吉林大学《编译原理课程设计》满分实验报告

编译原理实验报告一、实验目的和要求本次实验旨在对PL_0语言进行功能扩充，添加新的语法特性，进一步提高编译器的功能和实用性。

具体要求如下：1.扩展PL_0语言的语法规则，添加新的语法特性；2.实现对新语法的词法分析和语法分析功能；3.对扩展语法规则进行语义分析，并生成中间代码；4.验证扩展功能的正确性。

二、实验内容1.扩展语法规则本次实验选择扩展PL_0语言的语句部分，添加新的控制语句，switch语句。

其语法规则如下：<switch_stmt> -> SWITCH <expression> CASE <case_list><default_stmt> ENDSWITCH<case_list> -> <case_stmt> ， <case_stmt> <case_list><case_stmt> -> CASE <constant> : <statement><default_stmt> -> DEFAULT : <statement> ，ε2.词法分析和语法分析根据扩展的语法规则，需要对新的关键字和符号进行词法分析，识别出符号类型和记号类型。

然后进行语法分析，建立语法树。

3.语义分析在语义分析阶段，首先对switch语句的表达式进行求值，判断其类型是否为整型。

然后对case语句和default语句中的常量进行求值，判断是否与表达式的值相等。

最后将语句部分生成中间代码。

4.中间代码生成根据语法树和语义分析的结果，生成对应的中间代码。

例如，生成switch语句的跳转表，根据表达式的值选择相应的跳转目标。

5.验证功能的正确性设计一些测试用例，验证新语法的正确性和扩展功能的实用性。

三、实验步骤与结果1.扩展语法规则，更新PL_0语法分析器的词法规则和语法规则。

编译原理实验报告实验⼀词法分析⼀、实验⽬的设计、编制并调试⼀个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。

⼆、实验要求2.1 待分析的简单的词法（1）关键字：begin if then while do end所有的关键字都是⼩写。

（2）运算符和界符：= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) #（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义：ID = letter (letter | digit)*NUM = digit digit*（4）空格有空⽩、制表符和换⾏符组成。

空格⼀般⽤来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。

2.2 各种单词符号对应的种别码：表2.1 各种单词符号对应的种别码单词符号种别码单词符号种别码bgin 1 ：17If 2 ：= 18Then 3 < 20wile 4 <> 21do 5 <= 22end 6 > 23lettet（letter|digit）* 10 >= 24 dight dight* 11 = 25 + 13 ；26—14 ( 27* 15 ) 28/ 16 # 02.3 词法分析程序的功能：输⼊：所给⽂法的源程序字符串。

输出：⼆元组（syn,token或sum）构成的序列。

其中：syn为单词种别码；token为存放的单词⾃⾝字符串；(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、词法分析程序的算法思想：算法的基本任务是从字符串表⽰的源程序中识别出具有独⽴意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第⼀个字符的种类，拼出相应的单词符号。

3.1 主程序⽰意图：主程序⽰意图如图3-1所⽰。

其中初始包括以下两个⽅⾯：⑴关键字表的初值。

关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在⼀张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。

编译原理实验报告一、实验目的本次编译原理实验的主要目的是通过实践加深对编译原理中词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键环节的理解，并提高实际动手能力和问题解决能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019，操作系统为 Windows 10。

三、实验内容（一）词法分析器的设计与实现词法分析是编译过程的第一个阶段，其任务是从输入的源程序中识别出一个个具有独立意义的单词符号。

在本次实验中，我们使用有限自动机的理论来设计词法分析器。

首先，我们定义了单词的种类，包括关键字、标识符、常量、运算符和分隔符等。

然后，根据这些定义，构建了相应的状态转换图，并将其转换为程序代码。

在实现过程中，我们使用了字符扫描和状态转移的方法，逐步读取输入的字符，判断其所属的单词类型，并将其输出。

（二）语法分析器的设计与实现语法分析是编译过程的核心环节之一，其任务是在词法分析的基础上，根据给定的语法规则，判断输入的单词序列是否构成一个合法的句子。

在本次实验中，我们采用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。

首先，我们根据给定的语法规则，编写了相应的递归函数。

每个函数对应一种语法结构，通过对输入单词的判断和递归调用，来确定语法的正确性。

在实现过程中，我们遇到了一些语法歧义的问题，通过仔细分析语法规则和调整函数的实现逻辑，最终解决了这些问题。

（三）语义分析与中间代码生成语义分析的任务是对语法分析所产生的语法树进行语义检查，并生成中间代码。

在本次实验中，我们使用了四元式作为中间代码的表示形式。

在语义分析过程中，我们检查了变量的定义和使用是否合法，类型是否匹配等问题。

同时，根据语法树的结构，生成相应的四元式中间代码。

（四）代码优化代码优化的目的是提高生成代码的质量和效率。

在本次实验中，我们实现了一些基本的代码优化算法，如常量折叠、公共子表达式消除等。

通过对中间代码进行分析和转换，减少了代码的冗余和计算量，提高了代码的执行效率。

编译原理实验报告班级姓名：学号：自我评定：实验一词法分析程序实现一、实验目的与要求通过编写和调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将字符形式的源程序流转化为一个由各类单词符号组成的流的词法分析方法。

