编译原理课设报告版.docx

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1、编译原理课设报告版 编译原理课程设计0 （燕山大学 信息科学及工程学院） 姓 名 班 级 ： 计算机* 学 生 学 号 ： 130104010*&* 课 程 名 称 ： 编译原理 指 导 教 师 ： 888 2015年 12 月 24 日 一、设计目的研究、 改进或自行设计、 开发一个简单的编译程序或其部分功能， 加深对编译理论和编译过程的理解。 编程语言不限。二、设计任务扩展 0 编译程序功能目的: 扩充 0 编译程序功能要求: (1)阅读、 研究 0 编译程序源文件。 (2)在上述工作基础上， 可有选择地补充、完善其中词法分析、语法分析、语义分析、目标代码生成、目标代码解释执行等部分的功能

2、。如以语法分析部分为例，则可以增加处理更多语法成分的功能，如可处理一维数组、*=、%(取余)、!(取反)、开方、处理注释、错误提示、标示符或变量中可以有下划线等。还可以增加类型，如增加字符类型、实数类型; 扩充函数如有返回值和返回语句的，有参数函数等; (3)设计编制典型的运行实例，以便能反映出自己所作的改进。三、设计思想:0 语言可以看成 语言的子集，它的编译程序是一个编译解 释执行系统。0 的目标程序为假想栈式计算机的汇编语言，及具体计算 机无关。 0的编译程序和目标程序的解释执行程序都是用语言书写 的，因此0 语言可在配备 语言的任何机器上实现 。其编译过程采用一趟扫描方式，以语法分析程

3、序为核心，词法分析和代码生成程序都作为一个独立的过程，当语法分析需要读单词时就调用词法分析程序， 而当语法分析正确需要生成相应的目标代码时，则调用代码生成程序。 用表格管理程序建立变量、常量和过程表示符的说明及引用之间的信息联系。当源程序编译正确时，0 编译程序自动调用解释执行程序，对目标 代码进行解释执行，并按用户程序的要求输入数据和输出运行结果。四、设计内容：1 扩充语句(；)；2 扩充语句 ；3 扩充语句 ； ；4 增加自增自减运算和和，运算；5 修改不等号#，为；6 增加一维数组声明格式：/:/；赋值格式：；调用格式：五、程序结构：程序0程序语句条件表达式项因子0源程序 词法分析程序表

4、格管理程序语法分析程序出错管理程序代码生成程序目标程序图1 编译程序结构 图2功能模块调用1.功能模块作用如下：0：主程序：出错处理，打印出错位置和错误编码：词法分析，读取一个单词：漏掉空格，读取一个字符：生成目标代码，并送入目标程序区：测试当前符号是否合法：分程序分析处理过程，词法语法分析：登陆名字表：查找标识符在名字表中的位置：常量定义处理：变量说明处理：列出目标代码清单：语句处理：表达式处理：项处理：因子处理：条件处理：对目标代码的解释执行程序：通过静态链求出数据取得基地址增加两个功能：数组声明处理：数组索引计算和“虚拟机”动作生成2.保留字： , , , , , , , , , , ,

5、 , ,共43个，其中补充保留字为：, , , , , , , , 3.名字表中的类型 , , , , 共4个，扩充，以便实现数组4.虚拟机代码 , , , , , , , , , 共10个，补充的，用于数组操作6. 错误信息(1)后应为标识符(2) 常数说明中的=后应是数字(3)常数说明中的标识符后应是=(4)常数说明中的=写成了：=(5)漏掉了，或；(6)过程说明后的符号不正确（应是语句开始符，或过程定义符）(7)应是语句开始符(8)标识符未说明(9)程序结尾丢了句号。(10)语句之间漏了；(11)后应为标识符(12)赋值语句中，赋值号左部标识符属性应是变量(13)赋值号左部标识符属性应是

6、赋值号(14)程序体内语句部分的后跟符不正确(15)后标识符属性应为过程(16)条件语句中丢了(17)丢了或；(18)循环语句中丢了(19)语句后的符号不正确6.名字表结构 ; ;扩充名字表结构,增加一个域保存数组的下界 ; /* 其他数据,对来说是下界*/7.语法描述图：程序分程序 .图3 程序语法描述图，。；，；=语句分程序图4 分程序语法描述图语句语句表达式表达式条件语句条件语句（表达式），（，）语句语句;语句条件语句图5 语句语法描述图 条件=#=表达式表达式=图6条件语法描述图表达式项项+ 图7 表达式语法描述图项因子因子/*%图8 项语法描述图因子)(表达式图9 因子语法描述图四、

7、功能扩充1.语句处理中加入循环语句( );( ) (34)没有左括号出错 ;(, , ); 1代码( ) (10); 语句缺少分号出错1;(, , ); 代码()(10)语句缺少分号出错 2;(,0,0);3;(,0,0);4;(, , );2代码( ) (22)缺少右括号出错 (,01);5;(, , ); 3代码35;(,04);2;2.在语句处理中增加语句( )1 = ;(, , );( );(, , );2;(, 0, 0);21; (33); 没有写出错3.扩充和运算符对于和运算符，扩充时要注意存在两个情况：1）作为语句的时候；2）作为表达式中的因子的时候。 注意：扩充时增加因子开始

