编译原理的第一次实验内容及要求.doc
编译原理的第一次实验内容及要求实验一 词法分析器的设计一、实验目的和要求加深对状态转换图的实现及词法分析器的理解。熟悉词法分析器的主要算法及实现过程。要求学生掌握词法分析器的设计过程，并实现词法分析。二、实验基本内容给出一个简单语言的词法规则，画出状态转换图，并依据状态转换图编制出词法分析程序，能从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）词法规则如下：单词符号种别码内码单词符号种别码内码auto101long121break102new122case103operator123char104private124class105protected125const106public126continue107register127default108return128delete109short129do110sizeof130double111static131else112struct132enum113switch133extern114template134float115this135for116typedef136friend117union137if118virtual138inline119void139int120while140单词符号种别码内码单词符号种别码内码201，234202235*203·236/204237%205238206(239207)240208：241209242210243211#244212；245！213标识符300&&214常数400二进制形式|215!216217218219|220221&222223224225*226227%228229230&231232|233三、实验时间：上机三次。第一次按照自己的思路设计一个程序。第二、三次在理论课学习后修改程序，使得程序结构更加合理。四、实验过程和指导：（一）准备：1.阅读课本有关章节（c/c+，数据结构），花一周时间明确语言的语法，写出基本算法以及采用的数据结构和要测试的程序例。2.初步编制好程序。3.准备好多组测试数据。（二）上课上机：将源代码拷贝到机上调试，发现错误，再修改完善。（300，”main”）（239，”（“）（240，”）“）（242，”“（120，”int”）（300，”a”）（234，”,”）（300，”b”）（245，”;”）（300，”a”）（223，”=”）（400，”1010”）（245，”;”）（300，”b”）（223，”=”）（300，”a”）（201，”+”）（400，”10100”）（245，”;”）（243，”“）（三）程序要求：程序输入/输出示例：输入如下一段：main()/* 一个简单的c+程序*/int a,b; /定义变量a = 10; b = a + 20;要求输出如右图。要求：(1) 剔除注解符(2) 常数为无符号整数（可增加实型数，字符型数等）（四）练习该实验的目的和思路：程序开始变得复杂起来，可能是大家以前编过的程序中最复杂的，但相对于以后的程序来说还是简单的。因此要认真把握这个过渡期的练习。程序规模大概为200行及以上。通过练习，掌握对字符进行灵活处理的方法。（五）为了能设计好程序，注意以下事情：1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数/类），每个模块（类）做具体的同一事情。2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。3.编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。4程序设计语言不限，建议使用面向对象技术及可视化编程语言，如C+，VC,JAVA,VJ+等。四、上交：1.程序源代码及可执行文件（当堂检查/通过网络提交）；2.已经测试通过的测试数据3组（全部存在一个文本文件中，以“第一组输入/输出/第二组输入/输出/第三组输入/输出”的顺序存放）；3.实验报告按照提供的模板填写：（1） 功能描述：该程序具有什么功能？（2） 算法描述：所采用的数据结构，基本实现算法及某些特殊过程的实现算法（如在处理某个问题时，你所采取的好的处理方法等）注意此处不要简单的将源程序抄上来。（源程序将打印出来作为附录）（3） 程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；另外可以附加函数之间的调用关系图、程序总体执行流程图及类的层次图。（4） 实验总结：你在编程过程中花时多少？多少时间在纸上设计？多少时间上机输入和调试？多少时间在思考问题？遇到了哪些难题？你是怎么克服的？你对你的程序的评价？你的收获有哪些？（5） 写出上机调试时发现的问题，以及解决的过程；（6） 附上源程序（打印的）五、问题描述及基本算法提示1 状态转换图的实现让每个结点对应一小段程序。 需引进一组全局变量和过程 （1）ch 字符变量，存放最新读进的源程序字符。（2）strToken 字符数组，存放构成单词符号的字符串。 （3）GetChar 子程序过程，将下一输入字符读到ch中，搜索指示器前移一字符位置。 （4）GetBC 子程序过程，检查ch中字符是否为空白。若是，则调用GetChar直至ch中进入一个非空白字符。（5）Concat 子程序过程，将ch中的字符连接到strToken之后。例如， 假定strToken 原来的值为“AB”,而ch中存放着C,经调用Concat后，strToken的值就变为”ABC”。（6）IsLetter和IsDigit 布尔函数过程，它们分别判断ch中的字符是否为字母和数字。（7）Reserve 整型函数过程，对strToken中的字符找保留字表，若它是一个保留字，则返回它的编码，否则返回0值。（8）Retract 子程序过程，将搜索指示器回调一个字符位置，将ch置为空白字符。（9）InsertId 整型函数过程，将strToken中的标识符插入符号表，返回符号表指针。（10）InsertConst 整型函数过程，将strToken中的常数插入常数表，返回常数表指针。2词法分析器构造基本算法int code,value;strToken:=“”; 置strToken为空串GetChar();GetBC();if (IsLetter()begin while (IsLetter() or IsDigit() begin Concat();GetChar(); end Retract(); code : = Reserve(); if(code = 0) begin value : = InsertId(strToken); return($ID,value); end else return(code,-);endelse if (IsDigit()begin while(IsDigit() begin Concat();GetChar(); end Retract(); value : = InsertConst(strToken); returnr($INT,value);endelse if (ch = = ) retutn($ASSIGN,-);else if (ch = +) return ($PLUS,-);else if (ch =*)begin GetChar(); If (ch = *) return ($POWER,-); Retract() ; return ($STAR,-);endelse if (ch = ;) return ($SEMICOLON,-);else if (ch = () return ($LPAR,-);else if (ch = ) return ($RPAR,-);else if (ch = ) return ($LBRACE,-);else if (ch = ) rerurn ($RBRACE,);else ProcError(); /错误处理/