二、实验内容根据教学要求并结合学生自己的兴趣和具体情况，从具有代表性的高级程序设计语言的各类典型单词中，选取一个适当大小的子集。

例如，可以完成无符号常数这一类典型单词的识别后，再完成一个尽可能兼顾到各种常数、关键字、标识符和各种运算符的扫描器的设计和实现。

输入：由符合或不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序。

输出：把单词的字符形式的表示翻译成编译器的内部表示，即确定单词串的输出形式。

例如，所输出的每一单词均按形如（CLASS，VALUE）的二元式编码。

对于变量和常数，CLASS字段为相应的类别码；VALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号（要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串；常数表登记项中则存放该常数的二进制形式）。

对于关键字和运算符，采用一词一类的编码形式；由于采用一词一类的编码方式，所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码，VALUE字段则为“空”。

另外，为便于查看由词法分析程序所输出的单词串，要求在CLASS字段上放置单词类别的助记符。

三、实现方法与环境词法分析是编译程序的第一个处理阶段，可以通过两种途径来构造词法分析程序。

其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义（如BNF），用手工的方式（例如可用C语言）构造词法分析程序。

一般地，可以根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵，该状态矩阵同控制程序便组成了编译器的词法分析程序；也可以根据文法或状态转换图直接编写词法分析程序。

构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成，即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述，并分别指出在识别单词时，词法分析程序所应进行的语义处理工作，然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。

编译原理实验报告一、实验概述本次实验旨在设计并实现一个简单的词法分析器，即实现编译器的第一个阶段，词法分析。

词法分析器将一段源程序代码作为输入，将其划分为一个个的词法单元，并将其作为输出。

二、实验过程1.设计词法规则根据编程语言的规范和所需实现的功能，设计词法规则，以明确规定如何将源程序代码分解为一系列的词法单元。

2.实现词法分析器采用合适的编程语言，根据所设计的词法规则，实现词法分析器。

词法分析器的主要任务是读入源程序代码，并将其根据词法规则进行分解，生成对应的词法单元。

3.测试词法分析器设计测试用例，用于检验词法分析器的正确性和性能。

测试用例应包含各种情况下的源程序代码。

4.分析和修正错误根据测试过程中发现的问题，分析产生错误的原因，并进行修正。

重复测试和修正的过程，直到词法分析器能够正确处理所有测试用例。

三、实验结果我们设计了一个简单的词法分析器，并进行了测试。

测试用例涵盖了各种情况下的源程序代码，包括正确的代码和错误的代码。

经过测试，词法分析器能够正确处理所有的测试用例。

词法分析器将源程序代码分解为一系列的词法单元，每个词法单元包含了单词的种类和对应的值。

通过对词法单元的分析，可以进一步进行语法分析和语义分析，从而完成编译过程。

四、实验总结通过本次实验，我深入了解了编译原理的词法分析阶段。

词法分析是编译器的第一个重要阶段，它将源程序代码分解为一个个的词法单元，为后续的语法分析和语义分析提供基础。

在实现词法分析器的过程中，我学会了如何根据词法规则设计词法分析器的算法，并使用编程语言实现词法分析器。

通过测试和修正，我掌握了调试和错误修复的技巧。

本次实验的经验对我今后的编程工作有很大帮助。

编译原理是计算机科学与技术专业的核心课程之一，通过实践能够更好地理解和掌握其中的概念和技术。

我相信通过进一步的学习和实践，我能够在编译原理领域取得更大的成果。

编译原理实验报告一、实验目的编译原理是计算机科学中的重要学科，它涉及到将高级编程语言转换为计算机能够理解和执行的机器语言。

本次实验的目的是通过实际操作和编程实践，深入理解编译原理中的词法分析、语法分析、语义分析以及中间代码生成等关键环节，提高我们对编译过程的认识和编程能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为C+＋，开发环境为Visual Studio 2019。

