编译原理语义分析实验报告
编译原理的实践报告(2篇)
第1篇一、引言编译原理是计算机科学中的一个重要分支，它研究如何将高级语言编写的程序转换成计算机可以执行的机器语言。
为了深入理解编译原理的基本概念和方法，我们进行了一系列的实践操作。
本文将详细记录实践过程，并对实践结果进行分析和总结。
二、实践目标1. 理解编译原理的基本概念和流程。
2. 掌握编译器各个阶段的设计与实现方法。
3. 能够使用编译原理知识解决实际问题。
三、实践内容本次实践主要包括以下内容：1. 词法分析器（Scanner）的设计与实现：- 使用正则表达式定义词法规则。
- 设计状态转换图，实现状态转移函数。
- 编写代码，实现词法分析器。
2. 语法分析器（Parser）的设计与实现：- 设计文法规则，编写产生式。
- 使用递归下降法或LL(1)算法实现语法分析。
- 编写代码，实现语法分析器。
3. 语义分析器的设计与实现：- 定义符号表，实现符号表操作。
- 设计语义规则，实现语义分析。
- 编写代码，实现语义分析器。
4. 中间代码生成器的设计与实现：- 根据语法分析结果，生成中间代码。
- 设计中间代码格式，实现中间代码生成。
- 编写代码，实现中间代码生成器。
5. 代码优化器的设计与实现：- 分析中间代码，找出优化点。
- 实现代码优化算法，优化中间代码。
- 编写代码，实现代码优化器。
6. 目标代码生成器的设计与实现：- 根据优化后的中间代码，生成目标代码。
- 设计目标代码格式，实现目标代码生成。
- 编写代码，实现目标代码生成器。
四、实践过程1. 词法分析器：- 使用Python编写正则表达式，定义词法规则。
- 设计状态转换图，实现状态转移函数。
- 编写词法分析器代码，实现词法分析功能。
2. 语法分析器：- 设计文法规则，编写产生式。
- 使用递归下降法实现语法分析。
- 编写语法分析器代码，实现语法分析功能。
3. 语义分析器：- 定义符号表，实现符号表操作。
- 设计语义规则，实现语义分析。
- 编写语义分析器代码，实现语义分析功能。
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。
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
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）。
<program> ::= <block> .<block> ::= <const-decl> <var-decl> <proc-decl> <statement><const-decl> ::= const <const-assignment-list> ; | ε<const-assignment-list> ::= <ident> = <number>| <const-assignment-list> , <ident> = <number><var-decl> ::= var <ident-list> ; |ε<ident-list> ::= <ident> | <ident-list> , <ident><proc-decl> ::= <proc-decl> procedure <ident> ; <block> ; |ε<statement> ::= <ident> := <expression>| call <ident>| begin <statement-list> end| if <condition> then <statement>| while <condition> do <statement>|ε<statement-list> ::= <statement> | <statement-list> ; <statement><condition> ::= odd <expression> | <expression> <relation> <expression><relation> ::= = | <> | < | > | <= | >=<expression> ::= <term> | <adding-operator> <term>| <expression> <adding-operator> <term><adding-operator> ::= + | -<term> ::= <factor> | <term> <multiplying-operator> <factor><multiplying-operator> ::= * | /<factor> ::= <ident> | <number> | ( <expression> )注意：(1) "ε" 表示空串。
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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编译原理语义分析实验报告
编译原理语义分析实验报告
引言
编译原理是计算机科学的重要基础课程之一，它主要研究如何将高级语言转换
为低级语言，使计算机能够理解和执行人类可读的代码。
语义分析是编译过程
中的重要环节，它负责对代码进行语义检查和语义解释，以确保代码的正确性
和可执行性。
本实验报告旨在介绍编译原理中语义分析的基本原理和实验过程。
一、实验目的
本次实验的主要目的是通过实现一个简单的语义分析器，加深对编译原理中语
义分析的理解。
具体来说，我们将实现以下功能：
1. 识别并解析变量声明和赋值语句；
2. 检查变量的重复声明和赋值类型的一致性；
3. 计算并输出表达式的值。
二、实验环境和工具
为了完成本次实验，我们需要准备以下环境和工具：
1. 操作系统：Windows、Linux或MacOS；
2. 编程语言：C++、Java或Python；
3. 开发工具：编译器和调试器。
三、实验原理
语义分析是编译过程中的重要环节，它主要负责对代码进行语义检查和语义解释。
在编译器中，语义分析器通常通过构建抽象语法树（AST）来实现。
AST是一种树状的数据结构，用于表示代码的语法结构和语义信息。
在语义分析的过程中，我们需要进行变量声明和赋值语句的解析和检查。
首先，我们需要识别代码中的变量声明和赋值语句，并将其转换成AST。
在解析过程中，我们需要检查变量的重复声明和赋值类型的一致性。
如果发现错误，我们
需要报告相应的错误信息，并终止编译过程。
接下来，我们需要对表达式进行求值。
表达式是编程语言中的核心概念，它由
操作数和运算符组成。
在求值过程中，我们需要考虑运算符的优先级和结合性。
为了实现这一功能，我们可以使用递归下降法或者使用运算符优先级算法。
四、实验过程
1. 识别变量声明和赋值语句
我们首先需要编写词法分析器，将代码中的字符序列转换成标记序列。
在词法
分析的过程中，我们需要识别变量声明和赋值语句的关键字和标识符，并将其
转换成相应的标记。
2. 构建抽象语法树
在词法分析的基础上，我们可以构建抽象语法树。
抽象语法树是一种树状的数
据结构，用于表示代码的语法结构和语义信息。
在构建AST的过程中，我们可
以使用递归下降法或者使用语法制导翻译来实现。
3. 检查变量的重复声明和赋值类型的一致性
在构建AST的同时，我们可以检查变量的重复声明和赋值类型的一致性。
如果
发现错误，我们需要报告相应的错误信息，并终止编译过程。
4. 计算表达式的值
在构建AST的基础上，我们可以计算表达式的值。
为了实现这一功能，我们可
以使用递归下降法或者使用运算符优先级算法。
在计算过程中，我们需要考虑
运算符的优先级和结合性。
五、实验结果
经过实验，我们成功实现了一个简单的语义分析器，并对其进行了测试。
实验结果表明，我们的语义分析器能够正确识别变量声明和赋值语句，并进行相应的语义检查和语义解释。
同时，我们的语义分析器能够正确计算表达式的值，并输出相应的结果。
六、实验总结
通过本次实验，我们深入了解了编译原理中语义分析的基本原理和实验过程。
我们通过实现一个简单的语义分析器，加深了对编译原理中语义分析的理解。
通过实验过程，我们不仅学会了如何识别和解析变量声明和赋值语句，还学会了如何检查变量的重复声明和赋值类型的一致性，以及如何计算表达式的值。
在今后的学习和工作中，我们将继续深入研究编译原理中的其他内容，提高自己的编译技术水平。
编译原理是计算机科学的重要基础课程，掌握好编译原理的基本原理和实验技术对于我们的学习和工作都具有重要意义。
通过不断学习和实践，我们相信我们能够在编译原理领域取得更好的成绩。