实验编译原理词法分析程序设计专项方案.doc

实验1-4 《编译原理》S语言词法分析程序设计方案
一、实验目
理解词法分析程序两种设计办法：1.依照状态转换图直接编程方式；2.运用DFA编写通用词法分析程序。
二、实验内容
1．依照状态转换图直接编程
编写一种词法分析程序，它从左到右逐个字符对源程序进行扫描，产生一种个单词二元式，形成二元式（记号）流文献输出。在此，词法分析程序作为单独一遍，如下图所示。

详细任务有：
（1）组织源程序输入
（2）拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出，得到单词流文献
（3）删除注释、空格和无用符号
（4）发现并定位词法错误，需要输出错误位置在源程序中第几行。将错误信息输出到屏幕上。
（5）对于普通标记符和常量，分别建立标记符表和常量表（使用线性表存储），当遇到一种标记符或常量时，查找标记符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。
标记符表构造：变量名，类型（整型、实型、字符型），分派数据区地址
注：词法分析阶段只填写变量名，其他某些在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐渐填入。
常量表构造：常量名，常量值
2．编写DFA模仿程序
算法如下：
DFA（S=S0,MOVE[ ][ ],F[ ],ALPHABET[ ]）
/*S为状态，初值为DFA初态，MOVE[ ][ ]为状态转换矩阵，F[ ] 为终态集，ALPHABET[ ] 为字母表，其中字母顺序与MOVE[ ][ ] 中列标题字母顺序一致。*/
{
Char Wordbuffer[10]=“”//单词缓冲区置空
Nextchar=getchar（）；//读
i=0；
while（nextchar！=NULL）//NULL代表此类单词
{ if （nextchar！∈ALPHABET[]） {ERROR（“非法字符”），return（“非法字符”）；}
S=MOVE[S][nextchar] //下一状态
if（S=NULL）return（“不接受”）；//下一状态为空，不能辨认，单词错误
wordbuffer[i]=nextchar ； //保存单词符号
i++；
nextchar=getchar（）；
}
Wordbuffer[i]=‘\0’;
If（S∈F）return（wordbuffer）； //接受
Else return（“不接受”）；
}
该算法规定：实现DFA算法，给定一种DFA（初态、状态转换矩阵、终态集、字母表），调用DFA（），辨认给定源程序中单词，查当作果与否对的。

三、实验规定
1．能对任何S语言源程序进行分析
在运营词法分析程序时，应当用问答形式输入要被分析S源语言程序文献名，然后对该程序完毕词法分析任务。
2．能检查并解决某些词法分析错误
词法分析程序能给出错误信息涉及：总出错个数，每个错误所在行号，错误编号及错误信息。
本实验规定解决如下两种错误（编号分别为1，2）：
1：非法字符：单词表中不存在字符解决为非法字符，解决方式是删除该字符，给出错误信息，“某某字符非法”。
2：源程序文献结束而注释未结束。注释格式为：/* …… */
四、保存字和特殊符号表
单词代码
1
2
3
4
5
6
7
8
9
单词
int
char
float
void
const
for
if
else
then
单词助记符
int
char
float
void
const
for
if
else
then
内码值
-
-
-
-
-
-
-
-
-

单词代码
10
11
12
13
14
15
16
17
18
单词
while
switch
break
begin
end

标记符
数字（涉及整数和实数）
单词助记符
while
switch
break
begin
end

id
num
内码值
-
-
-
-
-

在符号表中位置
在常数表中位置

单词代码
19
20
21
22
23
24
25
26
27
单词
+
-
*
/
%
(
)
[
]
单词助记符
+
-
*
/
%
(
)
[
]
内码值
-
-
-
-
-
-
-
-
-

单词代码
28
30
35
36
单词

<
>
<=
>=
=
!=
%
;
单词助记符

rlop
%
;
内码值

<
>
<=
>=
=
!=
-
-

单词代码
37
38
39
40
41
42
43
44
45
单词
/=
+=
-=
*=
%=
||
&&
!
=
单词助记符
/=
+=
-=
*=
%=
or
and
not
=
内码值
-
-
-
-
-
-
-
-
-
单词构词规则：
字母=[A-Za-z]
数字=[0-9]
标记符=（字母|_）（字母|数字）*
数字=数字(数字)*(.数字+|e)
四、S语言表达式和语句阐明
1．算术表达式:+、-、*、/、%
2．关系运算符：>、>=、<、<=、==、！=
3．赋值运算符：=，+=、-=、*=、/=、%=
4．变量阐明：类型标记符 变量名表；
5．类型标记符：int char float
6．If语句：if 表达式then 语句 [else 语句]
7．For语句：for（表达式1；表达式2；表达式3） 语句
8．While语句：while 表达式 do 语句
9．S语言程序：由函数构成，函数不能嵌套定义。
函数格式为：
返回值 函数名（参数）
begin
数据阐明
语句
end
10．复合语句构成
begin
语句序列
end
五、程序参照构造阐明

1．Initscanner函数：程序初始化：输入并打开源程序文献和目的程序文献，初始化保存字表
2．Scanner函数：若文献未结束，重复调用lexscan函数辨认单词。
3．Lexscan函数：依照读入单词第一种字符拟定调用不同单词辨认函数
4．Isalpha函数：辨认保存字和标记符
5．Isnumber函数：辨认整数，如有精力，可加入辨认实数某些工功能
6．Isanotation函数：解决除号/和注释
7．Isother函数辨认其她特殊字符
8．Output函数：输出单词二元式到目的文献，输出格式（单词助记符，单词内码值），如（int，-）（rlop，>）……
9．Error函数：输出错误信息到屏幕
10．除此之外，还可以设立查符号表，填写符号表等函数，学生可自行设计。
六、实验过程阐明
1．每人单独完毕。
2．完毕后，由教师验收，并给出成绩。
3．实验完毕后，写出实验报告（规定交打印稿）。报告内容规定如下：
完毕人：班级、学号、姓名
一、实验名称：简化S语言词法分析器
二、实验目：通过手工编写简化C语言词法分析器，熟悉并进一步理解编译程序词法分析器工作原理。
三、实验内容：
1．依照保存字和特殊符号表能区别出源文献中保存字、普通标记符和特殊符号，并能进行简朴错误解决。
2．设计词法分析器模块调用构造图和各模块流程图。
3．程序源代码。
4．程序执行成果：输入文献，输出成果文献及屏幕信息。
四、实验中浮现问题及解决办法。
五、体会、意见或建议。

七、实验时间地点安排
共提供4次课上机时间，如上课不能完毕，课下自行解决
地点：1，2班 软2机房，3，4班软3机房

时间：
第三周 周一2单元
周三2单元
周五2单元
第四周 周一2单元

年3月

测试源程序示例：
//aa.c
void aa( )
begin
float rate,circle；
rate=3;
circle=3.14*rate*rate;
end

输出成果：
（1）输出成果文献：
（void,-）(id，0) ((,-) (),-) (begin,- ) ( float,-) (id,1)……
（2）标记符符号表：
Name type address
0
aa

1
rate

2
circle

3

4

5

（3）常数表：
Name value
0
3

1
3.14

2

3