编译原理实验报告(词法分析器语法分析器).pdf

《编译原理实验报告——词法分析器与语法分析器》 在计算机科学领域，编译原理是研究如何将高级编程语言转化为机器可执行代码的学科。本实验报告主要涉及两个核心部分：词法分析器（Lexical Analyzer）和语法分析器（Syntax Analyzer）。词法分析器负责将源代码分解成一个个有意义的单词符号（Token），而语法分析器则根据这些单词符号构建抽象语法树（AST），进一步完成语义分析和代码生成。 一、实验目标 实验的主要目标是设计并实现一个能够处理简单语言的词法分析器，它应能识别以下类型的单词符号： 1. 基本字：如while、if、else、switch、case等。 2. 标识符：由字母和数字组成的字符序列。 3. 无符号整数：仅包含数字的序列。 4. 运算符：如+、-、*、/、<=、<、==、；等。 5. 界符：如空格、换行符等。 二、算法思想 词法分析器的核心算法是基于扫描源程序字符串，识别出独立的单词符号。当遇到第一个字符时，根据其类型推断出完整的单词符号。具体步骤包括： 1. 主程序读取输入语句，判断字符是否为“#”，如果是则表示语句结束。 2. 调用扫描子程序，对每个字符进行处理，生成对应的Token。 3. 输出识别到的单词符号的种别编码。 三、程序流程 1. 主程序接收输入，调用扫描和分析子程序，输出单词符号二元组。 2. 扫描子程序通过Get()函数获取当前字符，进行分类处理，如遇到标识符、常数等，调用相应的处理函数，如lookup()，并处理错误情况。 四、单词符号编码 每个单词符号都有一个对应的种别编码，例如： - 基本字：while（1）、if（2）、else（3）、switch（4）、case（5）等。 - 标识符：编码为6，同时输出id在符号表中的位置。 - 常数：编码为7-13，表示不同范围的数值，如num在常数表中的位置。 - 运算符和界符：根据运算符类型赋予相应的内码值。 五、实验内容与源程序 实验中，定义了几个全局变量，如a[]用于存储输入字符串，token[]用于识别单词符号，c和s为字符型变量，i、j和k为整型变量。程序首先读取输入字符串，然后逐个分析字符，通过digit()和letter()函数判断字符类型，并利用lookup()函数判断标识符和保留字。 词法分析器的源程序使用C语言编写，包含了main()函数以及letter()、digit()、get()、retract()和lookup()等辅助函数。在main()函数中，使用do-while循环读取输入直到遇到“#”，然后通过switch语句处理各种字符，生成相应的Token。 总结，本实验报告详细介绍了词法分析器和语法分析器的基本概念、工作原理以及实际操作，通过编写程序实现了对简单语言的词法分析，为理解和实践编译原理提供了宝贵的实践经验。