编译原理实验报告(及指导书)

合集下载

编译原理实验报告

编译原理实验报告编译原理实验报告引言编译原理是计算机科学中的重要课程，它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言程序的过程。

在本次实验中，我们学习了编译原理的基本概念和技术，并通过实践来加深对这些概念和技术的理解。

本报告将对我们在实验中遇到的问题、解决方案以及实验结果进行总结和分析。

实验目的本次实验的主要目的是设计并实现一个简单的编译器，能够将类C语言的源代码翻译成目标代码。

通过这个实验，我们可以更好地理解编译器的工作原理，掌握编译器设计的基本方法和技术。

实验过程在实验中，我们首先对给定的类C语言的语法进行了分析，并根据语法规则设计了相应的语法分析器。

然后，我们使用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。

在实现语法分析器的过程中，我们遇到了一些问题，例如如何处理语法规则中的左递归、如何处理语法规则中的优先级和结合性等。

通过仔细研究相关的文献和资料，我们成功地解决了这些问题，并完成了语法分析器的设计和实现。

接下来，我们对语法分析器进行了测试，并对测试结果进行了分析。

通过测试，我们发现语法分析器在处理简单的源代码时能够正确地识别出语法错误，并给出相应的错误提示。

然而，在处理复杂的源代码时，语法分析器可能会出现一些错误，例如无法正确地处理嵌套的语法结构、无法正确地处理运算符的优先级和结合性等。

为了解决这些问题，我们对语法分析器进行了改进，并进行了多次测试，最终得到了令人满意的结果。

实验结果通过本次实验，我们成功地设计并实现了一个简单的编译器，能够将类C语言的源代码翻译成目标代码。

在实验中，我们对编译器的工作原理有了更深入的了解，掌握了编译器设计的基本方法和技术。

同时，我们也发现了一些问题，并通过不断地改进和测试，最终得到了令人满意的结果。

结论编译原理是一门重要的计算机科学课程，它研究的是如何将高级语言程序转化为机器语言程序的过程。

通过本次实验，我们对编译原理的基本概念和技术有了更深入的了解，并通过实践来加深了对这些概念和技术的理解。

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》实验指导及报告书(新)课件

《编译原理》实验指导及报告书 / 学年第学期姓名：______________学号：______________班级：______________指导教师：______________计算机科学与工程学院2016编译原理实验初步一、实验目的1、熟练掌握使用CODEBLOCK进行C程序编程，提高阅读程序与调试程序的能力。

2、掌握堆栈与队列的应用。

3、掌握C语言中对字符串处理的常见函数与方法。

4、熟悉编程规范，养成对重要的程序段进行必要的注释说明。

二、实验内容与步骤1、下面的程序是对一个简单的算术表达式进行计算求值，并输出表达式的值与该表达式的后缀形式。

该程序在求值与转换后缀形式时使用了2个堆栈和1个队列。

请认真阅读程序和调试，并将程序补充完整。

#include<stdio.h>#include<malloc.h>#include<string.h>#define ERROR 0#define OK 1#define STACK_INT_SIZE 10 /*存储空间初始分配量*/#define Queue_Size 20typedef int ElemType; /*定义元素的类型*/typedef struct{char Qdata[Queue_Size];int front,rear;}SeqQueue;typedef struct{ElemType *base;ElemType *top;int stacksize; /*当前已分配的存储空间*/}SqStack;SqStack OPTR, OPND;SeqQueue SeQ;char PreTab[7][7]={{'>','>','<','<','<','>','>'},{'>','>','<','<','<','>','>'},{'>','>','>','>','<','>','>'},{'>','>','>','>','<','>','>'},{'<','<','<','<','<','=','x'},{'>','>','>','>','x','>','>'},{'<','<','<','<','<','x','='}}; // 该矩阵中，X字符表示不存在优先关系，在分析过程查找到这个值，表示表达式有错。

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1. 了解编译器的基本原理和工作过程；2. 掌握编译器设计和实现的基本方法和技巧；3. 通过设计和实现一个简单的编译器，加深对编程语言和计算机系统的理解和认识。

