c语言语法分析器
llvm编译c-概述说明以及解释
llvm编译c-概述说明以及解释1.引言1.1 概述LLVM（Low Level Virtual Machine）是一个开源的编译器基础设施，它提供了广泛的编译技术和工具。
通过LLVM，我们可以实现高效的代码生成、优化和分析，从而实现跨平台的编译。
LLVM已经成为许多编程语言的编译器后端，如C、C++、Objective-C等。
在本文中，我们将重点讨论LLVM编译C语言的过程。
我们将介绍LLVM的基本结构和原理，探讨如何使用LLVM将C代码编译成机器代码，并深入研究LLVM在编译优化中的应用。
通过本文的学习，读者将能够更深入地了解编译器技术和LLVM在其中的作用。
1.2 文章结构文章结构部分主要介绍了整篇文章的组织和安排，包括引言、正文和结论三个部分。
具体内容如下：引言部分包括概述、文章结构和目的三个小节。
在概述中，会对整个文章的主题进行简要介绍，引出文章的主要内容。
文章结构部分则是本节所在的部分，介绍了整篇文章的框架和组成部分。
而目的部分则会说明为什么要撰写这篇文章，读者可以在这里了解到文章的写作意图和期望达到的效果。
正文部分则包括LLVM简介、LLVM编译C语言的过程和LLVM在编译优化中的应用三个小节。
在这三个小节中，会详细介绍LLVM技术的背景和原理，以及在实际编译C语言过程中的应用和优化效果。
结论部分包括总结、未来展望和结束语三个小节。
在总结部分，会对整篇文章的内容进行概括和总结，重点强调文章的主要观点和结论。
未来展望部分则会展望LLVM技术在未来的发展方向和应用领域，为读者提供展望和思考的角度。
结束语则是文章的结尾部分，可以对读者提出反思或启发，激发读者的思考和讨论。
1.3 目的：本文旨在介绍使用LLVM编译器进行C语言编译的过程，并探讨LLVM 在编译优化中的应用。
通过深入了解LLVM编译器的工作原理和优化技术，读者可以更好地理解现代编译器的工作机制，并学习如何利用LLVM提供的优化功能提高代码执行效率和性能表现。
简单C语言编译器
简单C语言编译器编译器是一种将高级语言转换为机器语言的软件工具。
它是编译原理中的一个重要概念，负责将程序源代码转换成可执行文件。
在这个过程中，编译器会对源代码进行词法分析、语法分析、语义分析和代码优化等操作。
一个简单的C语言编译器包含以下主要组件：1. 词法分析器（Lexer）：词法分析器将源代码分割成一个个词素（token），例如关键字、标识符、运算符和常量等。
它可以通过有限自动机（DFA）来实现，也可以使用现有的词法分析工具如Lex。
2. 语法分析器（Parser）：语法分析器根据对应的语法规则，将一系列的词素组合成语法树。
它可以通过上下文无关文法（CFG）来实现，例如使用自顶向下的递归下降分析法或自底向上的移入-规约分析法。
3. 语义分析器（Semantic Analyzer）：语义分析器对语法树进行语义检查，例如检查变量的声明和使用是否匹配、类型转换是否合法、函数调用是否正确等。
它还可以生成符号表，用于存储程序中的变量、函数和类型等信息。
4. 中间代码生成器（Intermediate Code Generator）：中间代码生成器将语法树转换成一种中间表示形式，通常是三地址码、虚拟机指令或者抽象语法树。
该中间表示形式能够方便后续的代码优化和目标代码生成。
5. 代码优化器（Code Optimizer）：代码优化器对中间代码进行优化，以提高目标代码的性能。
常见的优化技术包括常量折叠、复写传播、循环展开、函数内联等。
优化器的目标是在不改变程序行为的前提下，尽可能地减少执行时间和存储空间。
6. 目标代码生成器（Code Generator）：目标代码生成器将优化后的中间代码转换成机器语言代码。
它可以根据目标平台的特点选择合适的指令集和寻址方式，并生成可以被计算机硬件执行的程序。
7. 符号表管理器（Symbol Table Manager）：符号表管理器负责管理程序中的符号表，其中包含了变量、函数和类型等信息。
编译原理实验报告(词法分析器语法分析器)
函数 int f(char c) 和 int g(char c) ， 判断运算符之间的优先关系 ， 根据不同情况作各种不同操作 。 流程
图如下 ：
word 完美格式
专业资料
输入算数表达式，以 #结束 初始化 loptr[1]= ’#’ 用 get（）取一个待分析字符 s
Optr[1] 和 s 是否同时为 #
。
2 、而且对词法分析和语法分析在实践中的应用有了深入的掌握
。
3 、 更加熟悉了构造词法分析程序和语法分析程序的手工方式的相关原理
， 能够实现对词
法分析程序所提供的单词符号序列进行相应的语法检查和结构分析
，达到了学以致用的目的 。
word 完美格式
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专业资料
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)
-
9
*
10
<=
11
<
11
==
11
=
12
;
13
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助记符 while
if else switch case
C语言词法分析器构造实验报告
C语言词法分析器构造实验报告02计算机（2）2002374203 冯绍欣一、题目要求：完成一个C语言的词法分析器的构造。
此词法分析器能识别附值语句、循环语句、条件语句、并能处理注释。
二、设计方案：这个词法分析器分析的主要关键字有：main, int, float, char, if, else, for, while, do, switch, case, break; default。
选择要分析的c文件，首先对其去掉注释和与空格处理，再根据字符的不同类型分析。
1、全局数据结构：字符数组set[ ]：存放从文件中读到的所有字符；str[ ]：存放经过注释处理和预空格处理的字符；strtoken[ ]：存放当前分析的字符；结构体KEYTABLE：存放关键字及其标号；全局字符变量ch：当前读入字符；全局整型变量sr, to：数组str, strtoken 的指针。
2、以层次图形式描述模块的组成及调用关系3、主要函数的设计要求（功能、参数、返回值）：openfile：打开文件；GetChar：将下一个输入字符读到ch中，搜索指示器前移一字符位置；GetBC：检查ch中的字符是否为空白。
若是，则调用GetChar直至ch中进入一个非空白字符；Concat：将ch中的字符连接到strtoken之后；IsLetter 和IsDigit：布尔函数过程，分别判断ch中的字符是否为字母和数字；Reserve：整型函数过程，对strtoken中的字符串查找关键字表，若是关键字则返回编码，否则返回-1；Retract：将搜索指示器回调一个字符位置，将ch置为空白字符；reflesh：刷新，把strtoken数组置为空；prearrange1：将注释部分置为空格；prearrange2：预处理空格，去掉多余空格；analysis:词法分析；main：主函数。
