編譯原理詞法分析器語法分析課程設(shè)計(jì)

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文檔簡介

1、　　《編譯原理》　　課程設(shè) 計(jì)　　院系信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院 　　專業(yè) 計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù) 　　年級(jí)

2、 2014級(jí) 　　學(xué) 號(hào) 　　姓名 　　詞法分析器設(shè)計(jì)

3、　　一、設(shè)計(jì)題目　　手工設(shè)計(jì)c語言的詞法分析器（可以是c語言的子集）。　　二、設(shè)計(jì)內(nèi)容　　處理c語言源程序，過濾掉無用符號(hào)，判斷源程序中單詞的合法性，并分解出正確的單詞，以二元組形式存放在文件中。

4、　　三、設(shè)計(jì)目的　　了解高級(jí)語言單詞的分類，了解狀態(tài)圖以及如何表示并識(shí)別單詞規(guī)則，掌握狀態(tài)圖到識(shí)別程序的編程。　　四、需求分析　　4.1.源程序的預(yù)處理：源程序中，存在許多編輯用的符號(hào)，他們對(duì)程序邏輯功能無任何影響。例如：回車，換行，多余空白符，注釋行等。

5、在詞法分析之前，首先要先剔除掉這些符號(hào)，使得詞法分析更為簡單。　　4.2.單詞符號(hào)的識(shí)別并判斷單詞的合法性：將每個(gè)單詞符號(hào)進(jìn)行不同類別的劃分。單詞符號(hào)可以劃分成5中。　　(1)標(biāo)識(shí)符：用戶自己定義的名字，常量名，變量名和過程名。　　(2)常數(shù)：各種類型的常數(shù)。　　(3)

6、保留字（關(guān)鍵字）：如if、else、while、int、float等。　　(4) 運(yùn)算符：如+、-、*、<、>、=等。　　(5)界符：如逗號(hào)、分號(hào)、括號(hào)等。　　5.3.將所有合法的單詞符號(hào)轉(zhuǎn)化為便于計(jì)算機(jī)處理的二元組形式：（單詞分類號(hào)，單詞自身值）。<b

7、>　　五、主要源代碼　　#include <stdio.h> 　　#include <string.h> 　　#include <ctype.h>

8、　#include <stdlib.h> 　　#include <assert.h>　　#define LENGTH1 10 //定義保留字的大小 　　FILE * fp=NULL;

9、60;//輸出流指針 　　FILE * fw=NULL; //輸入流指針 　　char /**/ character; //字符 　　char token[16]; //字符數(shù)組，用來存放已讀入的字符序列

10、0; 　　//編碼表 /**/　　char* CODE[]={"identifier"/*標(biāo)識(shí)符*/,"constant"/*常數(shù)*/,"keyword"/*保留字*/,　　"+","-&quo

11、t;, "*","/","<","<=",">",">=","!=","==","=","(",")",",",":",";

12、","{","}"}; //保留字表 char 　　char*k[]={"for","while","do","else","if","static","int","s

13、izeof","break","continue"}; 　　//標(biāo)識(shí)符結(jié)構(gòu)體 　　typedef struct　　{ </p&g

14、t;　　char * I[256]; //標(biāo)識(shí)符數(shù)組 　　int len;//標(biāo)識(shí)符數(shù)量　　}identifier; 　　//常量結(jié)構(gòu)體

15、　　typedef/**/ struct　　{ 　　int cont[300];//存放常量的數(shù)組 　　int len;//常量的數(shù)目

16、}constnumber; 　　//讀入一個(gè)字符，從輸入流中讀入一個(gè)字符到變量character中。 　　void getNextChar(FILE *ifp) 　　{ </

17、p>　　if((character=getc(ifp))==EOF) 　　exit(1); 　　}　　//讀入非空白字符，檢查變量character中的字符是否為空白

18、字符或回車或換行符。若是， 　　//則調(diào)用getNextChar()讀入下一個(gè)字符，直到character中的字符滿足條件. 　　void getnbc(FILE *ifp) 　　{ <

19、/p>　　while(character==' '|| character=='\n'||character==9) 　　{ 　　getNextChar(ifp);

