编译原理课程设计报告(共24页)

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1、精选优质文档-倾情为你奉上编译原理课程设计报告 实验1：用Lex设计词法分析器1实验目的：学会用lex设计一个词法分析器。实验内容：使用lex为下述文法语言写一个词法分析器。实验要求：输入为用该语言所写的源程序文件；输出为记号序列，每个记号显示为二元组(记号名，记号属性值)的形式。输出可以在屏幕上，也可以输出到文件中。不要求建立符号表。在cygwin下用flex和gcc工具将实验调试通过，并能通过例子parser0中testcases目录下的test1.p测试例的测试。实验参考：exam1.l和exam2.l。语言文法： PROGRAM ; BEGIN END. VAR ;: | : ; IN

2、TEGER | REAL | , | ; | | | := IF THEN ELSE WHILE DO BEGIN END | + | - | * | / | | () | | | | . | . | | =| A | B | | X | Y | Z | a | b | | x | y | z0|1|2|9程序代码：%#include #define LT1#defineLE2#define GT3#defineGE4#defineEQ5#define NE6#define PROGRAM 7#define END13#define VAR9#define IF10#define THEN 1

3、1#define ELSE 12#define WHILE18#defineDO19#define ID 20#define NUMBER 21#define RELOP 22#define NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%delim t nwsdelim+letter A-Za-zdigit 0-9id_|letter(letter|digit)*numberdigit+(.digit+)?(E+-?digit+)?int1 digit|digitint1*/%s COMMENT%/*BEGIN COMMENT;ECHO;*/BEGIN INITIAL;ECHO

4、;.|nECHO; /* ECHO是一个宏，相当于 fprintf(yyout, %s, yytext)*/ws ;whilereturn (WHILE);do return (DO);PROGRAM return (PROGRAM);end return (END);VAR return (VAR);if return (IF);then return (THEN);else return (ELSE);id return (ID);number return (NUMBER); return (RELOP);= return (RELOP);= return (RELOP); return

5、 (RELOP); return (RELOP);= return (RELOP);+ return (RELOP);- return (RELOP);* return (RELOP);/ return (RELOP);:= return (RELOP); return (RELOP);. return (RELOP);, return (RELOP);.return ERRORCHAR;%int yywrap () return 1;void writeout(int c) switch(c) case ERRORCHAR: fprintf(yyout, (ERRORCHAR, %s) ,

6、yytext);break; case RELOP: fprintf(yyout, (RELOP, %s) , yytext);break; case WHILE: fprintf(yyout, (WHILE, %s) , yytext);break; case DO: fprintf(yyout, (DO, %s) , yytext);break; case NUMBER: fprintf(yyout, (NUM, %s) , yytext);break; case ID: fprintf(yyout, (ID, %s) , yytext);break; case NEWLINE: fpri

7、ntf(yyout, n);break; case PROGRAM: fprintf(yyout, (PROGRAM, %s) , yytext);break; case END: fprintf(yyout, (END, %s) , yytext);break; case VAR: fprintf(yyout, (VAR, %s) , yytext);break; case IF: fprintf(yyout, (IF, %s) , yytext);break; case THEN: fprintf(yyout, (THEN, %s) , yytext);break; case ELSE:

8、fprintf(yyout, (ELSE, %s) , yytext);break; default:break; return;int main (int argc, char * argv)int c,j=0;if (argc=2) if (yyin = fopen(argv1, r) = NULL) printf(Cant open file %sn, argv1); return 1; if (argc=3) yyout=fopen(argv2, w); while (c = yylex()writeout(c);j+;if (j%5 = 0) writeout(NEWLINE);if

9、(argc=2) fclose(yyin); if (argc=3) fclose(yyout);return 0;测试文件为Test1.p：PROGRAM test;VAR i, j, k: INTEGER; f0: REAL;BEGIN i := 1; j := 1; k := 0; f0 := 3.2; WHILE k=100 DO BEGIN IF j S or S | S and S | not S | (S) | true | false，其中优先级or and not，or 和 and 左结合，not 右结合。用非二义文法实现作为选作内容，非二义文法请参照表达式非二义文法自己写出

10、来。在cygwin下用flex，bison和gcc工具将实验调试通过，并写出测试例测试正确性。实验参考：calculator0-3这四个例子。程序代码：Cal.y文件：%int yylex(); #define YYSTYPE double /* 将Yacc栈定义为double类型 printf(nThe value of the expression is %lf.n, $1);*/%token NUM LPAREN RPAREN ENTER %left OR%left AND%right NOT%left PLUS MINUS%left TIMES DIVIDE%right UMINUS%