4、状态转换图：字符a包括：= , & , | , + , --字符b包括：-- , < , > , | , *字符c包括：, , : , ( , ) , { , } , [ , ] , ! ,# , % , ” , / , * , + , -- , > , <, .三、源代码如下：#include <stdio.h>#include <string.h>char set[1000],str[500],strtoken[20];char sign[50][10],constant[50][10];char ch;int sr,to,id=0,st=0;typedef struct keytable /*放置关键字*/{char name[20];int kind;}KEYTABLE;KEYTABLE keyword[]={ /*设置关键字*/{"main",0},{"int",1},{"float",2},{"char",3},{"if",4},{"else",5},{"for",6},{"while",7},{"do",8},{"switch",9},{"case",10},{"break",11},{"default",12},};openfile() /*打开文件*/{FILE *fp;char a,filename[10];int n=0;printf("Input the filename:");gets(filename);if((fp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("cannot open file.\n");exit(0);}elsewhile(!feof(fp)) /*文件不结束，则循环*/{a=getc(fp); /*getc函数带回一个字符，赋给a*/set[n]=a; /*文件的每一个字符都放入set[]数组中*/n++;}fclose(fp); /*关闭文件*/set[n-1]='\0';printf("\n\n-------------------Source Code--------------------------\n\n");puts(set);printf("\n--------------------------------------------------------\n");}reflesh() /*清空strtoken数组*/{to=0; /*全局变量to是strtoken的指示器*/strcpy(strtoken," ");}prearrange1() /*预处理程序1*/{int i,a,b,n=0;do{if(set[n]=='/' && set[n+1]=='*'){a=n; /*记录第一个注释符的位置*/while(!(set[n]=='*' && set[n+1]=='/'))n++;b=n+1; /*记录第二个注释符的位置*/for(i=a;i<=b;i++) /**/set[i]=' '; /*把注释的内容换成空格，等待第二步预处理*/ }n++;}while(set[n]!='\0');}prearrange2() /*预处理程序2*/{int j=0;sr=0; /*全局变量sr是str[]的指示器*/do{if(set[j]==' ' || set[j]=='\n'){while(set[j]==' ' || set[j]=='\n') /*扫描到有连续的空格或换行符*/j++;str[sr]=' '; /*用一个空格代替扫描到的连续空格和换行符放入str[]*/sr++;}else{str[sr]=set[j]; /*若当前字符不为空格或换行符就直接放入str[]*/sr++;j++;}}while(set[j]!='\0');str[sr]='\0';}char GetChar() /*把字符读入全局变量ch中，指示器sr前移*/{ch=str[sr];sr++;return(str[sr-1]);}void GetBC() /*开始读入符号，直至第一个不为空格*/{while(ch==' '){ch=GetChar();}}Concat() /*把ch中的字符放入strtoken[]*/{strtoken[to]=ch;to++; /*全局变量to是strtoken的指示器*/strtoken[to]='\0';}int IsLetter() /*判断是否为字母*/{if((ch>=65 && ch<=90)||(ch>=97 && ch<=122))return(1);else return(0);}int IsDigit() /*判断是否为数字*/{if(ch>=48 && ch<=57)return(1);else return(0);}int Reserve() /*对strtoken中的字符串查找保留字表，若是则返回它的编码，否则返回－1*/ {int i,k=0;for(i=0;i<=20;i++){if(strcmp(strtoken,keyword[i].name)==0){ k=1;return(keyword[i].kind);}}if(k!=1)return(-1);}void Retract() /*指示器sr回调一个字符位置，把ch置为空*/{sr--;}int InsertId(){int i,k;for(i=0;i<id;i++){k=strcmp(strtoken,sign[i]);if(k==0)return(i);}strcpy(sign[id],strtoken); /*插入标识符*/id++;return(id-1);}int InsertConst(){int i,k;for(i=0;i<st;i++){k=strcmp(strtoken,constant[i]);if(k==0)return(i);}strcpy(constant[st],strtoken); /*插入常数*/st++;return(st-1);}void analysis(){int value;reflesh(); /*清空strtoken数组*/prearrange1(); /*预处理，使注释内容换成单个空格，放回set[]中*/prearrange2(); /*预处理，使set[]中连续的空格置换成单个空格，并把set[]的内容放到str[]中*/GetChar();GetBC(); /*读取第一个字符*/while(ch!='\0') /*当不等于结束符，继续执行*/{if(IsLetter()){while(IsLetter() || IsDigit()) /*若第一个是字符，继续读取，直到出现空格*/{Concat();GetChar();}Retract(); /*指示器sr回调一个字符位置，把ch置为空*/value=Reserve(); /*对strtoken中的字符串查找保留字表，若是则返回它的编码，否则返回－1*/ if(value==-1) /*如果返回值是－1，那就是变量，把它输出*/{InsertId(); /*插入标识符*/printf("\n%s",strtoken);getch();}else /*否则就是关键字，也输出*/{printf("\n%s",strtoken);getch();}reflesh();}else if(IsDigit()){while(IsDigit()) /*否则，若第一个是数字，继续读取，知道出现空格*/{Concat();GetChar();}Retract();InsertConst(); /*插入常数*/printf("\n%s",strtoken);getch();reflesh();}elseswitch(ch) /*否则，若是下面的符号，就直接把它输出*/{case ',':case ';':case '(':case ')':case '{':case '}':case '[':case ']':case '!':case '#':case '%':case '"':case '/':case '*':Concat();printf("\n'%s'",strtoken);getch();reflesh();break;default:if(ch=='=' || ch=='&' || ch=='|' || ch=='+' || ch=='-') /*如果是这些符号，继续读取下一个*/ {Concat(); /*判断是否为==,&&,||,++,--的情况*/GetChar();if(ch==strtoken[0])Concat();elseRetract();printf("\n'%s'",strtoken);getch();reflesh();break;}else if(ch=='+' || ch=='-' || ch=='<' || ch=='>' || ch=='!' || ch=='*'){Concat(); /*判断是否为+=,-=,<=,>=,!=,*=的情况*/GetChar();if(ch=='=')Concat();elseRetract();printf("\n'%s'",strtoken);getch();reflesh();break;}else{printf("Error!");getch();break;}}GetChar();GetBC();}}main(){clrscr();openfile();analysis();printf(“analysis is over!”);}五、测试结果：1、分析文件test1.c中的程序：Input the filename:test.c*****************Original Code************************/* HELLO.C -- Hello, world */#include "stdio.h"#include "conio.h"main(){printf("Hello, world\n");getch();}*****************************************************'#'include'"'stdio'.'h'"''#'include'"'conio'.'h'"'main'('')''{'printf'(''"'Hello','worldError!n'"'')'';'getch'('')'';''}'Analysis is over!六、实验总结：这个程序主要参考书上关于词法分析器的设计。
语法分析器文档
初使化词法分析器
识别出具有独立意义的最小语法单位
辅助性模块
②重要数据结构
·语法树节点类型
struct ExprNode { //语法树节点类型
enum Token_Type OpCode;
union {
struct {
ExprNode *Left, *Right;
} CaseOperator;
struct {
重复此过程，直到所有A产生式的候选项中均不再有公共前缀。
·构造递归下降子程序的方法：
①构造文法的状态转换图并且简化；
②将转换图转化为EBNF表示；
③从EBNmain.cpp）
#include <stdio.h>
#include "parser.h"
·消除左递归算法
输入：无回路文法G
输出：无左递归的等价文法G’
方法：将非终结符合理排序：A1，A2，…，An，然后运用下述过程：
for i in 2..n
loop for j in 1..i-1
loop用AjQ1|Q2|…|Qk的右部替换每个形如AiAj产生式中的Aj，得到新产生式：
语法分析器
语法分析器一．实验目的设计，编制并调试一个语法分析程序，加深对语法分析原理的理解。
可以编译c语言的基本结构，包括循环嵌套和条件嵌套。
二．实验的输入输出(1)执行程序时，可输入源程序的路径，如果输入为空的话，将会编译默认的源程序“./input.dat”(2)如果编译发现有错误，则会输出错误行数，并在结束编译时输出“Complete!”三．语法结构程序:=main()<语句块>语句块:=’{’ <赋值语句> ’}’赋值语句valueStatement: = <int|char> id = expression{,id = expression};循环语句的分析recycleStatement := while(condition){statementBlock}条件语句conditionStatement := if(condition)"{"statementBlock"}"{else if conditionStatement} | else statementBlock条件的分析condition := expression(>= | <= | == | > | < | !=)expression因子的分析factor := (expression)|id|number项的分析term := facto人{*factor|/factor)}表达式的分析expression := term{+term|-term}四．分析器主要代码/** 表达式的分析 expression = term{+term|-term}*/private void expression() {this.term();this.scanNext();while (this.match("+") || this.match("-")) {this.term();this.scanNext();}this.scanBack();}/** 项的分析 term = facto人{*factor|/factor)}*/private void term() {this.factor();this.scanNext();while (this.match("*") || this.match("\\")) {this.factor();this.scanNext();}this.scanBack();}/** 因子的分析 factor = (expression)|id|number*/private void factor() {this.scanNext();if (this.match("id") || this.match("number")) {// ---------------------------------------------------} else if (this.match("(")) {this.expression();this.matchNext(")");} else {System.out.println(row + " Error: factor error!");}}/** 条件的分析 condition = expression(>= | <= | == | > | < | !=)expression */private void condition() {this.expression();this.scanNext();if (this.match("<=") || this.match("==") || this.match(">=") || this.match(">") || this.match("<") || this.match("!