此外，还使用了一些相关的编译工具和调试工具，如 GDB 等。

三、实验内容（一）词法分析器的实现词法分析是编译过程的第一步，其任务是将输入的源程序分解为一个个单词符号。

在本次实验中，我们使用有限自动机的理论来设计和实现词法分析器。

首先，定义了各种单词符号的类别，如标识符、关键字、常量、运算符等。

然后，根据这些类别设计了相应的状态转换图，并将其转换为代码实现。

在实现过程中，使用了正则表达式来匹配输入字符串中的单词符号。

对于标识符和常量等需要进一步处理的单词符号，使用了相应的规则进行解析和转换。

（二）语法分析器的实现语法分析是编译过程的核心环节之一，其任务是根据给定的语法规则，分析输入的单词符号序列是否符合语法结构。

在本次实验中，我们使用了递归下降的语法分析方法。

首先，根据实验要求定义了语法规则，并将其转换为相应的递归函数。

在递归函数中，通过对输入单词符号的判断和处理，逐步分析语法结构。

为了处理语法错误，在分析过程中添加了错误检测和处理机制。

当遇到不符合语法规则的输入时，能够输出相应的错误信息，并尝试进行恢复。

（三）语义分析及中间代码生成语义分析的目的是对语法分析得到的语法树进行语义检查和语义处理，生成中间代码。

在本次实验中，我们使用了三地址码作为中间代码的表示形式。

在语义分析过程中，对变量的定义和使用、表达式的计算、控制流语句等进行了语义检查和处理。

对于符合语义规则的语法结构，生成相应的三地址码指令。

四、实验步骤（一）词法分析器的实现步骤1、定义单词符号的类别和对应的正则表达式。

武汉纺织大学编译原理课程设计实验报告学院：数学及计算机专业：计算机姓名：班级：学号：编译原理编译原理课设报告一、实验目的加强对编译程序的整体认识和了解，巩固《编译原理》课程所学知识。

通过本次课程设计掌握编译程序调试技巧和设计编译程序一般的原则，加深对词法分析、语法分析、语义分析等编译阶段及实用编译系统的认识。

使学生能将编译理论及实际应用结合起来，提高学生软件开发的能力。

二、实验内容1）仔细阅读PL/0编译程序文本（编译原理(第二版) 张素琴吕映芝蒋维杜戴桂兰主编清华大学出版社），并上机调试通过。

2）对PL/0语言进行下列扩充（1）扩充一维整型数组。

扩充var数组：VAR <数组标识名>（<下界>：<上界>）〈下界〉和〈上界〉可用常量标识名。

（2）扩充条件语句的功能使其为：IF<条件>THEN<语句>[ELSE<语句>]（3）增加repeat重复语句:REPEAT<语句>{;<语句>}UNTIL<条件>可根据自己具体情况从中选择2个以上题目进行扩充。

三、实验原理PL/0语言可以看成PASCAL语言的子集，它的编译程序是一个编译解释执行系统。

PL/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。

PL/0的编译程序和目标程序的解释执行程序都是用PASCAL语言书写的，因此PL/0语言可在配备PASCAL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，PL/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。

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 目录下的测试例的测试。

实验参考：和。

语言文法：<程序> PROGRAM <标识符> ; <分程序><分程序> <变量说明> BEGIN <语句表> END.<变量说明> VAR <变量说明表>;<变量说明表><变量表>: <类型> | <变量表>: <类型>; <变量说明表><类型> INTEGER | REAL<变量表> <变量> | <变量>, <变量表><语句表> <语句> | <语句>; <语句表><语句> <赋值语句> | <条件语句> | <WHILE语句> | <复合语句><赋值语句><变量> := <算术表达式><条件语句> IF <关系表达式> THEN <语句> ELSE <语句><WHILE语句> WHILE <关系表达式> DO <语句><复合语句> BEGIN <语句表> END<算术表达式> <项> | <算术表达式> + <项> | <算术表达式> - <项><项> <因式> | <项> * <因式> | <项> / <因式><因式> <变量> | <常数> | (<算术表达式>)<关系表达式> <算术表达式> <关系符> <算术表达式><变量> <标识符><标识符> <标识符><字母> | <标识符><数字> | <字母><常数> <整数> | <浮点数><整数> <数字> | <数字> <整数><浮点数> .<整数> | <整数>.<整数><关系符> < | <= | = | > | >=| <><字母> A | B | …| X | Y | Z | a | b | …| x | y | z<数字>0|1|2|…|9程序代码：%{#include <>#define LT 1#define LE 2#define GT 3#define GE 4#define EQ 5#define NE 6#define PROGRAM 7#define END 13#define VAR 9#define IF 10#define THEN 11#define ELSE 12#define WHILE 18#define DO 19#define ID 20#define NUMBER 21#define RELOP 22#define NEWLINE 23#define ERRORCHAR 24%}delim [ \t \n]ws {delim}+letter [A-Za-z]digit [0-9]id _|{letter}({letter}|{digit})*number {digit}+(\.{digit}+)?(E[+-]?{digit}+)?int1 {digit}|{digit}{int1}*/%s COMMENT%%<INITIAL>"/*" {BEGIN COMMENT;ECHO;} <COMMENT>"*/" {BEGIN INITIAL;ECHO;} <COMMENT>.|\n {ECHO;}/* ECHO是一个宏，相当于 fprintf(yyout, "%s", yytext)*/ <INITIAL>{ws} {;}<INITIAL>while {return (WHILE);}<INITIAL>do {return (DO);}<INITIAL>PROGRAM {return (PROGRAM);}<INITIAL>end {return (END);}<INITIAL>VAR {return (VAR);}<INITIAL>if {return (IF);}<INITIAL>then {return (THEN);}<INITIAL>else {return (ELSE);}<INITIAL>{id} {return (ID);}<INITIAL>{number} {return (NUMBER);}<INITIAL>"<" {return (RELOP);}<INITIAL>"<=" {return (RELOP);}<INITIAL>"=" {return (RELOP);}<INITIAL>"<>" {return (RELOP);}<INITIAL>">" {return (RELOP);}<INITIAL>">=" {return (RELOP);}<INITIAL>"+" {return (RELOP);}<INITIAL>"-" {return (RELOP);}<INITIAL>"*" {return (RELOP);}<INITIAL>"/" {return (RELOP);}<INITIAL>":=" {return (RELOP);}<INITIAL>";" {return (RELOP);}<INITIAL>"." {return (RELOP);}<INITIAL>"," {return (RELOP);}<INITIAL>. {return ERRORCHAR;}%%int yywrap (){return 1;}void writeout(int c){switch(c){case ERRORCHAR: fprintf(yyout, "(ERRORCHAR, \"%s\") ", 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: fprintf(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: 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(argv[1], "r")) == NULL){printf("Can't open file %s\n", argv[1]);return 1;}if (argc>=3){yyout=fopen(argv[2], "w");}}while (c = yylex()){writeout(c);j++;if (j%5 == 0) writeout(NEWLINE);}if(argc>=2){fclose(yyin);if (argc>=3) fclose(yyout);}return 0;}测试文件为：PROGRAM test;VAR i, j, k: INTEGER;f0: REAL;BEGINi := 1;j := 1;k := 0;f0 := ;WHILE k<=100 DOBEGINIF j <20 THENBEGINj := i;k := k+1;f0 := f0*ENDELSEBEGINj := k;k := k-2;f0 := f0/.2ENDENDEND.运行结果：实验2：用Lex设计词法分析器2实验目的：学会用lex设计一个词法分析器，并考虑其与后续语法分析器的链接问题。

