編譯原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告——編譯器實(shí)現(xiàn).doc

編譯技術(shù)課程設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn)報(bào)告實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：編譯器程序姓名：XXX學(xué)號(hào)：XXXXX班級(jí)：軟件工程XX班指導(dǎo)老師：XXX201X年11月12日目錄一、課設(shè)要求3二、總體設(shè)計(jì)思想4三、詳細(xì)算法設(shè)計(jì)4四、流程框圖5五、函數(shù)相關(guān)說(shuō)明91.所有函數(shù)一覽92.void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2)93.char *newTemp()104.int merge(int p1,int p2)105.void backpatch(int p,int t)116.void fuzhi()117.void tiaojian(int *nChain)128.void xunhuan()13六、程序運(yùn)行結(jié)果15七、編譯器使用說(shuō)明17八、心得與體會(huì)17九、源程序清單18一、 課設(shè)要求用C語(yǔ)言對(duì)下述文法和單詞表定義的語(yǔ)言設(shè)計(jì)編制一個(gè)編譯器。（1）單詞符號(hào)及種別表單詞符號(hào)種別編碼單詞值main1int 2float3double4char5if 6else 7do8while9l(l|d)*10內(nèi)部字符串 ( +|-| ) d*(.dd* | )( e ( +|-| ) dd*|) 20二進(jìn)制數(shù)值表示=21+22- 23* 24/ 25(26)272829,30;3132=3334=35=36!=37（2）語(yǔ)法結(jié)構(gòu)定義 := main() := /程序用括號(hào)括起來(lái):=;:=|:=ID= /賦值語(yǔ)句用”=”號(hào):=if /條件怎么沒(méi)有括號(hào)，囧（自己加1個(gè)）:=do while := /沒(méi)有布爾運(yùn)算，還算簡(jiǎn)單 := +|- := *|/ :=ID|num|()num:= ( +|-| ) 數(shù)字*(.數(shù)字?jǐn)?shù)字* | )( e ( +|-| ) 數(shù)字?jǐn)?shù)字*|)ID:=字母(字母|d數(shù)字)*字母:=a|b|c|z|A|B|C|Z數(shù)字:=0|1|2|9 := |=|=|!=二、 總體設(shè)計(jì)思想采用遞歸下降（自上而下）的語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯法。三、 詳細(xì)算法設(shè)計(jì)在前兩次試驗(yàn)的基礎(chǔ)上改進(jìn)。詞法分析程序 語(yǔ)法分析程序 語(yǔ)義分析程序 編譯器。不斷完善，不斷改進(jìn)。漸變的過(guò)程。四、 流程框圖圖 I 主函數(shù)示意圖圖 II 遞歸下降分析程序示意圖是否為main？調(diào)用scanner是否為（？調(diào)用scanner是否為）？調(diào)用scanner調(diào)用語(yǔ)句塊分析函數(shù)staBlock出錯(cuò)處理否否否圖 III 語(yǔ)句塊分析示意圖是否為 ？調(diào)用scanner調(diào)用語(yǔ)句串分析函數(shù)staString調(diào)用scanner是否為 ？出錯(cuò)處理否否圖 IV 語(yǔ)句串分析示意圖調(diào)用語(yǔ)句分析函數(shù)sta回溯，調(diào)用backpatch是否為 ; ？調(diào)用scanner調(diào)用語(yǔ)句分析函數(shù)sta否出錯(cuò)處理圖 V 語(yǔ)句分析示意圖調(diào)用賦值語(yǔ)句分析函數(shù)fuzhi是否為 字符串？是否為 if ？調(diào)用條件語(yǔ)句分析函數(shù)tiaojian是否為 do ？調(diào)用循環(huán)語(yǔ)句分析函數(shù)xunhuan五、 函數(shù)相關(guān)說(shuō)明1. 所有函數(shù)一覽void scanner(); /掃描void lrparser(); void staBlock(int *nChain); /語(yǔ)句塊void staString(int *nChain); /語(yǔ)句串void sta(int *nChain); /語(yǔ)句void fuzhi(); /賦值語(yǔ)句void tiaojian(int *nChain); /條件語(yǔ)句void xunhuan(); /循環(huán)語(yǔ)句char* E(); /Expresiion表達(dá)式char* T(); /Term項(xiàng)char* F(); /Factor因子char *newTemp(); /自動(dòng)生成臨時(shí)變量void backpatch(int p,int t); /回填int merge(int p1,int p2); /合并p1和p2void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2); /生成四元式2. void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2)該函數(shù)的功能是生成一個(gè)三地址語(yǔ)句送到四元式表中。