编译原理实验报告 熟悉算术表达式的语法分析与中间代码生成原理

实验报告的主题是“编译原理”，具体关注算术表达式的语法分析与中间代码生成原理。在编译器设计中，这个阶段通常被称为词法分析、语法分析和代码生成。 一、算术表达式四元式翻译文法 四元式是一种用于表示中间代码的基本结构，由运算符、操作数和结果组成。在这个实验中，构造的四元式翻译文法为： G(E): E→Eω0T|T T→Tω1F|F F→i|(E) 文法G'(E)进一步简化了这个过程： E→T{ω0 “push(SYN,w)”T“QUAT” } T→F{ω1”push(SYN,w)”F“QUAT”} F→i“push(SEM,entry(w))”|(E) 这里的ω0和ω1是转移符号，表示运算的顺序。"push(SYN,w)"将当前单词w压入符号栈SYN，"push(SEM,entry(w))"将当前i在符号表中的入口值压入语义栈SEM。"QUAT"代表生成四元式。 二、递归下降子程序分析算法 递归下降分析是一种自顶向下的语法分析方法，通过一系列的递归函数来识别输入的算术表达式。在这个实验中，设计了三个递归子程序：EMachine、TMachine和FMachine，分别对应于表达式E、T和F的解析。 1. EMachine处理E类型的表达式，即包含E和T的表达式。 2. TMachine处理T类型的表达式，即包含T和F的表达式。 3. FMachine处理F类型的表达式，即原子表达式i或括号内的表达式(E)。 三、四元式生成算法 四元式生成算法的核心是将解析后的语法树转化为线性的中间代码。这个过程中，每当遇到运算符时，都会生成一个新的四元式，记录下运算符、左右操作数以及运算结果。例如，生成四元式函数T:=newtemp;QT[j]=(SYN[k],SEM[s-1],SEM[s],T);j++;涉及分配新变量、存储四元式和更新索引。 四、程序源代码 提供的C++代码片段展示了如何实现这些算法。栈类stack用于存储符号和语义信息，如符号栈wordStack和语义栈。此外，还定义了处理不同表达式部分的函数（EMachine、TMachine和FMachine），以及检查表达式是否结束的ZMachine函数。intToString函数将整数转换为字符串，以便在四元式中使用。 总结： 该实验旨在让学生深入理解编译原理中的关键步骤，包括构建语言的文法、设计解析算法以及中间代码的生成。通过实现这些功能，学生可以更好地掌握编译器如何理解和转化高级语言的算术表达式，为后续的代码优化和目标代码生成打下基础。实验过程包括输入算术表达式，然后进行词法分析、语法分析，并最终生成四元式作为中间代码，再进行调试和运行，以确保整个编译过程的正确性。