实验题目：简单C程序解释器设计实验目的：通过简单C解释器的编写，了解高级语言程序的编译过程，深刻理解词法分析、语法分析及语义分析，理解符号表及符号表的作用以及出错处理在编译过程中的作用。

同时通过简C语言单解释器的编写，进一步提高学生的编程水平，锻炼学生独立编程能力。

实验要求：首先阅读实验指导书，理解实验要求及程序设计方法，然后将附录中的程序输入到计算机中调试成功，然后按照思考题的要求完成相应的程序设计。

实验内容及说明：一、引言编译器的编写涉及到程序设计语言、计算机体系结构、语言理论、算法和软件工程等学科。

是计算机科学技术的重要基础，在每一个计算机科学工作者的职业生涯中，这些原理和技术都是反复用到的。

一个编译程序从逻辑上分为词法分析、语法分析、语义分析、优化及代码生成五部份，但为编写好编译程序还需要有出错处理及符号表管理两个辅助模块。

《编译原理》课程由原理上（或者说从形式语言角度上）讨论编译程序的设计，而且按照编译程序的逻辑组成分块讨论，为了对编译程序的设计有一个总体认识，深入理解编译程序中使用的各种技术，理解编译程序的构造，学习《编译原理》课程的学生应该编写某个程序设计语言的编译器，或者分析某个语言的编译器。

然而由于一个程序设计语言的编译器是十分庞大的，在有限的课时条件下无法完成。

为了理解编译器的构造及结构，掌握编译器构造中的各种技术，我们设计一个以C语言为版本的简化了的简单程序设计语言，为了编译程序构造的简单，仅仅要求该程序设计语言具有顺序、分枝及循环结构，而无函数或过程调用，为了简单起见，仅仅处理整数数据类型，无数组、结构体等数据类型。

我们知道，一个编译程序是将某一高级语言编写的源程序翻译成机器语言目标程序或者翻译成汇编语言目标程序。

然而翻译成汇编语言目标程序或机器语言目标程序需要十分熟悉目标机的指令系统，为编译器的编写带来很多麻烦。

为了简化编译器的编写，我们仅仅完成编译器的前端设计，即实现解释执行简化后的C语言源程序。

华东交大理工学院《编译原理》课程实验报告题目：词法分析器实验专业：计算机科学与技术班级：1班学号：* * * *****姓名：* * *一、实验目的通过本实验的编程实践，使学生了解词法分析的任务，掌握词法分析程序设计的原理和构造方法，使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解，并能正确地、熟练地运用。

二、实验内容及要求用VC++/VB/JA V A语言实现对C语言子集的源程序进行词法分析。

通过输入源程序从左到右对字符串进行扫描和分解，依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值；若遇到错误则显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示；同时进行标识符登记符号表的管理。

以下是实现词法分析设计的主要工作：（1）从源程序文件中读入字符。

（2）统计行数和列数用于错误单词的定位。

（3）删除空格类字符，包括回车、制表符空格。

（4）按拼写单词，并用（内码，属性）二元式表示。

(属性值——token的机内表示)（5）如果发现错误则报告出错（6）根据需要是否填写标识符表供以后各阶段使用。

单词的基本分类：关键字：由程序语言定义的具有固定意义的标识符。

也称为保留字例如if、for、while、printf ；单词种别码为1。

标识符：用以表示各种名字，如变量名、数组名、函数名；常数：任何数值常数。

如125, 1,0.5,3.1416；运算符：+、-、*、/；关系运算符：<、<=、= 、>、>=、<>；分界符：；、，、（、）、[、]；三、实验程序设计说明1．实验方案设计1、主程序设计考虑：程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。