void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2)strcpy(fourComq.result,res);strcpy(fourComq.arg1,num1);strcpy(fourComq.opera,op);strcpy(fourComq.arg2,num2);q+;四元式表中的結(jié)構(gòu)如下：structchar result10; /字符串（字符數(shù)組）char arg110; /操作數(shù)1char opera10; /運(yùn)算符char arg210; /操作數(shù)2fourCom20; /結(jié)構(gòu)體數(shù)組3. char *newTemp()該函數(shù)的功能是會(huì)動(dòng)一個(gè)新的臨時(shí)變量，臨時(shí)變量名產(chǎn)生的順序是T1,T2,T3,.char *newTemp()char *p;char varTemp10;p=(char *)malloc(10);kk+;itoa(kk,varTemp,10); /整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串strcpy(p+1,varTemp);p0=T; /字符串前加T，便于識(shí)別return p;4. int merge(int p1,int p2)該函數(shù)的功能是將以P1,P2為鏈?zhǔn)椎膬蓷l鏈合并成一條鏈，返回時(shí)的函數(shù)值作為合并后的鏈?zhǔn)?。int merge(int p1,int p2) /合并p1和p2char circle,nResult;if(p2=0)nResult=p1;elsenResult=circle=p2;while(atoi(fourComcircle.result) /四元式第四個(gè)分量不為0circle=atoi(fourComcircle.result); /strcpy(fourComcircle.result,p1);sprintf(fourComcircle.result,%s,p1);/目的是用p1的值覆蓋0return nResult; /p2是頭，p1覆蓋0，接在p2后邊5. void backpatch(int p,int t)該函數(shù)的功能是把P所鏈接的每個(gè)四元式的第四區(qū)段（result段）都回填t。void backpatch(int p,int t) int w,circle=p;while(circle) /circle不為0的時(shí)候w=atoi(fourComcircle.result); /四元式circle第四分量?jī)?nèi)容/strcpy(fourComcircle.result,t); /把t填進(jìn)四元式circle的第四分量sprintf(fourComcircle.result,%d,t);circle=w; /w記錄的是鏈條上下一個(gè)四元式，移動(dòng)！return;6. void fuzhi()該函數(shù)的功能是對(duì)賦值語(yǔ)句進(jìn)行分析。void fuzhi() /賦值語(yǔ)句只有1個(gè)操作數(shù)char res10,num10; /num操作數(shù)if(syn=10) /字符串strcpy(res,token); /結(jié)果scanner();if(syn=21) /=scanner();strcpy(num,E();emit(res,num,=,);elseprintf(缺少=號(hào)n);7. void tiaojian(int *nChain)該函數(shù)的功能是對(duì)條件語(yǔ)句進(jìn)行分析。/-if()void tiaojian(int *nChain)char res10,num110,num210,op10;int nChainTemp;/-if(syn=6) /ifscanner();/strcpy(num1,E();if(syn=26) /(scanner();strcpy(num1,E();if(syn=32) switch(syn)case 32:strcpy(op,);break;case 33:strcpy(op,=);break;case 34:strcpy(op,);break;case 35:strcpy(op,=);break;case 36:strcpy(op,=);break;case 37:strcpy(op,!=);break;default:printf(error);scanner();strcpy(num2,E();strcat(num1,op);strcat(num1,num2);/nfc=nextq+1;ntc=nextq; /記住if語(yǔ)句位置emit(0,if,num1,goto); nfc=nextq; /if中表達(dá)式為假emit(0,goto);/第一個(gè)0已回填backpatch(ntc,nextq); /ntc鏈接的所有四元式都回填nextqif(syn=27) /)scanner();staBlock(&nChainTemp); /語(yǔ)句塊*nChain=merge(nChainTemp,nfc);8. void xunhuan()該函數(shù)的功能是對(duì)循環(huán)語(yǔ)句進(jìn)行分析。