20、60;　　} 　　} 　　//連接字符串，把character中的字符連接到token數(shù)組的結(jié)尾。 　　void concat()&

21、#160;　　{

22、; 　　char * ct=&character; </

23、p>　　strcat(token,ct); 　　} 　　//判斷是否為字母。 　　int letter() 　　{

24、 　　return isalpha(character);　　} 　　//判斷是否為數(shù)字 　　int digit()

25、　　{ 　　return isdigit(character);　　} 　　//回退字符，將剛讀入的character中的字符回退到輸入流中。并把character中

26、的值置為空。 　　void retract(FILE *ifp)　　{ 　　(ifp->_cnt)++; 　　(ifp->_ptr)--;

27、　　character=' '; 　　} 　　//處理保留字，對(duì)存放在token中的字符串查保留字，若查到，則返回該保留字的類別編碼，否則返回0. 　　int reserve(c

28、har **k) 　　{ 　　int i; 　　for(i=0;i<LENGTH1;i++) 　　if(strcmp(token,

29、k[i])==0) 　　return i+1; return 0; 　　} 　　//處理標(biāo)識(shí)符，對(duì)存放在token中的字符串查找符號(hào)表，若查到，則返回它在符號(hào)表的位置，

30、 　　//存入常數(shù)表中，并返回它在常數(shù)表中的位置編號(hào)。　　int symbol(identifier * id) 　　{ 　　int i;

31、0; 　　for(i=0;i<id->len;i++) 　　if(strcmp(token,id->I[i])==0) 　　return i+1; <

32、;/p>　　if(id->len>256) 　　assert(0); 　　id->I[id->len]=token; 　　id->len++; <p&

33、gt;　　return id->len; 　　} 　　//將數(shù)字字符串轉(zhuǎn)化為整數(shù)。　　int strtonumber() 　　{

34、0;　　int i; 　　int sum=0; 　　for(i=0;i<strlen(token);i++) 　　{

35、 　　sum=10*sum+(token[i]-'0'); 　　} 　　return sum; 　　} &l

36、t;/b>　　//存入常數(shù)表中，并返回它在常數(shù)表中的位置編號(hào)。　　int constant(constnumber * con)　　{ 　　con->cont

37、[con->len]=strtonumber(); 　　con->len++; return con->len;　　} 　　//將整數(shù)值轉(zhuǎn)化為字符串

38、char * numbertoString(int num) 　　{ 　　char s[3]; 　　int i=num/10; <p

39、>　　while(i>0) 　　{ 　　char c=i+'0'; 　　strcat(s,&c); <

40、;p>　　} return s; 　　}　　//將結(jié)果寫入到文件并且輸出到屏幕。 　　void returntofile(int num,int val,identifier *

41、id,constnumber *con)　　{ 　　int i; 　　int _num=num; <b&g

42、t;　　char c; 　　c='('; putc(c,fw); 　　printf("%c",c); 　　i=_num/10; <p

43、>　　while(i>0) 　　{ 　　_num=_num-10*i; 　　c=(i+'0'); </p&

44、gt;　　printf("%c",c); 　　putc(c,fw);　　i=_num/10; } 　　c=_num+'0'; 　　prin

45、tf("%c",c); 　　putc(c,fw); 　　printf(","); 　　putc(',',fw); 　　//如果是標(biāo)識(shí)符或常數(shù) 則放入括號(hào)內(nèi)。

46、;　　if(num==1) //處理標(biāo)識(shí)符 　　{ printf("%s",id->I[val-1]); 　　printf(")"); printf(&quo

47、t;\n"); 　　fputs(id->I[val-1],fw); 　　putc(')',fw); 　　putc('\n',fw); } <

48、;/p>　　if(num==2) //處理常數(shù) 　　{ _num=con->cont[val-1]; 　　i=_num/10; while(i>0)

49、　　{ 　　_num=_num-10*i; 　　c=(i+'0'); 　　printf("%c",c); &

50、#160; 　　putc(c,fw); 　　i=_num/10; } 　　c=_num+'0'; 　　prin

51、tf("%c",c); 　　printf(")"); 　　printf("\n"); 　　putc(c,fw); &l

52、t;p>　　putc(')',fw); 　　putc('\n',fw); } 　　if(num==3) //保留字 　　{ <

53、;/p>　　printf("-"); 　　printf(")"); 　　printf(" "); 　　printf

54、("#"); 　　printf("%s",k[val-1]); 　　printf("#"); 　　printf("\n");