在具体实现时，将各类单词设计成结构和长度均相同的形式，较短的关键字后面补空。

k数组------关键字表，每个数组元素存放一个关键字（事先构造好关键字表）。

s 数组------存放分界符表（可事先构造好分界符表）。

为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在s表中（编程时，应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。

编译原理实验报告一、实验目的编译原理是计算机科学中的重要课程，旨在让学生了解编译器的基本工作原理以及相关技术。

本次实验旨在通过设计和实现一个简单的编译器，来进一步加深对编译原理的理解，并掌握实际应用的能力。

二、实验环境本次实验使用了Java编程语言及相关工具。

在开始实验前，我们需要安装Java JDK并配置好运行环境。

三、实验内容及步骤1. 词法分析词法分析是编译器的第一步，它将源代码分割成一系列词法单元。

我们首先实现一个词法分析器，它能够将输入的源代码按照语法规则进行切割，并识别出关键字、标识符、数字、运算符等。

2. 语法分析语法分析是编译器的第二步，它将词法分析得到的词法单元序列转化为语法树。

我们使用自顶向下的LL(1)语法分析算法，根据文法规则递归地构建语法树。

3. 语义分析语义分析是编译器的第三步，它对语法树进行检查和转换。

我们主要进行类型检查、语法错误检查等。

如果源代码存在语义错误，编译器应该能够提供相应的错误提示。

4. 代码生成代码生成是编译器的最后一步，它将经过词法分析、语法分析和语义分析的源代码翻译为目标代码。

在本次实验中，我们将目标代码生成为Java字节码。

5. 测试与优化完成以上步骤后，我们需要对编译器进行测试，并进行优化。

通过多个测试用例的执行，我们可以验证编译器的正确性和性能。

四、实验心得通过完成这个编译器的实验，我收获了很多。

首先，我对编译原理的知识有了更深入的理解。

在实验过程中，我深入学习了词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键技术，对编译器的工作原理有了更系统的了解。

其次，我提高了编程能力。

实现一个完整的编译器需要处理复杂的数据结构和算法，这对我的编程能力是一个很好的挑战。

通过实验，我学会了合理地组织代码，优化算法，并注意到细节对程序性能的影响。

最后，我锻炼了解决问题的能力。

在实验过程中，我遇到了很多困难和挑战，但我不断地调试和改进代码，最终成功地实现了编译器。

编译原理实验报告一、实验目的本次实验的目的是了解编译原理的基本知识，并运用所学知识实现一个简单的词法分析器。

二、实验内容1.设计一个词法分析器，能够识别并输出源程序中的关键字、标识符、常数和运算符等。

2.设计并实现一个词法分析器的算法。

3.对编写的词法分析器进行测试。

三、实验过程1.设计词法分析器的算法在设计词法分析器的时候，需要先了解源程序的基本构成，了解关键字、标识符、常数和运算符等的特点，以及它们在源程序中的表示形式。

然后，根据这些特点，设计一个适合的算法来进行词法分析。

2.实现词法分析器根据设计好的算法，在编程语言中实现词法分析器。

在实现过程中，需要根据不同的词法单元，设计相应的正则表达式来进行匹配和识别。

3.测试词法分析器编写几个简单的测试用例，对词法分析器进行测试。

检查输出结果是否正确，并根据实际情况对词法分析器进行调试和优化。

四、实验结果经过测试，词法分析器能够正确识别并输出源程序中的关键字、标识符、常数和运算符等。

测试用例的输出结果与预期结果一致。

五、实验总结通过本次实验，我学习了编译原理的基本知识，掌握了词法分析器的设计和实现方法。

在实验过程中，我遇到了一些困难和问题，但通过仔细思考和查阅文献资料，最终成功地完成了实验任务。

这次实验不仅帮助我巩固了所学知识，还提高了我的编程能力和解决问题的能力。

通过实践，我深刻体会到了编译原理在软件开发中的重要性和作用，并对将来的学习和工作有了更好的规划和方向。

通过本次实验，我对编译原理的相关知识有了更深入的理解和掌握，对词法分析器的设计和实现方法有了更加清晰的认识。

同时，我还学会了如何进行实验报告的撰写，提高了我的文档写作能力。

通过本次实验，我不仅实现了实验的目标，还提高了自己的综合素质和能力。

实验一词法分析一、实验目的通过设计、编写和调试词法分析程序，了解词法分析程序的作用，组成结构，不同种类单词的识别方法，掌握由单词的词法规则出发，画出识别单词的状态转换图，然后在用程序实现词法分析程序设计方法。