11、 /* 这样写prog可以让分析器每次读入一行进行分析，下一行重新分析expr */prog : prog exprp | exprp ;exprp : expr ENTER printf(1 表示 true；0 表示 false %lf.n, $1);shuchu($1); ;expr : expr PLUS expr$ = $1 + $3;| expr MINUS expr $ = $1 - $3;| expr TIMES expr $ = $1 * $3;| expr DIVIDE expr $ = $1 / $3;| LPAREN expr RPAREN $ = $2;| MINUS

12、expr $ = -$2;| NUM $ = $1; | expr OR expr $=panduan($1*$1+$3*$3); | expr AND expr $=panduan($1*$3); | NOT expr $=panduan2($2);%int main()yyparse();return 0;Cal.l文件：%#include cal.tab.h#include int yywrap(void) return 1;#define LT1#defineLE2#define GT3#defineGE4#defineEQ5#define NE6#define PROGRAM7#de

13、fine END13#define VAR9#define IF10#define THEN 11#define ELSE 12#define WHILE18#defineDO19#define ID 20#define RELOP 22#define NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%ws t+digit 0-9inumdigit+fnum digit*.digit+letterA-Za-zid_|letter(letter|digit)*%inum sscanf(yytext, %lf, &yylval); return NUM;fnumsscanf(yytex

14、t, %lf, &yylval); return NUM;+return PLUS;*return TIMES;-return MINUS;/return DIVIDE;(return LPAREN;)return RPAREN;or return OR;and return AND;not return NOT;return LT;return GT;=return GE;= return EQ;!= return NQ;:= return FZ;ws;nreturn ENTER;. printf(nLEX:ERROR! c=%sn, yytext);/*BEGIN COMMENT;ECHO

15、;*/BEGIN INITIAL;ECHO;whilereturn (WHILE);do return (DO);PROGRAM return (PROGRAM);end return (END);VAR return (VAR);if return (IF);then return (THEN);else return (ELSE);id return (ID);%int panduan(double a)if(a!=0) a=1;return a;int panduan2(double a)if(a=0) a=1;else if(a!=0) a=0;return a;int shuchu(

16、double a)if(a=0)printf(false);else if (a!=0)printf(true);return 1;运行程序：实验4：用Yacc设计语法分析器1实验目的：学习如何使用Yacc设计一个语法分析器，并与用lex写的词法分析器链接起来。实验内容：使用yacc为课程设计实验1所给的语言写一个语法分析器（你可以重新设计该语言的文法，但不能改变语言）。其中，词法分析使用课程设计实验2中已完成的词法分析器（即，你需要将本实验的语法分析器和实验2的词法分析器链接起来）。实验要求：输入为实验1所给语言写的源程序文件；输出为屏幕显示语法分析是否成功。在语法分析中不能出现任何的冲突（

17、移进-归约或归约-归约冲突），或者虽然有冲突，但是你能够说清楚冲突是如何解决的。在cygwin下用flex，bison和gcc工具将实验调试通过，并且你写的语法分析器至少应该能通过例子parser0中testcases目录下的test0.p和test1.p两个测试例的测试。实验参考：可以在例子parser0的基础上进行修改；如果你尚不能将实验2的词法分析器和本实验的语法分析器链接起来，可以暂时使用parser0给出的词法分析器（前提是你的语法分析器中终结符名的定义与parser0的相同）。程序代码：Cal.y%int yylex(); #define YYSTYPE double /* 将Ya

18、cc栈定义为double类型 printf(nThe value of the expression is %lf.n, $1);*/%token NUM LPAREN RPAREN ENTER %left OR%left AND%right NOT%left PLUS MINUS%left TIMES DIVIDE END%right UMINUS BEGIN VAR %nonassoc PROGRAM%union int inum; double fnum; char * id;% /* 这样写prog可以让分析器每次读入一行进行分析，下一行重新分析expr prog : prog exp

19、rp | exprp ;exprp : expr ENTER printf(1 表示 true；0 表示 false %lf.n, $1);shuchu($1); ;expr : expr PLUS expr$ = $1 + $3;| expr MINUS expr $ = $1 - $3;| expr TIMES expr $ = $1 * $3;| expr DIVIDE expr $ = $1 / $3;| LPAREN expr RPAREN $ = $2;| MINUS expr $ = -$2;| NUM $ = $1; | expr OR expr $=panduan($1*$1

20、+$3*$3); | expr AND expr $=panduan($1*$3); | NOT expr $=panduan2($2);*/prog : PROGRAM biaoshifu fenpro |fenpro |biaoshifu ;biaoshifu:ID ;fenpro :blsm BEGIN yjb END |blsm printf(BEGIN n ); |yjb printf(END n); ;blsm: VAR blsmb printf(VAR); |blsmb ;blsmb:blb MH leixing |blb MH leixing blsmb |blb |leixi

