语义分析程序, 加深了对语法制导翻译原理的理解, 掌握了将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法。

编译原理语义分析实验报告免费

编译原理综合训练语义分析实验报告指导老师：班级：学生：zeadom学号：学生：学号：2011/6/29目录语言文法的形式化描述 (3)语义规则 (3)运行环境介绍 (5)关键算法的流程图及文字解释 (5)1、本编译器的总框架 (5)2、在语义分析中的主要函数介绍 (5)3、产生布尔表达式 (7)4、While-do语句的语义分析 (8)5、词法、语法和语义分析的衔接 (8)测试报告 (8)附录 (12)语言文法的形式化描述（BNF范式）程序开始P->program i;SDn SC;定义语句SDn->SDSDn|nullSD->var int iSDTSDT -> null|,iSDT复合语句SC->begin Sn endSn->S;Sn||null单个语句S->SD|SA|SIF|SW|SC赋值语句SA->i:=E算术表达式E->cET|iET|(E)ETET->AE|CE|DE|null;C->+|-|*|/;布尔表达式B->EAEBT|NOT B|(B)BTBT->DB|nullA->>|<|=|>=|<=|<>D->AND|ORif语句SIF->if B then S SELSESELSE->null|else S2while语句SW->while B do S语义规则（属性文法）运行环境介绍运行环境是DEVC++Dev-C++是一个C&C++开发工具，它是一款自由软件，遵守GPL协议。

它集合了GCC、MinGW32等众多自由软件，并且可以取得最新版本的各种工具支持，而这一切工作都是来自全球的狂热者所做的工作，并且你拥有对这一切工具自由使用的权利，包括取得源代码等，前提是你也必须遵守GNU协议。

Dev-C++每一天都在进步着，因为它是一个自由软件。

编译原理_ 语义分析_实验报告

编译原理实验三语义分析实验报告◆学院：数学与计算机科学技术学院◆专业：计算机科学与技术◆班级：级计算机班◆小组组员：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：姓名：学号：实验题目一、实验目的要求学生用与实验2相同的语言，编制语义分析程序。

二、实验准备微机CPU主频1.3G以上，128M内存，安装好C语言，PASCAL语言，或C++。

三、实验时间13学时四、实验内容要求学生用与实验2相同的语言，编制语义分析程序。

定义该语言的语义成分，将语义分析程序编制成子程序，在实验2分析出各语法单位后，分析其含义，并将可执行语句或表达式翻译为四元式输出，并将错误信息输出。

实验报告必须包括设计的思路，以及测试报告（输入测试例子，输出结果）。

五、上交文档1．实验报告（书面）；2．程序文件（通过网络提交）。

编译原理的实验报告

一、实验目的1. 理解编译原理的基本概念和原理。

2. 掌握编译器的各个阶段及其实现方法。

3. 能够运用编译原理的知识解决实际问题。

二、实验环境1. 操作系统：Windows 102. 编程语言：C++3. 开发工具：Visual Studio 20194. 实验内容：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化、目标代码生成三、实验内容1. 词法分析（1）实验目的：实现一个简单的词法分析器，将源代码中的字符序列转换为词法符号序列。

（2）实验步骤：1）定义词法符号类型，包括标识符、关键字、运算符、常量等。

2）设计词法分析器算法，对源代码进行遍历，将字符序列转换为词法符号序列。

3）实现词法分析器程序，输出词法符号序列。

（3）实验结果：输入源代码：int a = 10;输出词法符号序列：{<int, int>, <a, a>, <=, =>, <10, 10>, <;, ;>}2. 语法分析（1）实验目的：实现一个简单的语法分析器，将词法符号序列转换为抽象语法树（AST）。

（2）实验步骤：1）定义语法规则，包括产生式、非终结符、终结符等。

2）设计语法分析算法，根据语法规则对词法符号序列进行解析，生成AST。

3）实现语法分析器程序，输出AST。

（3）实验结果：输入词法符号序列：{<int, int>, <a, a>, <=, =>, <10, 10>, <;, ;>}输出AST：```AST:- ExpressionStatement- Expression- BinaryExpression- Identifier: a- Operator: =- Constant: 10```3. 语义分析（1）实验目的：实现语义分析器，对AST进行语义检查，确保程序的正确性。