二、词法规则1、注释用{和}括起来。

注释体中不能有{。

注释可以出现在任何记号的后面。

2、记号间的空格可有可无，但关键字前后必须有空格、换行、程序的开头或者结尾的原点。

3、标识符的记号id 与以字母开头的字母数字串相匹配：Letter->[a-zA-Z]Digit->[0-9]Id->letter (letter | digit)*4、记号num与无符号整数相匹配：Digits->digit digit*Optional_fraction -> . Digits | ɛOptional_exponent->(E(+ | - | ɛ ) digits) | ɛNum ->digits optional_fraction optional_exponent5、关键字要被保留且在文法中以黑体出现6、关系运算符（relop）指：=、<、<>、<=、>=、>7、Addop: + 、 - 、or8、Mulop：*、/ 、div、mod、and9、Assignop： :=三、词法分析程序详细设计及判别状态图1、无符号数（可带小数和指数）的状态转换图：2、标识符/关键字的状态转换图：字母或数程序详细设计：四、开发环境本程序在Microsoft Visual C++ 6.0环境中编写，无特殊编译要求。

五、函数清单void LexcialAnalysis(FILE *fp);//词法分析主函数int JudgeFirstLetter(char ch);//判断单词的第一个字符int IsDigit(char ch);//判断是否为数字int IsLetter(char ch);//判断是否为字母int IsSpecialPunc(char ch);//判断是否为特殊标点void RecogDigit(char StrLine[]);//用状态图识别无符号数字void RecogIdentifier(char strLine[]);//用状态图识别标识符void RecogPunc(char strLine[]);//识别特殊标点int IsKeyWord(string str);//判断标识符是否为关键字void error();//出错处理六、测试程序program example(input, output);{comments goes here!}var x, y: integer;function gcd(a, b: integer): integer;beginif b =1.2e3 then gcd := aelse gcd := gcd(b, a mod b)end;beginread(x, y);write(gcd(x, y));end.七、运行效果八、实验总结通过这次编译器词法分析程序的编写，我更好地了解了词法分析的作用及工作原理，讲课本中的知识融入到程序编写过程中，理论结合了实际。

《编译技术》课程设计报告实验名称编译器设计学号班级本课设的任务是达成一个完好的编译器，办理用户提交的切合所定文法的源程序代码，生成四元式中间代码，从而翻译成等价的X86 平台上汇编语言的目标程序。

编译程序的工作过程区分为以下 5 个过程：词法剖析，语法剖析，语义剖析和中间代码生成，代码优化，目标代码生成。

此中，词法剖析阶段的基本任务是从以字符串表示的源程序中辨别出拥有独立意义的单词符号，并以二元组的形式输出，以作为语法剖析阶段的输入。

语法剖析阶段的基本任务是将词法剖析阶段产生的二元组作为输入，依据语言的语法例则，辨别出各样语法成分，并判断该单词符号序列是不是该语言的一个句子。

语义剖析的任务是第一对每种语法单位进行静态的语义审察，而后剖析其含义，并用另一种语言形式(本课设采纳四元式 ) 来描绘这类语义。

代码优化的任务是对前阶段产生的中间代码进行等价变换或改造，以期获取更为高效即省时间和空间的目标代码。

目标代码生成的任务是将中间代码变换成特定机器上的绝对指令代码或可重定位的指令代码或汇编指令代码（本课设生成汇编指令代码）。

在词法剖析阶段，经过 DOS环境手动输入字符串序列（以’#’作为结束标记）作为带剖析的源程序，调用词法扫描子程序将字符串以二元组的形式输出（如有不属于该语言单词符号出现，则进行犯错办理），词法扫描子程序包含了对源程序的预办理（忽视多余空格、回车换行符等空白字符），以及对单词的辨别和分类，以形成（单词种别，单词自己的值）形式的二元组，并将用户自定义变量信息存入程序变量信息表。

在语法剖析阶段，采纳自上而下的递归降落剖析法，从文法的开始符号出发，依据文法例则正向推导出给定句子。

依据递归降落剖析函数编写规则来编写相应的函数，在各个函数的剖析过程中调用词法剖析程序中的扫描程序，发出“取下一个单词符号”的命令，以获得下一个单词符号作语法剖析。

单词符号词语字符法法字符串表示的源程序分分析析器器取一下个单词符号在语义剖析和中间代码生成阶段，采纳语法制导翻译法,使用属性文法为工具来描绘程序设计语言的语义。

2016级《编译原理课程设计》总结报告（组）_2019_年_5_月_25_日第三部分词法分析源程序一般表现为字符串（机器语言称其为ASCII码）序列的形式，而编译程序的翻译工作应该在单词一级上进行，这与自然语言的翻译理解过程是类似的。