=")) {} else {System.out.println(row + " ERROR: condition error!");}this.expression();}/** 条件语句 conditionStatement =if(condition)"{"statementBlock"}"{else* conditionStatement}|else statementBlock*/private void conditionStatement() {this.matchNext("if");this.matchNext("(");this.condition();this.matchNext(")");this.statementBlock();this.scanNext();if (this.match("else")) {this.scanNext();if (this.match("{")) {this.scanBack();this.statementBlock();} else if (this.match("if")) {this.scanBack();this.conditionStatement();} else {System.out.println(row + " ERROR: conditionStatement error!");}} else {this.scanBack();}}/** 循环语句的分析 recycleStatement = while(condition){statementBlock} */private void recycleStatement() {this.matchNext("while");this.matchNext("(");this.condition();this.matchNext(")");this.statementBlock();}/** 赋值语句分析 valueStatement = <int|char> id = expression{,id = expression};*/private void intValueStatement() {int nowRow = this.row;this.matchNext("int");this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}this.scanNext();while (this.match(",")) {this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}if (this.row != nowRow) {System.out.println(row + " ERROR: intValueStatement error!");}this.scanNext();}this.scanBack();}private void charValueStatement() {int nowRow = this.row;this.matchNext("char");this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}this.scanNext();while (this.match(",")) {this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}if (this.row != nowRow) {System.out.println(row + " ERROR: intValueStatement error!");}this.scanNext();}this.scanBack();}/** 语句块的分析*/private void statementBlock() {this.matchNext("{");this.statementSequence();this.matchNext("}");}/** 语句串的分析*/private void statementSequence() {this.scanNext();while (this.match("if") || this.match("while") ||this.match("id")|| this.match(";") || this.match("int") ||this.match("char")) {if (this.match("if")) {this.scanBack();this.conditionStatement();} else if (this.match("while")) {this.scanBack();this.recycleStatement();} else if (this.match("id")) {this.matchNext("=");this.expression();this.matchNext(";");} else if (this.match("int")) {this.scanBack();this.intValueStatement();} else if (this.match("char")) {this.scanBack();this.charValueStatement();} else if (this.match(";")) {}this.scanNext();}this.scanBack();}public void parseMain() {this.matchNext("main");this.matchNext("(");this.matchNext(")");this.statementBlock();System.out.println("Complete!");}五．小结通过此次语法分析器的编写，不仅使我更清楚的熟悉了语法分析文法，同时也再次巩固了词法分析的知识。
用C语言实现简单的词法分析器
⽤C语⾔实现简单的词法分析器词法分析器⼜称扫描器。
词法分析是指将我们编写的⽂本代码流解析为⼀个⼀个的记号，分析得到的记号以供后续语法分析使⽤。
词法分析器的⼯作是低级别的分析：将字符或者字符序列转化成记号.。
要实现的词法分析器单词符号及种别码对照表：单词符号#begin if then while do End+-*/:: =种别码0123456131415161718单词符号<<><=>>==;()Letter(letter|digit)digit digit*种别码2021222324252627281011#include<stdio.h>#include<string.h>char input[200];//存放输⼊字符串char token[5];//存放构成单词符号的字符串char ch; //存放当前读⼊字符int p; //input[]下标int fg; //switch标记int num; //存放整形值//⼆维字符数组，存放关键字char index[6][6]={"begin","if","then","while","do","end"};main(){p=0;printf("please intput string(End with '#'):\n");do{ch=getchar();input[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;do{scaner();switch(fg){case 11:printf("( %d,%d ) ",fg,num);break;case -1:printf("input error\n"); break;default:printf("( %d,%s ) ",fg,token);}}while(fg!