二、实验原理编译器是将高级语言程序翻译成机器语言程序的一种软件工具。

它由编译程序、汇编程序、链接程序等几个阶段组成。

本次实验主要涉及到的是编译程序的设计和实现。

编译程序的基本原理是将高级语言程序转换为中间代码，再将中间代码转换为目标代码。

整个过程可以分为词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化几个阶段。

三、实验内容本次实验的设计目标是实现一个简单的四则运算表达式的编译器。

1. 词法分析根据规定的语法规则，编写正则表达式将输入的字符串进行词法分析，将输入的四则运算表达式划分成若干个单词（Token），例如：运算符、操作数等。

2. 语法分析根据定义的语法规则，编写语法分析程序，将词法分析得到的Token序列还原成语法结构，构建抽象语法树（AST）。

3. 语义分析对AST进行遍历，进行语义分析，判断表达式是否符合语法规则，检查语义错误并给出相应的提示。

4. 代码生成根据AST生成目标代码，目标代码可以是汇编代码或者机器码。

四、实验过程和结果1. 首先，根据输入的表达式，进行词法分析。

根据所定义的正则表达式，将输入的字符串划分成Token序列。

例如：输入表达式“2+3”，经过词法分析得到的Token序列为["2", "+", "3"]。

2. 然后，根据语法规则，进行语法分析。

根据输入的Token序列，构建抽象语法树。

3. 接着，对抽象语法树进行语义分析。

检查表达式是否符合语法规则，给出相应的提示。

4. 最后，根据抽象语法树生成目标代码。

根据目标代码的要求，生成汇编代码或者机器码。

五、实验总结通过本次实验，我对编译器的工作原理有了更深入的认识，掌握了编译器设计和实现的基本方法和技巧。

编译原理实习报告

一、实习背景与目的随着计算机技术的飞速发展，编译原理作为计算机科学的重要基础理论之一，其研究与应用越来越受到重视。

为了更好地理解和掌握编译原理的基本原理和方法，提高自己的编程能力和设计能力，我参加了编译原理的实习课程。

本次实习旨在通过设计和实现一个简单的编译程序，加深对编译原理的理解，掌握编译程序的设计与实现方法，提高自己的编程能力，并培养自己的计算思维。

二、实习内容本次实习主要分为以下几个部分：1. 词法分析：识别源程序中的单词，将其转换为对应的词法单元。

2. 语法分析：根据文法规则，分析源程序的语法结构，生成抽象语法树（AST）。

3. 语义分析：检查AST的语义正确性，进行类型检查等。

4. 中间代码生成：将AST转换为中间代码。

5. 代码优化：对中间代码进行优化，提高程序性能。

6. 目标代码生成：将优化后的中间代码转换为特定平台的目标代码。

三、实习过程1. 词法分析：- 首先，分析源程序的文法规则，确定需要识别的单词种类和对应的正则表达式。

- 然后，设计状态转换图，实现词法分析器。

- 最后，编写测试用例，验证词法分析器的正确性。

2. 语法分析：- 分析文法规则，确定语法结构，设计抽象语法树（AST）。

- 选择合适的语法分析方法，如递归下降分析、LL分析、LR分析等。

- 实现语法分析器，将词法分析器生成的词法单元转换为AST。

3. 语义分析：- 根据AST，检查语义正确性，如类型检查、作用域分析等。

- 实现语义分析器，处理语义错误，并给出错误信息。

4. 中间代码生成：- 根据AST，生成中间代码，如三地址代码、四元式等。

- 实现中间代码生成器，将AST转换为中间代码。

5. 代码优化：- 分析中间代码，找出可优化的部分。

- 实现代码优化器，优化中间代码，提高程序性能。

6. 目标代码生成：- 根据目标平台的指令集，生成目标代码。

- 实现目标代码生成器，将优化后的中间代码转换为目标代码。

四、实习成果通过本次实习，我成功地设计和实现了一个简单的编译程序，实现了词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等功能。

1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。

《编译原理》实验指导书寿永熙编内蒙古工业大学信息工程学院计算机系2006年9 月 1 日《编译原理》实验教学大纲课程编号：020204006课程学时／学分：60/3 实验总学时：8课程英文名称：Principles Compiler课程类别：专业课开出学期：第七学期开出单位（实验室）：信息学院教学机房制定人：寿永熙教授一、制定依据根据内蒙古工业大学2003版计算机科学与技术专业培养方案和《编译原理》课程教学大纲制订本课程实验教学大纲。

二、实验安排三、实验目的、内容与要求实验一无符号数的有穷自动机的实现(一)实验目的无符号数的有穷自动机的实现目的是使学生掌握文法的形式描述，穷自动机的概念。

将文法转换成有穷自动机的方法，理解出错处理程序思想，如何用状态矩阵实现一个穷自动机的机内表示。

3．构造状态矩阵；将有穷自动机的状S1 S2 ……Sn及输入的字a1 a2 ……am 构成一个n*m的矩阵。

4．用状态矩阵设计出一个词法分析程序。

5．扫描无符号数，根据文法给出无符号数出错的位置。

(三)实验要求1.学生课前要认真阅读实验指导，理解实验内容与相关理论知识的关系，并完成预习报告2．用C语言或其它高级语言编写程序3．写出实验报告实验二语法制导把表达式翻译成逆波兰式(一)实验目的进一步掌握语法制导翻译的概念，理解中间语言，设计出错处理程序方法，掌握把表达式翻译成中间语言的算法。

