new《编译技术》课程实验指导书

《编译技术》课程实验指导书

实验一 词法分析

一．实验目的

1、 学会针对DFA转换图实现相应的高级语言源程序。 2、 深刻领会状态转换图的含义，逐步理解有限自动机。

3、 掌握手工生成词法分析器的方法，了解词法分析器的内部工作原理。

二．实验内容

TINY计算机语言的编译程序的词法分析部分实现。

从左到右扫描每行该语言源程序的符号，拼成单词，换成统一的内部表示（token）送给语法分析程序。

为了简化程序的编写，有具体的要求如下： （1） 数仅仅是整数。

（2） 空白符仅仅是空格、回车符、制表符。 （3） 代码是自由格式。

（4） 注释应放在花括号之内，并且不允许嵌套

ＴＩＮＹ语言的单词

保留字 if then else end repeat until read write

三．实验要求

要求实现编译器的以下功能：

（1） 按规则拼单词,并转换成二元式形式 （2） 删除注释行

特殊符号 + - * / = < { } ; 数 标识符 其他 （一个或更多的字母） （一个或更多的数字） （3） 删除空白符 (空格、回车符、制表符)

（4） 显示源程序，在每行的前面加上行号，并且打印出每行包含的记号的二元形式 （5） 发现并定位错误。 词法分析进行具体的要求：

（1） 记号的二元式形式中种类采用枚举方法定义；其中保留字和特殊字符是每个都

一个种类，标示符自己是一类，数字是一类；单词的属性就是表示的字符串值。

（2） 词法分析的具体功能实现是一个函数GetToken()，每次调用都对剩余的字符串

分析得到一个单词或记号识别其种类，收集该记号的符号串属性，当识别一个单词完毕，采用返回值的形式返回符号的种类，同时采用程序变量的形式提供当前识别出记号的属性值。

（3） 标识符和保留字的词法构成相同，为了更好的实现，把语言的保留字建立一个

表格存储，这样可以把保留字的识别放在标示符之后，用识别出的标示符对比该表格，如果存在该表格中则是保留字，否则是一般标识符。

实验二 递归下降语法分析器设计

一、实验目的

（1）加深对递归下降分析法一种自顶向下的语法分析方法的理解。

（2）根据文法的产生式规则消除左递归，提取公共左因子构造出相应的递归下降分析器。 二、实验内容

根据课堂讲授的形式化算法，编制程序实现递归下降分析器，能对常见的语句进行分析。 三、实验要求

要求实现以下语法的递归下降分析：

示例：

四、实现方法

将要实现语言的上下文无关文法进行检查，消除左递归和左公共因子，从逻辑上检测避免死循环和低效率处理。 采用每个产生式的左边的文法符号对应一个函数或过程的形式，编写程序实现一个递归下降分析器。注意这里的语法分析，是在词法分析的基础上进行的。

实验三 算符优先分析器设计

一、实验目的

（1）掌握算符优先分析法—— 一种自底向上的语法分析方法的思想。 （2）能识别算符优先分析法中的可规约串——最左素短语。 （3）领会算符优先关系表转换成优先函数的方法。 二、实验内容

根据课堂讲授的形式化算法，编制程序实现一个算符优先分析器，能对常见的算术表达式语句进行分析。

已知算符文法G[E]: E→E＋E|E-E|E*E|E/E|(E)|-E|id，其优先关系表如下：

三、实验要求

要求实现以下功能： a) 组织算术表达式的输入；

b) 组织算符优先关系表或者优先函数的输入；

c) 若输入的符号串是一个算术表达式语句，则输出一个分析树骨架（既每一步规约用到的最

左素短语），否则输出一个错误信息；

c) 选做：采取相应的技巧，把算术表达式的结果计算出来。 四、实现方法

实现算法，转化成某种高级语言程序，实现一个算符优先分析器。其中要用到分析栈和输入缓冲器，本实验采用的方法是一种自底向上的语法分析方法，所以是在词法分析的基础上进行的。

提示：对于表达式结果的计算，要在算法中引入内部变量来保存结果，另外在分析过程中，除了移进、规约、接受、报错等动作外，还要引入计算的动作。

实验四 LR（k）分析器设计

一、实验目的

（1）掌握下推机这一数学模型的结构和理论，并深刻理解下推自动机在LR分析法中的应用（即LR分析器）。

（2）掌握LR分析法的思想，学会特定分析表的构造方法，利用给出的分析表进行LR分析。 二、实验内容

根据课堂讲授的形式化算法，编制程序实现对以下语法进行自底向上语法分析的LR分析器，设计分析表，对给出的输入语句进行语法分析，判断是否符合相应的文法要求。

Program ? block block ? { stmts } stmts ? stmt stmts | ?

stmt ? id = E ; | while ( bool ) stmt | block bool ? E <= E | E >= E E ? E + T | T T ? id | num

输入语句：

三、实验要求

要求实现以下功能：

a) 设计分析表和语句的输入； b) 要实现通用的LR分析思想的源代码；

c) 输出对语句的语法分析判断结果，如果可能给出错误的信息提示。 四、实现方法

根据课本的LR分析器模型和LR分析算法，完成LR分析。对要求中的错误信息提示，指的是对应分析表中的空白处，每一个空白的地方都应该有对应的错误情况，因而有相应的错误信息。注意这里的语法分析，是在词法分析的基础上进行的。

实验五 中间代码生成器设计

一、实验目的

(1) 熟悉各种中间代码表示的方式，比较它们之间的优缺点； (2) 掌握语法树到中间代码的转换线性处理方法； (3) 设计符合源语言和目标语言得到综合平衡的中间语言； (4) 属性文法和语法制导翻译法进行语义翻译。 二、实验内容

根据课堂讲授的形式化，编制程序实现一个中间代码生成器，该程序能够使用前面的词法分析器和语法分析器，完成语法树到中间代码的转换。 三、实验要求

要求实现以下功能：

a) 设计比较完善的中间语言；

b) 对说明语句，要求将说明的各符号记录到相应符号表中； c) 赋值语句的翻译，布尔表达式的翻译，过程调用的处理； d) 对可执行语句，应产生出四元式中间代码并填写到三地址码表中；

b) 采用较为合理的结构实现生成器，简单的可以采用语法制导翻译法来实现，最好能够实现

语法树直接线性化的中间代码生成，这样能够简单移植来实现其他类型的中间语言处理； c) 在转换的过程中要进行错误处理。 四、实现方法

本设计可以采用JAVA语言或者C、C++语言来实现，实现的方法可以选择，可以参考PL/0编译器的实现形式，也可以采用《编译原理与实践》中讲述的简单的中间代码生成器，采用遍历语言树的形式完成到中间语言的转换。也可以按照课堂上讲授的方法和模型来完成。关键的是分析源和目标语言设计一个合适的中间语言，为了便于执行代码的转换要注意设计中语义的恰当处理。为了检查中间代码生成的效果，可以编写一个虚拟机执行中间代码。在设计中关键是语法树到中间代码的转换，注重其效率。

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/lzgh.html