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编译原理实验报告一.doc
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编译原理实验报告一.doc
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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展扫描的过程中,
将字符流形式的源程序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 本 实 验 题 目 : 假 设 某 一 程 序 设 计 语 言 中 的 单 词 包 括 五 个 关 键 字
、、、、;标识符;无符号常数;六种关系运算符;一个赋值符和
四个算术运算符,试构造能识别这些单词的词法分析程序〔各类单词的分类码参见表
〕。
表 I 语言中的各类单词符号及其分类码表
单词符号 类别编码 类别码的助记符 单词值
标识符
字母打头的字母数字串
无符号常数
机内二进制表示
! "
!# $
# % &
!'
'
'#
(#
) *
+ ,
- ,
. "
输入:由符合和不符合所规定的单词类别构造的各类单词组成的源程序文件。
输出:把所识别出的每一单词均按形如〔/,0/〕的二元式形式输出,并将
结果放到某个文件中。对于标识符和无符号常数,/ 字段为相应的类别码的助记符;
0/ 字段那么是该标识符、常数的具体值;对于关键字和运算符,采用一词一类的编码
形式,仅需在二元式的 / 字段上放置相应单词的类别码的助记符,0/ 字段那么
为“空〞。
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
- word.zl-
- -
一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义〔如 〕,用手工的方式〔例如可用
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
状态矩阵连同控制程序一起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展词型描述,并分别指出在识别单词
时,词法分析程序所应进展的语义处理工作,然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对
上述信息进展加工。如美国 实验室研制的 1 就是一个被广泛使用的词法分析程序
的自动生成工具。
处理过程简述:在一个程序设计语言中,一般都含有假设干类单词符号,为此可首先
为每类单词建立一张状态转换图,然后将这些状态转换图合并成一张统一的状态图,即得
到了一个有限自动机,再进展必要确实定化和状态数最小化处理,最后添加当进展状态转
移时所需执行的语义动作,就可以据此构造词法分析程序了。
为了使词法分析程序构造比较清晰,且尽量防止某些枝节问题的纠缠,我们假定要编
译的语言中,全部关键字都是保存字,程序员不得将它们作为源程序中的标识符;在源程
序的输入文本中,关键字、标识符、无符号常数之间,假设未出现关系和算术运算符以及
赋值符,那么至少须用一个空白字符加以分隔。作了这些限制以后,就可以把关键字和标
识符的识别统一进展处理。即每当开场识别一个单词时,假设扫视到的第一个字符为字母
那么把后续输入的字母或数字字符依次进展拼接,直至扫视到非字母、数字字符为止,以
期获得一个尽可能长的字母数字字符串,然后以此字符串查所谓保存字表〔此保存字表要
事先造好〕,假设查到此字符串,那么取出相应的类别码;反之,那么说明该字符串应为
一标识符。
采用上述策略后,针对表 中的局部单词可以参考教材 *"% 的图 +〔见图 〕
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图 1 识别表 I 所列语言中的局部单词的 DFA 及相关的语义过程
图 1 中所出现的语义变量及语义函数的含义和功能说明如下:
函数 GETCHAR:每调用一次,就把扫描指示器当前所指示的源程序字符送入字符变量 2,然后
把扫描指示器前推一个字符位置。
字符数组 TOKEN:用来依次存放一个单词词文中的各个字符。
函数 CAT:每调用一次,就把当前 2 中的字符拼接于 3 中所存字符串的右边。
函数 LOOKUP:每调用一次,就以 3 中的字符串查保存字表,假设查到,就将相应关键字的
类别码赋给整型变量 2;否那么将 2 置为零。
函数 RETRACT:每调用一次,就把扫描指示器回退一个字符位置〔即退回多读的那个字符〕。
函数 OUT:一般仅在进入终态时调用此函数,调用的形式为 42,0/5。其中,实参 2 为相应
单词的类别码助记符;实参 0/ 为 3〔即词文〕或为空串。函数 的功能是,在送出一个单词
的内部表示之后,返回到调用该词法分析程序的那个程序。
总的来说,开发一种新语言时,由于它的单词符号在不停地修改,采用 1 等工具生
成的词法分析程序比较易于修改和维护。一旦一种语言确定了,那么采用手工编写词法分
析程序效率更高。
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