《编译原理课程设计》是计算机科学领域中一门实践性很强的课程,旨在让学生深入理解编译原理及其构造过程,同时提升程序设计能力。在这个课程中,学生将分组完成项目,每组三个人,通过分阶段提交项目成果,进行小组交流。项目的核心任务是设计并实现一个词法分析器SeuLex和语法分析器SeuYacc,用于处理C Subset或Cminus的源代码。
SeuLex是词法分析程序生成工具,它需要解析Lex输入文件,处理正规表达式,并将其转化为非确定有限状态自动机(NFA)。具体来说,SeuLex应实现以下功能:
1. 解析Lex输入文件,识别正规表达式。
2. 实现正规表达式到NFA的转换算法。
3. 合并多个NFA,处理复杂规则。
4. 进行NFA的确定化和最小化,优化分析效率。
5. 设计返回状态与返回内容的对应机制,确保词法分析的正确性。
6. 提供用户友好的接口,便于集成到编译器中。
SeuYacc是语法分析程序生成工具,它的任务是解析Yacc输入文件,构造上下文无关文法的LR(1)分析器,并生成相应的分析表。关键步骤包括:
1. 将上下文无关文法转化为对应的LR(1)文法。
2. 构建LR(1)分析器的下推自动机。
3. 设计LR(1)总控程序,实现查表解析。
4. 处理LR(1)到LALR(1)的映射,提高分析效率。
5. 实现符号表的构建和管理,存储语法分析过程中的信息。
6. 集成语义动作,使得编译器能够执行高级语言的语义操作。
课程的时间安排紧凑,学生需在第10周周五提交SeuLex,在第13周周五提交SeuYacc。第14和15周的一、五进行小组交流,展示项目成果。提交的文档应包括项目报告、PPT和演示程序源代码。
成绩评定注重项目的完整性和规范性,以及能否演示运行。优秀标准要求完成所有要求,良好则要求完成基本要求,强化班同学需达到良好水平。在编写Lex文件时,定义段用于声明变量、常量和正规表达式,规则段则包含词法规则和相应的C语言动作,用户子例程段允许自定义C函数以扩展功能。Yacc文件的定义段定义了单词符号和运算符优先级,规则段则描述了语法规则和语义动作。
这个课程设计涵盖了编译器开发的关键环节,包括词法分析、语法分析和语义处理,通过实际操作加深了学生对编译原理的理解,提升了软件工程实践能力。