因此要进行编译工作，首先要把源程序的字符序列翻译成单词序列。

词法分析是编译过程的第一阶段。

它的任务就是对输入的字符串形式的源程序按顺序进行扫描，根据源程序的词法规则识别具有独立意义的单词（符号），并输出与其等价的TOKEN序列。

TOKEN是单词（符号）的部表示。

完成词法分析任务的程序称为词法分析程序，通常也称为词法分析器或扫描器（scanner）。

TOKEN是单词在编译程序处理过程中的一种部表示，也是词法分析程序对程序中各类单词进行处理之后的输出形式。

对于一种语言而言，如何对它的单词进行分类，每一类单词的TOKEN数据结构的形式如何，都没有固定的模式，可以随编译程序的不同而不同。

通常TOKEN的结构可以分成两部分，单词的语法信息和语义信息。

其中语法信息记录的是这个单词的种类，语义信息则记录着这个单词的具体信息。

这样，就能为以后的语法分析和语义分析处理单词做好准备。

SNL语法分析对每类单词的分析结果的TOKEN结构为三元组（词法信息、语义信息以及该单词在源程序中的行号）。

实现词法分析器的注意事项：1.保留字和标识符名字的区分2.复合单词的处理3.向前搜索及回退4.数字的转换5.输入时边界的处理6.注释的处理词法分析主要的类有DoToken、Data、Rule、TokenDoToken是最主要的类，它包括identifier标识符列表、INTC常量列表、isIdentifier()标识符自动机、isINTC()数字常量自动机。

Data类包括tokenShow显示token用StringBuffer、tokenShow2测试token用StringBuffer、token token列表、separator 分隔符列表等、以及LL（1）分析表，终极符，非终极符等。

一、实验目的本次实验旨在使学生通过编译原理的学习，了解编译程序的设计原理及实现技术，掌握编译程序的各个阶段，并能将所学知识应用于实际编程中。

二、实验内容1. 词法分析2. 语法分析3. 语义分析4. 中间代码生成5. 代码优化6. 目标代码生成三、实验步骤1. 词法分析（1）设计词法分析器，识别输入源代码中的各种词法单元；（2）使用C语言实现词法分析器，并进行测试。

2. 语法分析（1）根据文法规则设计语法分析器，识别输入源代码的语法结构；（2）使用C语言实现语法分析器，并进行测试。

3. 语义分析（1）设计语义分析器，检查语法分析后的语法树，确保语义正确；（2）使用C语言实现语义分析器，并进行测试。

4. 中间代码生成（1）设计中间代码生成器，将语义分析后的语法树转换为中间代码；（2）使用C语言实现中间代码生成器，并进行测试。

5. 代码优化（1）设计代码优化器，对中间代码进行优化，提高程序性能；（2）使用C语言实现代码优化器，并进行测试。

6. 目标代码生成（1）设计目标代码生成器，将优化后的中间代码转换为特定目标机的汇编语言；（2）使用C语言实现目标代码生成器，并进行测试。

四、实验结果与分析1. 词法分析实验结果：成功识别输入源代码中的各种词法单元，包括标识符、关键字、运算符、常量等。

2. 语法分析实验结果：成功识别输入源代码的语法结构，包括表达式、语句、程序等。

3. 语义分析实验结果：成功检查语法分析后的语法树，确保语义正确。

4. 中间代码生成实验结果：成功将语义分析后的语法树转换为中间代码，为后续优化和目标代码生成提供基础。

5. 代码优化实验结果：成功对中间代码进行优化，提高程序性能。

6. 目标代码生成实验结果：成功将优化后的中间代码转换为特定目标机的汇编语言，为程序在目标机上运行做准备。

五、实验心得1. 编译原理是一门理论与实践相结合的课程，通过本次实验，我对编译程序的设计原理及实现技术有了更深入的了解。

编译原理课程设计实验报告实验目的：这个实验的目的是构造C minus语言的编译器，要求能够编译C minus语言的程序并且生成中间代码。

在实验的过程中，学会使用flex/bison这两个重要的工具。

实验内容：参见教材p491 appendix A.设计一cminus语言编译器语言介绍。

Decaf（cminus）语言的关键字：int while if else return void运算符：+ - * / > < = , . != { } [ ] <= >= == ()C minus语言的限制。

数字：支持10进制整数。

小数可以采用科学记数法，如1E3也是合法的。

字符串：字符串内部不允许出现换行，即字符串变量必须在同一行内。

注释：C minus语言允许采用/*…*/注释，并且注释不可以嵌套，即下面的注释是不合法的：/*This is /*a valid */comment*/程序流程图程序的流程参照了书本TINY编译器的实例程序：语法分析器(Parser)调用词法分析器得到符合词法的字，建立语法树；符号表通过对语法树的分析，建立符号表，同时检查变量未定义等错误；类型检查包括检查表达式两边是否匹配，函数参数是否匹配等等；经由上述步骤而未出错的源程序被认为是合法程序，然后代码生成通过语法树和符号表生成P Code中间代码，并将变量地址存入符号表。

其中类型检查和代码生成不要求实现。

本次实验要求分组，一组五人，一人完成一个部分。

本组实验分组成员以及分工介绍：汪晨风：（设计并实现cminus符号表）；E02620105蔡其星：（编写cminus.l文件，并用lex工具生成c代码）；E02620107赵婷：（设计cminus语法树结构）；E02620106马培良：编写cminus.y文件，并用yacc工具生成可执行代码）；E02620121丘廷：（进行程序的测试）以下为具体实验分步报告以及过程：第一部分：设计cminus符号表符号表是编译器中的主要继承属性，并且在语法树之后，形成了主要的数据结构。