(二)实验内容1．从左到右扫描中缀表达式，经语法分析找出中缀表达式出现的错误并给出错误的具体位置和类型。

一个运算符栈存放暂时不能出现的运算符，逆波兰区存放逆波兰表达式。

2．测试所编程序，给出正确和错误的结果。

(三)实验要求1．学生课前要认真阅读实验指导，理解实验内容与相关理论知识的关系，并完成预习报告2．用C语言或其它高级语言编写程序3．写出实验报告四、考核方式及成绩评定考核方式：根据出勤、设计的程序、答辩和实验报告给出实验总成绩。

成绩评定: 出勤占实验总成绩的10%、程序占实验总成绩的40%、答辩占实验总成绩的30%、实验报告占实验总成绩的20%，实验总成绩占课程总成绩的10%。

五、教材及主要参考资料1．教材[1] 编译原理.张素琴、吕映芝编. 北京:清华大学出版社，2005。

[2] 编译原理实验指导书. 寿永熙编.自编. 2006。

2．教学参考书[1] 编译原理.蒋立源主编. 西安:西北工业大学出版社，1998。

[2] 编译原理教程. 寿永熙主编.呼和浩特:内蒙古大学出版社，2004。

六、其它说明实验报告内容参照信息工程学院实验报告规范要求书写实践一无符号数的有穷自动机的实现一、目的通过上机实习，熟悉词法分析程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。

掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。

3、构造状态矩阵；将有穷自动机的状S1 S2……S n及输入的字a1 a2……a m构成一个n*m的矩阵。

1、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。

3、工具：C语言或其它高级语言4、实践时间：8学时四、实践报告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、打印实践报告及程序清单。

5、报告给出测试的结果。

输入无符号数序列，从左到右扫描，遇到“#”号结束扫描。

设一个字符数组，接收输入的无符号数，对输入的无符号数逐一进行分析，用一个中间变量接收当前字符。

当前字符值发生错误时，输出错误信息；当前字符值正确时，分析下一个字符，反复判断，直至分析完毕。

3）无符号数的有穷自动机（Z表示结束符）无符号数有穷自动机由图1所示。

图14）无符号数有穷自动机的状态转换矩阵无符号数有穷自动机的状态转换矩阵由表1所示。

5）算法流程图6）程序清单#include<stdio.h>main(){char wfh[50];/*定义数组大小为50 用于存放要判断的无符号数*/int i,zf;/*定义变量*/char ch1,ch2;printf("Please Input Number:"); /*输入要判断的无符号数*/scanf("%s",wfh);strcat(wfh,"$"); /*自动在输入的串末尾加入$结束符*/i=0;zf=0; /*初始时令zf=0，使得如果输入全不符合时退出*/while(wfh[i]!='$') { /*条件：输入不为结束符时执行判断*/ch1=wfh[i]; /*将第一个字符送入变量ch1*/ch2=wfh[i+1]; /*将次输入的字符送入变量ch2*/if(ch1>='0' && ch1<='9') { /*当前字是否0-9的数字*/if((ch2>='0' && ch2<='9') || ch2=='.' || ch2=='e'||ch2=='$' ) /*如果是数字，则判断下一个字符是否是"0-9"，"."，"E"."$"*/zf=1; /*输入为正确标志*/elsezf=0; /*输入为错误标志*/}if(ch1=='.') { /*如果上面条件不符合，判断是否是小数点*/if(ch2>='0'&&ch2<='9'||ch2=='$')/*判断小数点后是否是"0-9"，或为"$"*，否则出错?/ zf=1;elsezf=0;}if(ch1=='e'){ /*判断是否是指数标志*/if(ch2>='0' && ch2<='9'||ch2=='+'||ch2=='-'||ch2=='$')/*判断指数标志后是否是"0-9"，或是"+，-"，"$",否则出错*/zf=1;elsezf=0;}if(ch1=='+' || ch1=='-'){/*如果以上不符，判断是否是"+，-，"*/if(i==0) break;/*如果是第一个输入的字符为"+，-"则输入错误*/if(ch2>='0' && ch2<='9'||ch2=='$')/*"+,-"后只能为"0-9"，"$",否则出错*/ zf=1;elsezf=0;}if (zf==0) break;/*如果标志zf=0输入错，退出*/i++;/* i加1，判断下一个字符*/}if(zf==0)/*输入字符串不是无符号数*/printf("Input number are error!\n");elseprintf("Input number are right!\n");/*输入字符串为无符号数*/}7）、程序运行结果测试8）调试程序出现的问题及解决的方法调试程序过程中发现一些问题主要问题如下：对于输入数据的正确与否如何表示，通过设定一个标志变量得以解决。

编译原理实验报告(及指导书)

编译原理 实验报告

编译原理实验报告

编译原理实验报告

《编译原理》实验指导及报告书(新)课件

编译原理实验报告

编译原理实验报告

编译原理实验报告

编译原理实习报告

编译原理实验报告