=0);getch(); //⽤于让程序停留在显⽰页⾯}/*词法扫描程序：*/scaner(){int m=0;//token[]下标int n;//清空token[]for(n=0;n<5;n++)token[n]=NULL;//获取第⼀个不为0字符ch=input[p++];while(ch==' ')ch=input[p++];//关键字（标识符）处理流程if((ch<='z'&&ch>='a')||(ch<='Z'&&ch>='A')){while((ch<='z'&&ch>='a')||(ch<='Z'&&ch>='A')||(ch<='9'&&ch>='0')){token[m++]=ch;ch=input[p++];}token[m++]='\0';ch=input[--p];fg=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,index[n])==0)//strcmp()⽐较两个字符串,相等返回0{fg=n+1;break;}}//数字处理流程else if((ch<='9'&&ch>='0')){num=0;while((ch<='9'&&ch>='0')){num=num*10+ch-'0';ch=input[p++];}ch=input[--p];fg=11;}//运算符界符处理流程elseswitch(ch){case '<':m=0;token[m++]=ch;ch=input[p++];if(ch=='>') //产⽣<>{fg=21;token[m++]=ch;}else if(ch=='=') //产⽣<={fg=22;token[m++]=ch;}else{fg=20;ch=input[--p];}break;case '>':token[m++]=ch;ch=input[p++];if(ch=='=') //产⽣>={fg=24;token[m++]=ch;}else //产⽣>{fg=23;ch=input[--p];}break;case ':':token[m++]=ch;ch=input[p++];if(ch=='=') //产⽣:={fg=18;token[m++]=ch;}else //产⽣：{fg=17;ch=input[--p];}break;case '+':fg=13;token[0]=ch;break; case '-':fg=14;token[0]=ch;break; case '*':fg=15;token[0]=ch;break; case '/':fg=16;token[0]=ch;break; case ':=':fg=18;token[0]=ch;break; case '<>':fg=21;token[0]=ch;break; case '<=':fg=22;token[0]=ch;break; case '>=':fg=24;token[0]=ch;break; case '=':fg=25;token[0]=ch;break; case ';':fg=26;token[0]=ch;break; case '(':fg=27;token[0]=ch;break; case ')':fg=28;token[0]=ch;break; case '#':fg=0;token[0]=ch;break; default:fg=-1;}}。
语法分析器生成器YACC
E : num num
再分析3++5
5
分析器动作 移进 num，转向state 3 按(2)“E : num”归约，goto State 1 移进 +，转向State 4 移进error，转向 state 2 按(3)“E : error”归约，goto State 5, 按(1)“E : E‘+’E”归约，goto State 1 移进 +，转向State 4 移进 num，转向 State 3 按(2)“E : num”归约，goto State 5 按(1)“E : E‘+’E”归约，goto State 1 接受
2.2.3.2 YACC对语义的支持
分析器工作原理：
记号流 归约前栈顶 归约后栈顶 $3 E $2 + $1($$) E ... ... 驱动器 分析表 输出
语义栈对语法制导翻译提供直接支持。语义栈的 类型决定了文法符号的属性，语义栈类型表示能力的 强弱决定了YACC的能力。
<1> YACC默认的语义值类型 YACC语义栈与yylval同类型，并以终结符的yylval 值作为栈中的初值。因为yylval的默认类型为整型，所 以，当用户所需文法符号的语义类型是整型时，无需定 义它的类型。如在下述表达式的产生式中： E ：E '+' E | E '*' E | num ； { $$=$1+$3；} { $$=$1*$3；}
2.2.1 YACC概述
利用YACC进行语法分析器设计的关键，也是如何编写 YACC源程序。 下边首先介绍YACC源程序的基本结构，然后着重讨论 YACC的产生式、YACC解决产生式冲突的方法、以及YACC对语 义的支持和对错误的处理等。
C语言编译原理词法分析和语法分析
C语言编译原理词法分析和语法分析编程语言的编写和使用离不开编译器的支持，而编译器的核心功能之一就是对代码进行词法分析和语法分析。
C语言作为一种常用的高级编程语言，也有着自己的词法分析和语法分析规则。
一、词法分析词法分析是编译器的第一阶段，也是将源代码拆分为一个个独立单词（token）的过程。
在C语言中，常见的单词包括关键字（如if、while等）、标识符（如变量名）、常量（如数字、字符常量）等。
词法分析器会根据预定义的规则对源代码进行扫描，并将扫描到的单词转化为对应的符号表示。
词法分析的过程可以通过有限自动机来实现，其中包括各种状态和状态转换规则。
词法分析器通常会使用正则表达式和有限自动机的方法来进行实现。
通过词法分析，源代码可以被分解为一个个符号，为后续的语法分析提供基础。
二、语法分析语法分析是编译器的第二阶段，也是将词法分析得到的单词序列转换为一棵具有语法结构的抽象语法树（AST）的过程。
在C语言中，语法分析器会根据C语言的文法规则，逐句解析源代码，并生成相应的语法树。
C语言的语法规则相对复杂，其中包括了各种语句、表达式、声明等。
语法分析的过程主要通过递归下降分析法、LR分析法等来实现。
语法分析器会根据文法规则建立语法树的分析过程，对每个语法结构进行逐步推导和分析，最终生成一棵完整的语法树。
三、编译器中的词法分析和语法分析在编译器中实现词法分析和语法分析是一项重要的技术任务。
编译器通常会将词法分析和语法分析整合在一起，形成一个完整的前端。
在C语言编译器中，词法分析和语法分析器会根据C语言的词法规则和文法规则，对源代码进行解析，并生成相应的中间表示形式，如语法树或者中间代码。
词法分析和语法分析的结果会成为后续编译器中各个阶段的输入，如语义分析、中间代码生成、目标代码生成等。
编译器的优化和错误处理也与词法分析和语法分析有密切关系。
因此，对词法分析和语法分析的理解和实现对于编译器开发者而言是非常重要的。
编译原理词法分析器和语法分析器(急急急!!!)