（2）实验步骤：1）定义语义规则，包括类型检查、作用域检查等。

编译原理实验报告语义分析

编译原理实验报告语义分析实验名称：语义分析实验目的：1.掌握词法分析器生成的词法单元序列的构造；2.学会设计语法分析器，实现对程序的基本语法结构检查，并生成抽象语法树；3.学习语义规约的实现，实现对程序的语义分析和错误检查；4.熟悉语义分析向语法分析的接口。

实验原理：语义分析是编译过程的一个重要环节，它的主要任务是对生成的抽象语法树进行遍历，并验证程序的类型一致性、语义规则的正确性、错误的检查和恢复等。

语义分析的输入是由语法分析生成的抽象语法树，输出是继续优化的抽象语法树或中间代码，以供后续的中间代码生成等工作使用。

实验步骤：1.设计语法分析器，包括语法规则、优先级关系等；2.生成词法单元序列；3.构建语法分析器，进行语法分析，并生成抽象语法树；4.针对不同的语义规约，设计语义动作，实现对程序的语义分析和错误检查；5.完成语义分析器的构建和测试。

实验设备：1.计算机；2. 编程语言：C++/Java/Python等；3. 开发环境：Visual Studio/ Eclipse/PyCharm等。

实验结果：通过对语法分析生成的抽象语法树进行遍历，实现了对程序的语义分析和错误检查。

具体实现包括：1.类型检查：根据语义规约，对程序中的类型进行检查，包括变量的声明及使用、函数的调用、赋值语句的一致性等；2.作用域检查：检查变量的作用域和可见性等；3.错误检查：检测语义错误，如变量未声明、函数重复定义等；4.错误恢复：当检测到错误时，采取适当的错误恢复措施，如跳过错误的部分继续分析、提示错误信息等。

实验心得：本次实验主要学习了语义分析的原理和实现方法，深入了解了编译过程中各个环节的作用和关系。

通过实践操作，加深了对语法分析和语义分析的理解，提高了编程能力和解决问题的能力。

同时，实验过程中也遇到了一些挑战和困难，例如语义规约的设计和实现、错误检查和恢复等，但通过查阅资料和与同学讨论，最终解决了这些问题。

通过本次实验，我对编译原理和语义分析有了更深入的了解，并且对以后的学习和工作有了更好的准备。

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编译原理课程实验报告实验3：语义分析
图2-1
本程序根据之前两个实验的结果进一步进行语义分析，主要是通过在第二个实验句法分析过程中添加语义分析功能完成的。

在代码编写之前，我将程序的功能模块分为界面及主控程序，实体类和工具类三大部分。

MyCompiler是整个程序运行的入口，是主控程序；ComplierFrame完成程序的界面，以及界面里事件的响应；Token是词法分析中词法单元的实体类；ErrorToken是错误的词法单元实体类；Symbol是句法分析中符号的实体类；Production是产生式的实体类；ErrorProduction是句法分析中产生错误的时候使用的产生式实体类；Id是标示符实体类，保存了语义分析后的标识符表；Node是语法分析树的节点类，帮助完成语法分析树的构造；LL类使用LL(1)分析法完成句法分析，同时完成语义分析；MyScanner完成了词法分析。

图2-2
得分
三、详细设计及实现
要求：对如下工作进行展开描述
(1)核心数据结构的设计
本程序使用了两个新的实体类，分别是Id和Node。

Id是标识符，里面也包含了该标识符在本程序中存储的地址和长度等信息。

Id的属性如下：
private String name; //名
private String type;//基本类型
private int offset;//起始地址
private int length;//长度
开始
输入
词法分析
读入Token
尝试匹配
是否错误存储错误记录，处理栈顶与Token 序列
是否为语义符号
存储产生式，处理栈顶与Token 序列
判断动作符号执行语义动作
是否读到Token
末尾
打印结果
结束
分析结果以及错误报告：
图4-1 标识符表：
图4-2。