编译原理实验报告班级：软件0501班学号：**********姓名：***词法分析器与语法分析器I. 问题描述设计、编制并调试一个词法分析子程序，完成识别语言单词的任务；设计、编制、调试一个语法分析程序，并用它对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。

ii. 设计简要描述界面需求：为了更加形象的模拟过程，此实验使用图形界面。

要求从图形界面上输入输入串，点击词法分析，可以将词法分析后识别的单词符号显示，点击语法分析，可以将语法分析的堆栈过程显示，并且显示结果（是否是符合文法的句子），清空则可以将所有置空。

功能分析：1、由用户输入输入串；2、用户点击“词法分析”，可以将词法分析后识别的单词符号显示。

3、用户点击语法分析，可以将语法分析的堆栈过程显示，并且显示结果（是否是符合文法的句子）4、用户点击清空，则将界面所有组件置为空思路描述：一、设计构想：本实验决定编写一个简易C语言的词法分析器和语法分析器。

使其能够识别while，if等关键字，可以判断赋值语句、条件语句、循环语句。

二、文法分析1、需要识别的关键字及其识别码有：关键字识别码关键字识别码关键字识别码main 0 - 11 ；22int 1 * 12 > 23char 2 / 13 < 24if 3 ( 14 >= 25else 4 ) 15 <= 26for 5 [ 16 == 27while 6 ] 17 != 28ID 7 { 18 ERROR -1NUM 8 } 19= 9 , 20+ 10 : 212、文法〈程序〉→ mai n()〈语句块〉〈语句块〉→{〈语句串〉}〈语句串〉→〈语句〉；〈语句串〉|〈语句〉；〈语句〉→〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈循环语句〉〈赋值语句〉→ ID =〈表达式〉;〈条件语句〉→ if〈条件〉〈语句块〉〈循环语句〉→ while〈条件〉〈语句块〉〈条件〉→（〈表达式〉〈关系符〉〈表达式〉）〈表达式〉→〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉|（〈表达式〉）|ID|NUM〈运算符〉→+|-|*|/〈关系符〉→＜|＜＝|＞|＞＝|＝|！＞转化为符号表示：S→ main() K|空K→ { C }C→Y；C |空Y→F | T | XF→ ID = BT→ if J KX→ while J KJ→（ B G B ）B→ B Z B |（ B ）| ID | NUMZ→ + | - | * | /G→＜ | ＜＝ | ＞ | ＞＝ | ＝＝ | ！＞表示含义：S：程序 K：语句块 C：语句串 Y：语句 F ：赋值语句T：条件语句 X：循环语句 J：条件 B：表达式 I：项 Z ：运算符G：关系符3、LL（1）分析表（1），求出first集及follow集：FIRST(S)={mian}FIRST(K)={{}FIRST(C)= FIRST(Y)= {ID,if,while，空}；FIRST(Y)= FIRST(F)+ FIRST(T)+ FIRST(X)={ID,if,while};FIRST(F)={ID};FIRST(T)={if};FIRST(X)={while};FIRST(J)= FIRST(B)={};FIRST(B)={(,ID,NUM }；FIRST(Z)={+，-，*，/}FIRST(G)={＜，＜= ，＞，＞=，＝＝，！= };FOLLO W（S）={#}；FOLLO W（K）={；}；FOLLO W（C）={}}；FOLLO W（Y）={；}FOLLO W（F）={；};FOLLO W（T）={；};FOLLO W（X）={；};FOLLO W（J）={{，；}；FOLLO W（B）={+，-，*，/，），＜，＜= ，＞，＞=，＝＝，！=,;}；FOLLO W（B’）={+，-，*，/，），＜，＜= ，＞，＞=，＝＝，！=,;}；FOLLO W（Z）={(,ID,NUM };FOLLO W（G）={(,ID,NUM };（2）消除左递归，拆分文法关系并编号0、S→ 空1、S→ main() K2、K→ { C }3、C→Y；C4、C→空5、Y→ F6、Y→ T7、Y→ X8、F→ ID = B9、T→ if J K10、X→ while J K11、J→（ B G B ）12、 B→（ B ）B'13、B→ ID B'14、B→ NUM B'15、B'→ BZB B'16、B'→空17、Z→ +18、Z→ -19、Z→ *20、Z→ /21、 G→ <22、 G→ <=23、 G→ >24、 G→ >=25、 G→ ==26、 G→ !=（3）构造LL （1）分析表（注：在表中用上一步的编号表示所需要的产生式）iii. 详细设计描述 项目构架：各函数功能介绍：main 空 () { } ; = if while ID num + - * / < <= > >= == != # S 10 K 2 C 4 4 3 3 3 Y 6 7 5 F 8 T 9 X10 J11 B1213 14B '16 15 16 16 15 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 Z 17 18 19 20G21 22 232425261、word.wordList包（存储了关键字）：word:此类是定义了存储关键字的结构：包括String型的关键字,和int型的识别符。