/:=do while void xunhuan()char res10,num110,num210,op10;int nChainTemp;if(syn=8) /donnc=nextq; /記住if語(yǔ)句位置，emit之后nextq就變了/emit(0,if,num1,goto); scanner();staBlock(&nChainTemp); /語(yǔ)句塊if(syn=9) /whilescanner();if(syn=26) /(scanner();strcpy(num1,E();if(syn=32) switch(syn)case 32:strcpy(op,);break;case 33:strcpy(op,=);break;case 34:strcpy(op,);break;case 35:strcpy(op,=);break;case 36:strcpy(op,=);break;case 37:strcpy(op,!=);break;default:printf(error);scanner();strcpy(num2,E();strcat(num1,op);strcat(num1,num2);nnb=nextq;emit(0,if,num1,goto); backpatch(nnb,nnc);nna=nextq;emit(0,goto);backpatch(nna,nextq);if(syn=27) /)scanner();六、 程序運(yùn)行結(jié)果圖 VI 賦值語(yǔ)句的分析圖 VII 條件語(yǔ)句的分析圖 VIII 循環(huán)語(yǔ)句的分析圖 IX 綜合七、 編譯器使用說(shuō)明程序提示用戶(hù)輸入字符串“Please input your source string:”，用戶(hù)輸入字符串并以“#”號(hào)結(jié)束?；剀?chē)后，程序顯示運(yùn)行結(jié)果。八、 心得與體會(huì)剛拿到課設(shè)題目的時(shí)候，感覺(jué)很難，沒(méi)有頭緒。雖然之前實(shí)驗(yàn)時(shí)候，詞法分析程序和語(yǔ)法分析程序的代碼都是自己一個(gè)一個(gè)敲的。但是記得那時(shí)的語(yǔ)法分析程序用的是遞歸下降分析法，而且只判斷輸入串是否是文法的句子（輸出只有簡(jiǎn)單的success或者error）。課設(shè)的要求呢？要加上語(yǔ)義分析，而且要輸出四元式。好像語(yǔ)義分析的部分，我一點(diǎn)印象也沒(méi)有了，老師那一部分上得有點(diǎn)快。運(yùn)動(dòng)會(huì)3天假，時(shí)間全用來(lái)啃課本了?！罢Z(yǔ)義分析與中間代碼生成”，我又一點(diǎn)一點(diǎn)的看。3天時(shí)間，終于可以寫(xiě)出語(yǔ)義程序了。這是課設(shè)的第1個(gè)里程碑。采用遞歸下降的語(yǔ)法制導(dǎo)翻譯法，實(shí)現(xiàn)了對(duì)賦值表達(dá)式的語(yǔ)義分析，并生成四元式。但是后來(lái)發(fā)現(xiàn)，更難的東西在后邊。程序語(yǔ)句有3種：賦值語(yǔ)句，條件語(yǔ)句，循環(huán)語(yǔ)句。而賦值語(yǔ)句的翻譯，恰恰是最簡(jiǎn)單的。對(duì)于賦值語(yǔ)句的翻譯，課本上有詳細(xì)的講解，有代碼的簡(jiǎn)單舉例。而對(duì)于條件語(yǔ)句（ifelse）和循環(huán)語(yǔ)句（dowhile），課本講解不那么詳細(xì)，沒(méi)有代碼舉例，上課時(shí)候我也沒(méi)太理解老師所講解的。特別是其中鏈nChain的概念，一直看不懂。因?yàn)檫@個(gè)困難，課設(shè)被我擱置了3天。再后來(lái)利用上機(jī)的時(shí)間，請(qǐng)教了一下老師和另外一個(gè)同學(xué)，發(fā)現(xiàn)課本后給的樣例程序是錯(cuò)的，而且錯(cuò)得一塌糊涂。只好自己寫(xiě)，寫(xiě)，寫(xiě)。然后就是課設(shè)的第2個(gè)里程碑。實(shí)現(xiàn)了對(duì)條件語(yǔ)句（if語(yǔ)句）的分析，并生成四元式。接下來(lái)又是開(kāi)發(fā)停滯的一段時(shí)間，直到11月18日。熟悉了一下原先寫(xiě)的代碼，然后開(kāi)始繼續(xù)后邊的部分。迎來(lái)了課設(shè)的第3個(gè)里程碑。實(shí)現(xiàn)了對(duì)循環(huán)語(yǔ)句（while語(yǔ)句）的分析，并生成四元式。而且好像沒(méi)有預(yù)期中困難，可能是有條件語(yǔ)句的鋪墊吧。他們的處理方法其實(shí)很類(lèi)似，也是emit+backpatch+merge。而且由于老師給的語(yǔ)法中沒(méi)有布爾表達(dá)式，所以很多merge的工作也可以省略了，嘿嘿。最后一步就是整合，系統(tǒng)測(cè)試，書(shū)寫(xiě)文檔了。個(gè)人認(rèn)為這次課設(shè)的機(jī)會(huì)非常寶貴，加深了我對(duì)編譯器處理語(yǔ)言的過(guò)程的理解。我想，作為學(xué)軟件的學(xué)生，不應(yīng)該只會(huì)用Java，或者C+，或者C#。一門(mén)高級(jí)語(yǔ)言其實(shí)學(xué)起來(lái)是很容易的，而在校期間，這些計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程一定要學(xué)好！才能為將來(lái)打好基礎(chǔ)。