55、0; 　　putc('-',fw); 　　putc(')',fw); 　　fputs(" ",fw); 　　putc('#&#

56、39;,fw); 　　fputs(k[val-1],fw); 　　putc('#',fw); 　　putc('\n',fw); 　　}

57、　　if(num>3) //處理界符 　　{ 　　printf("-"); 　　prin

58、tf(")"); 　　printf(" "); 　　printf("#"); 　　printf("%s",CO

59、DE[num-1]); 　　printf("#"); 　　printf("\n"); 　　putc('-',fw); &#

60、160;　　putc(')',fw); 　　fputs(" ",fw); 　　putc('#',fw);

61、0;　　fputs(CODE[num-1],fw); 　　putc('#',fw); 　　putc('\n',fw); 　　}<

62、;/b>　　}　　//將錯(cuò)誤寫入到文件或輸出到屏幕 　　void error() 　　{ 　　p

63、rintf("(ERROR,"); 　　printf("%c",character); 　　printf(")"); 　　printf("\n");

64、0;　　fputs("(ERROR,",fw); 　　putc(character,fw); 　　putc(')',fw); 　　putc('\n',fw

65、); 　　}　　//詞法分析函數(shù) 　　void LexAnalyze(char **k,char **CODE,identifier *id,constnumber *

66、con,FILE *fp,FILE *fw) 　　{ 　　int num,val; 　　strcpy(token,""); 　　ge

67、tNextChar(fp); 　　getnbc(fp); 　　switch(character) 　　{ 　　case 'a': </p&g

68、t;　　case 'b': 　　case 'c': 　　case 'd': 　　case 'e': 　　c

69、ase 'f': 　　case 'g': 　　case 'h': 　　case 'i': <

70、p>　　case 'j': 　　case 'k': 　　case 'l': 　　case 'm':

71、;　　case 'n': 　　case 'o': 　　case 'p': 　　case 'q': 　　c

72、ase 'r': 　　case 's': 　　case 't': 　　case 'u': 　　case &

73、#39;v': 　　case 'w': 　　case 'x': 　　case 'y': 　　cas

74、e 'z': 　　case 'A': 　　case 'B': 　　case 'C': 　　case

75、60;'D': 　　case 'E': 　　case 'F': 　　case 'G': 　　case&

76、#160;'H': 　　case 'I': 　　case 'J': 　　case 'K':

77、;　　case 'L': 　　case 'M': 　　case 'N': 　　case 'O':

78、　　case 'P': 　　case 'Q': 　　case 'R': 　　case 'S': <

79、/p>　　case 'T': 　　case 'U': 　　case 'V': 　　case 'W': &l

80、t;/p>　　case 'X': 　　case 'Y': 　　case 'Z':　　while(letter()||digit())<

81、;/p>　　{ 　　concat(); 　　getNextChar(fp); 　　}

82、0; 　　retract(fp); 　　num=reserve(k);//保留字 　　if(num!=0) 　　re

83、turntofile(3,num,id,con); 　　else { 　　val=symbol(id); 　　returntofile(1,val,id,con); </p&

84、gt;　　}　　break; 　　case '0': 　　case '1':

85、　　case '2': 　　case '3': 　　case '4': 　　case '5': </p&g

86、t;　　case '6': 　　case '7': 　　case '8': 　　case '9':

87、;　　while(digit()) 　　{ 　　concat(); 　　getNextChar(fp); &#

88、160;　　} 　　retract(fp); 　　val=constant(con); 　　returntofile(2,val,id,con);

89、; 　　break; 　　case '<': 　　getNextChar(fp); 　　if(character=='

90、=') 　　returntofile(9,0,id,con); 　　else 　　{ &l

91、t;/b>　　retract(fp); 　　returntofile(8,0,id,con); 　　}

92、break; 　　case '>': 　　getNextChar(fp); 　　if(character=='=') &#

93、160;　　returntofile(11,0,id,con); 　　else 　　{ 　　retract(fp); &

94、#160; 　　returntofile(10,0,id,con); 　　} 　　break;　　case '=':