21、ng ;leixing:INTEGER printf(INTEGER); |REAL printf(REAL); ;blb:bl$ = $1; |bl DH blb ;bl:NUM $ = $1; ;yjb:yj |yj yjb ;yj:fzyj |tjyj |whileyj |fhyj ;fzyj:bl FZ bds $ = $3; |bl |bds ;bds:guanxi $ = $1; |suanshu $ = $1; ;tjyj:IF guanxi THEN yj ELSE yj |guanxi |yj ;whileyj:WHILE guanxi DO yj printf(WHILE)

22、; |guanxiprintf(DO); |yj ;fhyj:BEGIN yjb ENDprintf(BEGIN); |yjb printf(END); ;suanshu:xiang |suanshu PLUS suanshu $ = $1 + $3; |suanshu MINUS xiang$ = $1 - $3; ;xiang:yinshi |xiang*yinshi$ = $1 * $3; |xinag/yinshi$ = $1 / $3; ;yinshi:bl$ = $1; |NUM$ = $1; |LPAREN suanshu RPAREN $ = $2; ;guanxi:suans

23、hu LT suanshu $=bijiao1($1,$3); |suanshu GT suanshu $=bijiao2($1,$3); |suanshu LQ suanshu $=bijiao3($1,$3); |suanshu GQ suanshu $=bijiao4($1,$3); |suanshu EQ suanshu $=bijiao5($1,$3); |suanshu NQ suanshu $=bijiao6($1,$3); ;%int main()yyparse();return 0;Cal.l%#include cal.tab.h#include int yywrap(voi

24、d) return 1;#define LT1#defineLE2#define GT3#defineGE4#defineEQ5#define NE6#define IF10#define THEN 11#define ELSE 12#define WHILE18#defineDO19#define ID 20#define RELOP 22#define NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%ws t+digit 0-9inumdigit+fnum digit*.digit+letterA-Za-zid_|letter(letter|digit)*%s COMMENT

25、%inum sscanf(yytext, %lf, &yylval); return INUM;fnumsscanf(yytext, %lf, &yylval); return FNUM;+return PLUS;*return TIMES;-return MINUS;/return DIVIDE;(return LPAREN;)return RPAREN;or return OR;and return AND;not return NOT;return LT;return GT;=return GE;= return EQ;!= return NQ;:= return FZ;: return

26、 MH;, return DH; teturn FH;ws;nreturn ENTER;. printf(nLEX:ERROR! c=%sn, yytext);/*BEGIN COMMENT;ECHO;*/BEGIN INITIAL;ECHO;whilereturn (WHILE);do return (DO);PROGRAM return (PROGRAM);end return (END);VAR return (VAR);if return (IF);then return (THEN);else return (ELSE);id return (ID);%int panduan(dou

27、ble a)if(a!=0) a=1;return a;int panduan2(double a)if(a=0) a=1;else if(a!=0) a=0;return a;int shuchu(double a)if(a=0)printf(false);else if (a!=0)printf(true);return 1;int bijiao1(double a,double b)if(ab)return 1;else return -1;int bijiao3(double a,double b)if(a=b)return 1;else return -1;int bijiao5(d

28、ouble a,double b)if(a=b)return 1;else return -1;int bijiao6(double a,double b)if(a!=b)return 1;else return -1;实验5：用Yacc设计语法分析器2实验目的：学习如何使用Lex和Yacc设计一个语法分析器，并学习如何在语法分析的同时生成分析树。实验内容：修改实验4，给产生式加上动作，动作为生成一棵语法分析树。这棵分析树的结构可以使用或参照例子parser1中ast.h文件中定义的分析树结构。实验要求：输入为实验1所给语言写的源程序文件；输出为一棵语法分析树，这棵语法分析树的表示方法可以是这

29、样两种：1.将分析树的数据结构打印出来；2.按分析树的结构输出一个C语言源程序文件（即输入是所给语言的源程序文件，输出为语义相同的C语言源程序文件）。在cygwin下用flex，bison和gcc工具将实验调试通过，并且你写的语法分析器至少应该能通过例子parser1中testcases目录下的test0.p和test1.p两个测试例。实验参考：可以参考例子parser1或在它的基础上进行修改；如果你尚不能将实验2的词法分析器和本实验的语法分析器链接起来，可以暂时使用parser1给出的词法分析器（前提是你的语法分析器中终结符名的定义与parser1的相同）。你也可以在自己的语法分析器中直接使