九、 源程序清單/*編譯器*/*Erin*/*軟件工程0801班*/*HUST*/*#include#include#include#includechar prog80; /存放所有輸入字符 char token8; /存放詞組 char ch; /單個(gè)字符 int syn,p,m,n,i; /syn:種別編碼 double sum; int count; int isSignal; /是否帶正負(fù)號(hào)(0不帶，1負(fù)號(hào)，2正號(hào)）int isError;int isDecimal; /是否是小數(shù) double decimal; /小數(shù) int isExp; /是否是指數(shù) int index; /指數(shù)冪 int isNegative; /是否帶負(fù)號(hào) double temp; int temp2;int repeat; /是否連續(xù)出現(xiàn)+,-int nextq;int kk; /臨時(shí)變量的標(biāo)號(hào)int ntc,nfc,nnc,nnb,nna;char *rwtab9=main,int,float,double,char,if,else,do,while; structchar result10; /字符串（字符數(shù)組）char arg110;char opera10;char arg210;fourCom20; /結(jié)構(gòu)體數(shù)組void scanner(); /掃描void lrparser(); void staBlock(int *nChain); /語(yǔ)句塊void staString(int *nChain); /語(yǔ)句串void sta(int *nChain); /語(yǔ)句void fuzhi(); /賦值語(yǔ)句void tiaojian(int *nChain); /條件語(yǔ)句void xunhuan(); /循環(huán)語(yǔ)句char* E(); /Expresiion表達(dá)式char* T(); /Term項(xiàng)char* F(); /Factor因子char *newTemp(); /自動(dòng)生成臨時(shí)變量void backpatch(int p,int t); /回填int merge(int p1,int p2); /合并p1和p2void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2); /生成四元式void main()p=0;count=0;isDecimal=0;index=0;repeat=0;kk=0;printf(nPlease input your source string:n);doch=getchar();progp+=ch;while(ch!=#);p=0;isError=0;scanner();lrparser();for(i=1;inextq;i+) /循環(huán)輸出四元式printf(n%dt,i);printf(%5s %5s %5s t%5s )n,fourComi.arg1,fourComi.opera,fourComi.arg2,fourComi.result);void lrparser()int nChain;nfc=ntc=1;nextq=1;if(syn=1) /mainscanner();if(syn=26) /(scanner();if(syn=27) /)scanner();staBlock(&nChain);elseprintf(缺少右括號(hào)n);else printf(缺少左括號(hào)n);elseprintf(缺少mainn);/ := void staBlock(int *nChain) /語(yǔ)句塊if(syn=28) /scanner();staString(nChain);/backpatch(*nChain,nextq);if(syn=29) /scanner(); /讀下一個(gè)elseprintf(缺少號(hào)n);elseprintf(缺少號(hào)n);/:=;void staString(int *nChain) /語(yǔ)句串sta(nChain);backpatch(*nChain,nextq);while(syn=31) /;scanner();sta(nChain);/backpatch(*nChain,nextq-1);void sta(int *nChain) /語(yǔ)句if(syn=10)fuzhi();/*nChain=0;else if(syn=6) /iftiaojian(nChain);else if(syn=8) /doxunhuan();/-if()void tiaojian(int *nChain)char res10,num110,num210,op10;int nChainTemp;/-if(syn=6) /ifscanner();/strcpy(num1,E();if(syn=26) /(scanner();strcpy(num1,E();if(syn=32) switch(syn)case 32:strcpy(op,);break;case 33:strcpy(op,=);break;case 34:strcpy(op,);break;case 35:strcpy(op,=);break;case 36:strcpy(op,=);break;case 37:strcpy(op,!=);break;default:printf(error);scanner();strcpy(num2,E();strcat(num1,op);strcat(num1,num2);/nfc=nextq+1;ntc=nextq; /記住if語(yǔ)句位置emit(0,if,num1,goto); nfc=nextq; /if中表達(dá)式為假emit(0,goto);/第一個(gè)0已回填backpatch(ntc,nextq); /ntc鏈接的所有四元式都回填nextqif(syn=27) /)scanner();staBlock(&nChainTemp); /語(yǔ)句塊*nChain=merge(nChainTemp,nfc);/:=do while void xunhuan()char res10,num110,num210,op10;int nChainTemp;if(syn=8) /donnc=nextq; /記住if語(yǔ)句位置，emit之后nextq就變了/emit(0,if,num1,goto); scanner();staBlock(&nChainTemp); /語(yǔ)句塊if(syn=9) /whilescanner();if(syn=26) /(scanner();strcpy(num1,E();if(syn=32) switch(syn)case 32:strcpy(op,);break;case 33:strcpy(op,=);break;case 34:strcpy(op,);break;case 35:strcpy(op,=);break;case 36:strcpy(op,=);break;case 37:strcpy(op,!