95、 　　getNextChar(fp); 　　if(character=='=') 　　returntofile(13,0,id,con); <p

96、>　　else 　　{ 　　retract(fp); 　　returntofile(14,0,id,con); <

97、p>　　} 　　break; 　　case '!': 　　getNextChar(fp); &

98、lt;/p>　　if(character=='=') 　　returntofile(12,0,id,con); 　　else <p

99、>　　error(); 　　break; 　　case '+': 　　returntofile(4,0,id,con); <p

100、>　　break; 　　case '-': 　　returntofile(5,0,id,con); 　　break; case

101、60;'*': 　　returntofile(6,0,id,con); 　　break; case '/': 　　returntofile(7,0,id,con);

102、0; 　　break; case '(': 　　returntofile(15,0,id,con); 　　break; case ')': &

103、#160;　　returntofile(16,0,id,con); 　　break; case ',': 　　returntofile(17,0,id,con); <p&

104、gt;　　break; case ':': 　　returntofile(18,0,id,con); 　　break; case ';': 　　retu

105、rntofile(19,0,id,con); 　　break; case '{': 　　returntofile(20,0,id,con); 　　break; case '

106、}': 　　returntofile(21,0,id,con);　　break; default: error(); 　　}<

107、p>　　}　　main(int argc,char *argv[]) 　　{ //初始化標(biāo)識(shí)符和常數(shù)結(jié)構(gòu)體 　　identifier* id=(identifier*)malloc(si

108、zeof(identifier)); 　　constnumber * con=(constnumber*)malloc(sizeof(constnumber)); 　　con->len=0; id->len=0;

109、;　　argc=3; argv[1]="E:\\file1.txt";//待分析的文件 　　argv[2]="E:\\file2.txt";//保存分析結(jié)果的文件 //從打開目標(biāo)文件流 <

110、;p>　　if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL) { 　　printf("cat: can't open %s\n",*argv); 　　return 1; </p

111、>　　} //打開要寫二元式的文件流 　　if((fw=fopen(argv[2],"w"))==NULL) 　　{ 　　printf("cat:can&

112、#39;t open %s\n",argv[2]); return 1; 　　} while(!feof(fp)) 　　{ LexAnalyze(k,CODE,id,con,fp,fw);//執(zhí)

113、行詞法分析 } //關(guān)閉流 　　fclose(fp); fclose(fw); 　　return 0; 　　}<

114、/b>　　六.實(shí)驗(yàn)結(jié)果 　　要分析的C語言程序（1）　　int i=0,sum=0; 　　while(i<10) 　　{

115、　　sum=sum+i; i=i+1;　　}　　結(jié)果為：　　(3,-) #int# (1,i) &l

116、t;/p>　　(14,-) #=# (2,0) 　　(17,-) #,# (1,sum) 　　(14,-) #=# (2,0) 　　(19,-) &#

117、160;#;# (3,-) #while# (15,-) #(# (1,i) 　　(8,-) #<# (2,10) 　　(16,-) #)# (20,-) #{#

118、0;(1,sum) 　　(14,-) #=# (1,sum) (4,-) #+# (1,i) 　　(19,-) #;# (1,i) 　　(14,-) #=#

119、 (1,i) 　　(4,-) #+# (2,1) 　　(19,-) #;# (21,-) #}# 　　要分析的C語言程序（2）　　char

120、0;s[3]; int i=num/10; 　　while(i>0) { 　　char c=i+'0'; strcat(s,&c); } <p&g

121、t;　　return s;　　結(jié)果為：　　(1,char) (1,s) 　　(ERROR,[) (2,3) 　　(ERROR,]) (1

122、9,-) #;# (3,-) #int# (1,i) 　　(14,-) #=# (1,num) (7,-) #/# (2,10) 　　(19,-) #;# (3,-)

123、 #while# (15,-) #(# (1,i) 　　(10,-) #># (2,0) 　　(16,-) #)# (20,-) #{# (1,char) (1

124、,c) 　　(14,-) #=# (1,i) 　　(4,-) #+# (ERROR,') (2,0) 　　(ERROR,') (19,-) #;# (1

125、,strcat) (15,-) #(# (1,s) 　　(17,-) #,# (ERROR,&) (1,c) 　　(16,-) #)# 　　(19

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