编译原理实验报告词法分析器实验目的1．熟练掌握词法分析程序的基本原理2．掌握词法分析程序的设计和实现实验内容1．针对一个简化的C语言子集完成对它的词法分析程序的设计与实现2．C语言子集的单词符号挤内码值程序代码：#include "stdio.h"#include "string.h"int i,j,k;char s;char a[20],token[20];int letter(){if((s>=97)&&(s<=122))return 1;else return 0;}int digit(){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(){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("输入源程序，结束用'#':\n");i=0;do{i++;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!='#');i=1;memset(token,0,sizeof(char)*20);j=0;get();while(s!='#'){if(s==' ')get();else{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++;get();}retract();k=lookup();if(k==0)printf("(%d,%s)\n",6,token); else printf("(%d,unll)\n",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)\n",7,token); break;case'+':printf("(+,null)\n"); break;case'-':printf("(-,null)\n");break;case'*':printf("(*,null)\n");break;case'<':get();if(s=='=')printf("(relop,LE)\n");else {retract();printf("(relop,LT)\n");}break;case'=':get();if(s=='=')printf("(relop,EQ)\n");else{retract();printf("(=,null)\n");}break;case';':printf("(;,null)\n");break;default:printf("(%c,error)\n",s);break;}memset(token,0,sizeof(char)*10);j=0;get();}}}运行结果：编译原理实验报告语法分析器实验目的1．熟练掌握语法分析程序的基本原理2．掌握用算符优先分析法来构造，设计优先函数3．掌握语法分析程序的设计与实现实验内容1.针对一个简单文法完成对它的语法分析程序的设计与实现2.通过语法分析程序来完成多输入的算数表达式进行计算并相应得到的对应四元式程序代码：#include <stdio.h>char a[20],optr[10],s,op;int i,j,k,opnd[10],x1,x2,x3;int operand(char s){if((s>='0')&&(s<='9'))return 1;elsereturn 0;}int f(char s){switch(s){case'+':return 6;case'-':return 8;case'*':return 10;case'/':return 12;case'(':return 2;case')':return 12;case'#':return 2;default:printf("error!\n");}}int g(char s){switch(s){case'+':return 5;case'-':return 7;case'*':return 9;case'/':return 11;case'(':return 13;case')':return 2;case'#':return 2;default:printf("error!\n");}}void get(){i=i+1;s=a[i];}void main(){printf("请输入算数表达式，以'#'结束:\n");i=0;do{i=i+1;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!='#');i=0;j=0;k=0;optr[j]='#';get();while((optr[j] != '#')||(s != '#')){if(operand(s)){opnd[k]=s-'0';k=k+1;get();}else if(f(optr[j])>g(s)){op=optr[j];j=j-1;x2=opnd[k-1];x1=opnd[k-2];k=k-2;switch(op){case'+':x3=x1+x2;break;case'-':x3=x1-x2;break;case'*':x3=x1*x2;break;case'/':x3=x1/x2;break;}opnd[k]=x3;k=k+1;printf("(%c,%d,%d,%d)\n",op,x1,x2,x3);}else if(f(optr[j]) < g(s)){j=j+1;optr[j]=s;get();}else if(f(optr[j]) == g(s)){j=j-1;get();}elseprintf("error!");}}运行结果：。
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#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<string.h>/*******************************************/int count=0; /*分解的产生式的个数*/int number; /*所有终结符和非终结符的总数*/char start; /*开始符号*/char termin[50]; /*终结符号*/char non_ter[50]; /*非终结符号*/char v[50]; /*所有符号*/char left[50]; /*左部*/char right[50][50]; /*右部*/char first[50][50],follow[50][50]; /*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/ char first1[50][50]; /*所有单个符号的FIRST集合*/char select[50][50]; /*各单个产生式的SELECT集合*/char f[50],F[50]; /*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/char empty[20]; /*记录可直接推出@的符号*/char TEMP[50]; /*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/int validity=1; /*表示输入文法是否有效*/int ll=1; /*表示输入文法是否为LL(1)文法*/int M[20][20]; /*分析表*/char choose; /*用户输入时使用*/char empt[20]; /*求_emp()时使用*/char fo[20]; /*求FOLLOW集合时使用*//*******************************************判断一个字符是否在指定字符串中********************************************/int in(char c,char *p){int i;if(strlen(p)==0)return(0);for(i=0;;i++){if(p[i]==c)return(1); /*若在，返回1*/if(i==strlen(p))return(0); /*若不在，返回0*/}}/*******************************************得到一个不是非终结符的符号********************************************/char c(){char c='A';while(in(c,non_ter)==1)c++;return(c);}/*******************************************分解含有左递归的产生式********************************************/void recur(char *point){ /*完整的产生式在point[]中*/ int j,m=0,n=3,k;char temp[20],ch;ch=c(); /*得到一个非终结符*/k=strlen(non_ter);non_ter[k]=ch;non_ter[k+1]='\0';for(j=0;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[n]==point[0]){ /*如果'|'后的首符号和左部相同*/ for(j=n+1;j<=strlen(point)-1;j++){while(point[j]!='|'&&point[j]!='\0')temp[m++]=point[j++];left[count]=ch;memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;if(point[j]=='|'){n=j+1;break;}}}else{ /*如果'|'后的首符号和左部不同*/ left[count]=ch;right[count][0]='@';right[count][1]='\0';count++;for(j=n;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';printf(" count=%d ",count);m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';count++;m=0;}}}/******************************************* 分解不含有左递归的产生式********************************************/ void non_re(char *point){int m=0,j;char temp[20];for(j=3;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';count++;m=0;}/*******************************************读入一个文法********************************************/ char grammer(char *t,char *n,char *left,char right[50][50]) {char vn[50],vt[50];char s;char p[50][50];int i,j,k;printf("请输入文法的非终结符号串：");scanf("%s",vn);getchar();i=strlen(vn);memcpy(n,vn,i);n[i]='\0';printf("请输入文法的终结符号串：");scanf("%s",vt);getchar();i=strlen(vt);memcpy(t,vt,i);t[i]='\0';printf("请输入文法的开始符号：");scanf("%c",&s);getchar();printf("请输入文法产生式的条数：");scanf("%d",&i);getchar();for(j=1;j<=i;j++){printf("请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：",j,i); scanf("%s",p[j-1]);getchar();}for(j=0;j<=i-1;j++)if(p[j][1]!