=);break;default:printf(error);scanner();strcpy(num2,E();strcat(num1,op);strcat(num1,num2);nnb=nextq;emit(0,if,num1,goto); backpatch(nnb,nnc);nna=nextq;emit(0,goto);backpatch(nna,nextq);if(syn=27) /)scanner();void fuzhi() /賦值語(yǔ)句只有1個(gè)操作數(shù)char res10,num10; /num操作數(shù)if(syn=10) /字符串strcpy(res,token); /結(jié)果scanner();if(syn=21) /=scanner();strcpy(num,E();emit(res,num,=,);elseprintf(缺少=號(hào)n);char* E() /Expression表達(dá)式char *res,*num1,*op,*num2;res=(char *)malloc(10);num1=(char *)malloc(10);op=(char *)malloc(10);num2=(char *)malloc(10);strcpy(num1,T();while(syn=22)|(syn=23) /+ -if(syn=22) /+strcpy(op,+);elsestrcpy(op,-);scanner();strcpy(num2,T();strcpy(res,newTemp();emit(res,num1,op,num2);strcpy(num1,res);return num1;char* T() /Term項(xiàng)char *res,*num1,*op,*num2;res=(char *)malloc(10);num1=(char *)malloc(10);op=(char *)malloc(10);num2=(char *)malloc(10);strcpy(num1,F();while(syn=24)|(syn=25) /* /if(syn=24) strcpy(op,*);elsestrcpy(op,/);scanner();strcpy(num2,F();strcpy(res,newTemp();emit(res,num1,op,num2);strcpy(num1,res);return num1;char* F() /Factor因子char *res;res=(char *)malloc(10);if(syn=10) /字符串strcpy(res,token);scanner();else if(syn=20) /二進(jìn)制數(shù)itoa(int)sum,res,10); /整數(shù)轉(zhuǎn)換為字符串scanner();else if(syn=26) /(scanner();res=E();if(syn=27) /)scanner();else isError=1;elseisError=1;return res;char *newTemp()char *p;char varTemp10;p=(char *)malloc(10);kk+;itoa(kk,varTemp,10);strcpy(p+1,varTemp);p0=T;return p;/將p所鏈接的每個(gè)四元式的第四個(gè)分量都回填tvoid backpatch(int p,int t) int w,circle=p;while(circle) /circle不為0的時(shí)候w=atoi(fourComcircle.result); /四元式circle第四分量?jī)?nèi)容/strcpy(fourComcircle.result,t); /把t填進(jìn)四元式circle的第四分量sprintf(fourComcircle.result,%d,t);circle=w; /w記錄的是鏈條上下一個(gè)四元式，移動(dòng)！return;int merge(int p1,int p2) /合并p1和p2char circle,nResult;if(p2=0)nResult=p1;elsenResult=circle=p2;while(atoi(fourComcircle.result) /四元式第四個(gè)分量不為0circle=atoi(fourComcircle.result); /strcpy(fourComcircle.result,p1);sprintf(fourComcircle.result,%s,p1);/目的是用p1的值覆蓋0return nResult; /p2是頭，p1覆蓋0，接在p2后邊void emit(char *res,char *num1,char *op,char *num2)strcpy(fourComnextq.result,res);strcpy(fourComnextq.arg1,num1);strcpy(fourComnextq.opera,op);strcpy(fourComnextq.arg2,num2);nextq+;void scanner() sum