8、符和。 扩充的语法描述见结构设计中的0分程序和主要语句的语法描述中的描述图，详细代码见程序。 1）作为语句的时候，有四种情况： ; ; ; ; 文法的表示形式为： | 文法分析过程大体如下图： 语句开始符或者读下个，如是，确定为自增自减语句语句开始符读下个，如是或者，确定为自增自减语句 和a 和a生成中间代码对于;和;语句的处理如下： 先将变量的值取出放在栈顶，后将1入栈，后执行加法或减法运算指令的2（加法)、3（减法），后将运算后的栈顶值存回变量。 ;和;语句的中间代码： 0 3 0 1 0 2 0 3;和;语句的中间代码： 0 3 0 1 0 3 0 3; 2） 作为因子的时候，有两种情况

9、： 和作为因子，比如：*;语句 和作为因子，比如：2*;语句 文法的表示形式为： . | . 其中的.表示前后都可以有其他的项或因子 生成中间代码A对于因子和的中间代码生成处理和;等语句处理一样； B对于因子和a的中间代码生成处理如下： 0 3 0 1 0 2 0 3 0 3 0 1 0 3; 0 3 0 1 0 3 0 3 0 3 0 1 0 2; 先将变量的值取出放在栈顶，后将1入栈，后执行加法或减法运算指令的2(加法)、3（减法），后将运算后的栈顶值存回变量，后将变量的值又取出来放入栈顶，后将1入栈，如果是就执行减法，如果是a就执行加法，以实现先用a的值后再加1。4.语句处理中加入语句在

10、原有程序().后加入下列代码：1 = ;(, 0, 0);(, , );( );2 = ;(, 0, 0);1 = ;(, , );2 = ;1 = ;5.修改不等号#为注释源程序中的# = 语句，在中加入下列代码：修改不等号为 (!);(=); ; 6.加入对一维数组的支持本程序将数组看做变量的一种，由声明函数调用声明函数完成数组声明，这样就处加入文件输出的相关语句外，可以完全保留函数和函数；通过改写函数使数组因子包括了后缀的索引号，这样就可以调用通用的表达式函数赋值数组了。为了方便完成数组相关功能，扩充了虚拟机处理代码。数组的越界及非法调用错误处理没有完善，仅给出了错误代码。在头文件0中：

11、/*定义两个全局变量，用来保存数组定义的下界和容量*/ = 0; = 0;/* 虚拟机代码*增加专门由于数组的处理增加两个虚拟机指令,分别用来从数组中取数和存到数组中数组元素的访问和存储，是将()后的当成表达式，先处理，得到元素的索引，放在栈顶最后根据数组的首地址，得到某个元素的地址 , 扩充名字表结构,增加一个域保存数组的下界 ; /* 其他数据,对来说是下界*/* 名字表中的类型*/ 添加数组类型数组声明处理, 下界和上界允许已经定义过的常量标识符 (* , , * );数组元素索引计算及“虚拟机”生成 ( * * );在源程序文件0中：编写相关的，两个功能函数：/* 数组声明处理, 下界

12、和上界允许已经定义过的常量标识符*/ (* , , * ) ; /* 暂存数组标识名,避免被覆盖*/ ; /* 常量标识符的位置*/ 1, 1; /* 数组下界、上界的数值*/; () /* 标识符之后是,则识别为数组*/ (, ); /* 检查下界*/ ; () (,(*)0)()1; ()1; (-1)(50); -1; /* 检查冒号*/;() (50); -1; /* 检查上界*/ ; () (,(*)0)()1; ()1; (1)(50);随意指定,因为原程序对错误号的规划极差! -1; /* 检查 */ ; () (50); -1; /* 上下界是否符合条件检查*/ 1; ; (n

13、; (a); (b);.当输入的n为3时，.语句中的循环体执行3次，所以472.测试增加的功能 测试文件：2 测试结果： ; 1; 3; ; ; (a); (b);.3.测试功能 测试文件：3 测试结果： ; 4; 0; 7; in ; (s);.4.测试功能测试文件：5 测试结果： ; 0; 1; (1a2; (1=51) a12; a22*i; ; (a1); (a2);.五、设计技巧 编程的过程是脚踏实地地去做，才能读懂，才能改进，才能发展。只有相对的技巧，就是对原程序的错误编号，标记。对改动的错误利用编译程序的断点功能检查错误。书写程序的时候，首先画语法图列出框架，在根据框架书写程序，

14、这是我从中总结的技巧。六、设计心得0编译程序的课程设计是在读懂0编译器程序的基础上进行扩展功能后完善程序，使我们了解到0编译器的工作原理和实现机制。 从源程序到目标程序的翻译工作的整个过程中，遇到的困难有很多，读代码，解决遇到的问题，从而去认识了解整个过程的流程，对词法分析有了深刻的理解，在语法分析阶段中，充分运用到文法这个知识点。对于文法，课本上单纯的理论学习在本次课程设计中国得到了深刻的应用，在这次课程设计中，让我认识到整个编译程序的主体架构是文法。中间代码的生成是代码优化的作用，一个好的中间代码省时间、空间。在调试程序的时候通过解决问题，对中间代码生成和执行过程有了更加深刻的理解。 综上所述，对0编译程序的扩充让我学到了很多东西，对于编译程序的理解更深刻、更透彻。34 / 34