='-'||p[j][2]!='>'){ printf("\ninput error!");validity=0;return('\0');} /*检测输入错误*/for(k=0;k<=i-1;k++){ /*分解输入的各产生式*/if(p[k][3]==p[k][0])recur(p[k]);elsenon_re(p[k]);}return(s);}/*******************************************将单个符号或符号串并入另一符号串********************************************/void merge(char *d,char *s,int type){ /*d是目标符号串，s是源串，type＝1，源串中的' @ '一并并入目串；type＝2，源串中的' @ '不并入目串*/int i,j;for(i=0;i<=strlen(s)-1;i++){if(type==2&&s[i]=='@');else{for(j=0;;j++){if(j<strlen(d)&&s[i]==d[j])break;if(j==strlen(d)){d[j]=s[i];d[j+1]='\0';break;}}}}}/*******************************************求所有能直接推出@的符号********************************************/void emp(char c){ /*即求所有由' @ '推出的符号*/ char temp[10];int i;for(i=0;i<=count-1;i++){if(right[i][0]==c&&strlen(right[i])==1){temp[0]=left[i];temp[1]='\0';merge(empty,temp,1);emp(left[i]);}}}/*******************************************求某一符号能否推出' @ '********************************************/int _emp(char c){ /*若能推出，返回1；否则，返回0*/ int i,j,k,result=1,mark=0;char temp[20];temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);if(in(c,empty)==1)return(1);for(i=0;;i++){if(i==count)return(0);if(left[i]==c) /*找一个左部为c的产生式*/{j=strlen(right[i]); /*j为右部的长度*/ if(j==1&&in(right[i][0],empty)==1)return(1);else if(j==1&&in(right[i][0],termin)==1)return(0);else{for(k=0;k<=j-1;k++)if(in(right[i][k],empt)==1)mark=1;if(mark==1)continue;else{for(k=0;k<=j-1;k++){result*=_emp(right[i][k]);temp[0]=right[i][k];temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);}}}if(result==0&&i<count)continue;else if(result==1&&i<count)return(1);}}}/*******************************************判断读入的文法是否正确********************************************/int judge(){int i,j;for(i=0;i<=count-1;i++){if(in(left[i],non_ter)==0){ /*若左部不在非终结符中，报错*/printf("\nerror1!");validity=0;return(0);}for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++){if(in(right[i][j],non_ter)==0&&in(right[i][j],termin)==0&&right[i][j]!='@'){ /*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为' @ '，报错*/ printf("\nerror2!");validity=0;return(0);}}}return(1);}/*******************************************求单个符号的FIRST********************************************/void first2(int i){ /*i为符号在所有输入符号中的序号*/ char c,temp[20];int j,k,m;c=v[i];char ch='@';emp(ch);if(in(c,termin)==1) /*若为终结符*/{first1[i][0]=c;first1[i][1]='\0';}else if(in(c,non_ter)==1) /*若为非终结符*/{for(j=0;j<=count-1;j++){if(left[j]==c){if(in(right[j][0],termin)==1||right[j][0]=='@') {temp[0]=right[j][0];temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}else if(in(right[j][0],non_ter)==1){if(right[j][0]==c)continue;for(k=0;;k++)if(v[k]==right[j][0])break;if(f[k]=='0'){first2(k);f[k]='1';}merge(first1[i],first1[k],2);for(k=0;k<=strlen(right[j])-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(right[j][k])==1&&k<strlen(right[j])-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[j][k+1])break;if(f[m]=='0'){first2(m);f[m]='1';}merge(first1[i],first1[m],2);}else if(_emp(right[j][k])==1&&k==strlen(right[j])-1){temp[0]='@';temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}elsebreak;}}}}}f[i]='1';}/*******************************************求各产生式右部的FIRST********************************************/void FIRST(int i,char *p){int length;int j,k,m;char temp[20];length=strlen(p);if(length==1) /*如果右部为单个符号*/ {if(p[0]=='@'){if(i>=0){first[i][0]='@';first[i][1]='\0';}else{TEMP[0]='@';TEMP[1]='\0';}}else{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0){memcpy(first[i],first1[j],strlen(first1[j]));first[i][strlen(first1[j])]='\0';}else{memcpy(TEMP,first1[j],strlen(first1[j]));TEMP[strlen(first1[j])]='\0';}}}else /*如果右部为符号串*/ {for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[j],2);elsemerge(TEMP,first1[j],2);for(k=0;k<=length-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(p[k])==1&&k<length-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[i][k+1])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[m],2);elsemerge(TEMP,first1[m],2);}else if(_emp(p[k])==1&&k==length-1) {temp[0]='@';temp[1]='\0';if(i>=0)merge(first[i],temp,1);elsemerge(TEMP,temp,1);}else if(_emp(p[k])==0)break;}}}/*******************************************求各产生式左部的FOLLOW********************************************/ void FOLLOW(int i){int j,k,m,n,result=1;char c,temp[20];c=non_ter[i]; /*c为待求的非终结符*/ temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(fo,temp,1);if(c==start){ /*若为开始符号*/temp[0]='#';temp[1]='\0';merge(follow[i],temp,1);}for(j=0;j<=count-1;j++){if(in(c,right[j])==1) /*找一个右部含有c的产生式*/ {for(k=0;;k++)if(right[j][k]==c)break; /*k为c在该产生式右部的序号*/for(m=0;;m++)if(v[m]==left[j])break; /*m为产生式左部非终结符在所有符号中的序号*/ if(k==strlen(right[j])-1){ /*如果c在产生式右部的最后*/if(in(v[m],fo)==1){merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}else{ /*如果c不在产生式右部的最后*/for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++){empt[0]='\0';result*=_emp(right[j][n]);}if(result==1){ /*如果右部c后面的符号串能推出^*/if(in(v[m],fo)==1){ /*避免循环递归*/merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++)temp[n-k-1]=right[j][n];temp[strlen(right[j])-k-1]='\0';FIRST(-1,temp);merge(follow[i],TEMP,2);}}}F[i]='1';}/*******************************************判断读入文法是否为一个LL(1)文法********************************************/int ll1(){int i,j,length,result=1;char temp[50];for(j=0;j<=49;j++){ /*初始化*/first[j][0]='\0';follow[j][0]='\0';first1[j][0]='\0';select[j][0]='\0';TEMP[j]='\0';temp[j]='\0';f[j]='0';F[j]='0';}for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)first2(j); /*求单个符号的FIRST集合*/ printf("\n各非终结符导出的first集:");for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)printf("%c:%s ",v[j],first1[j]);printf("\n能导空的非终结符集合:%s",empty);// printf("\n_emp:");//for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)// printf("%d ",_emp(v[j]));for(i=0;i<=count-1;i++)FIRST(i,right[i]); /*求FIRST*/for(j=0;j<=strlen(non_ter)-1;j++){ /*求FOLLOW*/if(fo[j]==0){fo[0]='\0';FOLLOW(j);}}//printf("\nfirst:");//for(i=0;i<=count-1;i++)// printf("%s ",first[i]);printf("\nfollow集合:");for(i=0;i<=strlen(non_ter)-1;i++)printf("%s ",follow[i]);for(i=0;i<=count-1;i++){ /*求每一产生式的SELECT集合*/ memcpy(select[i],first[i],strlen(first[i]));select[i][strlen(first[i])]='\0';for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++)result*=_emp(right[i][j]);if(strlen(right[i])==1&&right[i][0]=='@')result=1;if(result==1){for(j=0;;j++)if(v[j]==left[i])break;merge(select[i],follow[j],1);}}printf("\nselect集合顺序是:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",select[i]);memcpy(temp,select[0],strlen(select[0]));temp[strlen(select[0])]='\0';for(i=1;i<=count-1;i++){ /*判断输入文法是否为LL(1)文法*/length=strlen(temp);if(left[i]==left[i-1]){merge(temp,select[i],1);if(strlen(temp)<length+strlen(select[i]))return(0);}else{temp[0]='\0';memcpy(temp,select[i],strlen(select[i]));temp[strlen(select[i])]='\0';}}return(1);}/*******************************************构造分析表M********************************************/ void MM(){int i,j,k,m;for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)M[i][j]=-1;i=strlen(termin);termin[i]='#'; /*将#加入终结符数组*/termin[i+1]='\0';for(i=0;i<=count-1;i++){for(m=0;;m++)if(non_ter[m]==left[i])break; /*m为产生式左部非终结符的序号*/ for(j=0;j<=strlen(select[i])-1;j++){if(in(select[i][j],termin)==1){for(k=0;;k++)if(termin[k]==select[i][j])break; /*k为产生式右部终结符的序号*/M[m][k]=i;}}}}/*******************************************判断符号串是否是该文法的句型********************************************/ void syntax(){int i,j,k,m,n,p,q;char ch;char S[50],str[50];printf("请输入该文法的句型：");scanf("%s",str);getchar();i=strlen(str);str[i]='#';str[i+1]='\0';S[0]='#';S[1]=start;S[2]='\0';j=0;ch=str[j];while(1){if(in(S[strlen(S)-1],termin)==1){if(S[strlen(S)-1]!=ch){printf("该符号串不是文法的句型！");return;}else if(S[strlen(S)-1]=='#'){printf("该符号串是文法的句型.");return;}else{S[strlen(S)-1]='\0';j++;ch=str[j];}}else{for(i=0;;i++)if(non_ter[i]==S[strlen(S)-1])break;for(k=0;;k++){if(termin[k]==ch)break;if(k==strlen(termin)){printf("词法错误！");return;}}if(M[i][k]==-1){printf("语法错误！");return;}else{m=M[i][k];if(right[m][0]=='@')S[strlen(S)-1]='\0';else{p=strlen(S)-1;q=p;for(n=strlen(right[m])-1;n>=0;n--)S[p++]=right[m][n];S[q+strlen(right[m])]='\0';}}}printf("S:%s str:",S);for(p=j;p<=strlen(str)-1;p++)printf("%c",str[p]);printf(" \n");}}/*******************************************一个用户调用函数********************************************/void menu(){syntax();printf("\n是否继续？(y or n):");scanf("%c",&choose);getchar();while(choose=='y'){menu();}}/*******************************************主函数********************************************/void main(){int i,j;start=grammer(termin,non_ter,left,right); /*读入一个文法*/ printf("count=%d",count);printf("\n开始符号为:%c",start);strcpy(v,non_ter);strcat(v,termin);printf("\n所有符号集为:%s",v);printf("\n非终结符集合:{%s",non_ter);printf("}");printf("\n终结符集合:{%s",termin);printf("}");printf("\n文法所有右边表达式依次是:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",right[i]);printf("\n文法所有左边开始符依次是:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%c ",left[i]);if(validity==1)validity=judge();//printf("\nvalidity=%d",validity);if(validity==1){ll=ll1();// printf("\nll=%d",ll);if(ll==0)printf("\n该文法不是一个LL1文法！");else{printf("\n该文法是一个LL(1)文法！");MM();// printf("\n");//for(i=0;i<=19;i++)// for(j=0;j<=19;j++)// if(M[i][j]>=0)//printf("M[%d][%d]=%d ",i,j,M[i][j]);menu();}}}/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////。