30、用parser1已经提供的输出方式（打印分析树的数据结构），但前提是你必须使用parser1提供的分析树结构（ast.h）。程序代码：%#include #include ast.h /该文件定义了抽象语法树（分析树）的数据结构#include errormsg.h#define YYDEBUG 1 /* 允许跟踪错误，与%debug功能相同 */int yylex(void); /* function prototype */* 该函数显示错误信息s，显示时包含了错误发生的位置。*/void yyerror(char *s) EM_error(EM_tokPos, %s, s);/* 存放抽

31、象语法树中 程序 数据结构的变量 */a_prog program = NULL;% /* 定义属性值栈的类型，实验8需要修改此处 */%union int ival;double fval;string sval; a_exp exp; a_bexp bexp; a_stm_list stms; a_prog prog; a_dec_list decl; /* 定义各个终结符，以及他们的属性值的类型，实验8需要修改此处 */%token ID /* id */%token INT /*整型数*/%token FLOAT /*浮点数*/%token INTEGER REAL /*两种类型名：整

32、型、实型*/%token COMMA COLON SEMICOLON LPAREN RPAREN PERIOD /* 符号 , : ; ( ) . */ PROGRAM BEGINN END VAR IF WHILE DO /* 关键字：PROGRAM BEGIN END VAR IF WHILE Do */ THEN ELSE /* 关键字：THEN ELSE */ ASSIGN EQ NEQ LT LE GT GE /* 符号 := = = */ PLUS MINUS TIMES DIVIDE /* 符号 + = * / */%start program /* 定义各个非终结符的属性值类型

33、，实验8需要修改此处 */%type program%type bianliangbiao declist vardec%type fuhe xunhuan tiaojian fuzhi yuju stmts%type exp yinshi xiang suanshu %type guanxi%program:PROGRAM ID SEMICOLON vardec BEGINN stmts END PERIODprogram = A_Prog(EM_tokPos, $2, $4, $6);vardec : VAR declist $ = $2;declist : bianliangbiao C

34、OLON INTEGER SEMICOLON $ = A_DecList(A_VarDec(EM_tokPos, $1, T_int), NULL); | bianliangbiao COLON INTEGER SEMICOLON declist $ = A_DecList(A_VarDec(EM_tokPos, $1, T_int), $5); | bianliangbiao COLON REAL SEMICOLON $ = A_DecList(A_VarDec(EM_tokPos, $1, T_real), NULL); | bianliangbiao COLON REAL SEMICOL

35、ON declist $ = A_DecList(A_VarDec(EM_tokPos, $1, T_real), $5); bianliangbiao : ID $ = A_VarList(A_Id(EM_tokPos, $1), NULL); | ID COMMA bianliangbiao $ = A_VarList(A_Id(EM_tokPos, $1), $3); ; stmts : yuju $ = A_StmList($1,NULL); | yuju SEMICOLON stmts $ = A_StmList($1,$3); ;yuju : fuzhi $ = $1; | tia

36、ojian $ = $1; | xunhuan $ = $1; | fuhe $ = $1; ; fuzhi : ID ASSIGN suanshu$ = A_Assign(EM_tokPos, A_Id(EM_tokPos, $1), $3);tiaojian : IF guanxi THEN yuju ELSE yuju $ = A_If(EM_tokPos, $2, $4, $6); ;xunhuan : WHILE guanxi DO yuju $ = A_While(EM_tokPos, $2, $4); ; fuhe : BEGINN stmts END $ = A_Seq(EM_

37、tokPos, $2); ; suanshu : xiang $ = $1; | suanshu PLUS xiang $ = A_OpExp(EM_tokPos, A_plusOp, $1, $3); | suanshu MINUS xiang$ = A_OpExp(EM_tokPos, A_minusOp, $1, $3); ; xiang : yinshi $ = $1; | xiang TIMES yinshi $ = A_OpExp(EM_tokPos, A_timesOp, $1, $3); | xiang DIVIDE yinshi $ = A_OpExp(EM_tokPos,

38、A_divideOp, $1, $3); ; yinshi : ID $ =A_VarExp(EM_tokPos, $1); | INT$ = A_IntExp(EM_tokPos, $1); | FLOAT $ = A_RealExp(EM_tokPos, $1); ; /*EQ NEQ LT LE GT GE*/ guanxi : suanshu EQ suanshu$ = A_BExp(EM_tokPos, A_eqOp, $1, $3); | suanshu NEQ suanshu$ = A_BExp(EM_tokPos, A_neqOp, $1, $3); | suanshu LT suanshu$ = A_BExp(EM_tokPos, A_ltOp, $1, $3); | suanshu LE suanshu$ = A_BExp(EM_tokPos, A_leOp, $1, $3); | suanshu GT suanshu$ = A_BExp(EM_tokPos,