【正文】 編譯原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告課題名稱： C編譯器詞法分析與語法分析的實(shí)現(xiàn) 提交文檔學(xué)生姓名： 黃臻旸 提交文檔學(xué)生學(xué)號(hào)： 1043041227 同組 成 員 名 單： 無 指導(dǎo) 教 師 姓 名： 金軍 指導(dǎo)教師評(píng)閱成績(jī)： 指導(dǎo)教師評(píng)閱意見： . . 提交報(bào)告時(shí)間：2013年 6 月 5 日編譯原理課程設(shè)計(jì)報(bào)告 1課程設(shè)計(jì)目標(biāo) 3分析與設(shè)計(jì) 說明所用的方法： 系統(tǒng)總圖： scanner部分： parse部分： 代碼設(shè)計(jì)說明 7程序代碼實(shí)現(xiàn) 獲取輸入部分（）： 詞法分析部分（）： 語法分析部分（）： 1輸出與結(jié)點(diǎn)的建立（） 2TokenType、treeNode與結(jié)點(diǎn)類型的聲明（） 34測(cè)試結(jié)果 36總結(jié) 3收獲 3不足 36課程設(shè)計(jì)目標(biāo)本次實(shí)驗(yàn)，本C 編譯器主要設(shè)計(jì)并且實(shí)現(xiàn)了C 編譯器的詞法分析功能與語法分析功能。分析與設(shè)計(jì)、說明所用的方法：各部分的實(shí)現(xiàn)方法（scanner：手工實(shí)現(xiàn)、Lex；parser：遞歸下降、LL(1)、LR(0)、SLR(1)、LR(1)、LALR(1)、Yacc），所用編程語言實(shí)現(xiàn)內(nèi)容所用的實(shí)驗(yàn)方法所用編程語言scanner手工實(shí)現(xiàn)C語言parse遞歸下降C語言、系統(tǒng)總圖：、scanner部分：、實(shí)驗(yàn)原理：掃描程序的任務(wù)是從源代碼中讀取字符并形成由編譯器的以后部分（通常是分析程序）處理的邏輯單元。由掃描程序生成的邏輯單元稱作記號(hào)（token），將字符組合成記號(hào)與在一個(gè)英語句子中將字母將字母構(gòu)成單詞并確定單次的含義很相像。在此程序中，我將記號(hào)分成了以下類型：typedef enum {//按照書上附錄B程序布局， ENDFILE,ERROR, IF,ELSE,INT,RETURN,VOID,WHILE, ID,NUM, ASSIGN,PLUS,MINUS,TIMES,OVER,LT,LET,BT,BET,EQ,NEQ, // = + * / = = == != LPAREN_1,RPAREN_1,SEMI,COM,LPAREN_2,RPAREN_2,LPAREN_3,RPAREN_3,LIN,RIN// { } 。 , [ ] ( ) /* } TokenType。其中，關(guān)鍵字有：else、if、int、return、void、while；專用符號(hào)有：+、*、/、=、=、==、~=、=、。、,、(、)、[、]、{、}、/*、*/其他標(biāo)記是ID、NUM，通過下列正則表達(dá)式定義：ID = letter letter*NUM = digit digit*letter = a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9小寫大寫字母是有區(qū)別的?？崭裼煽瞻住Q行符和制表符組成?？崭裢ǔ１缓雎裕怂仨毞珠_ID、NUM關(guān)鍵字。注釋常用通常的C語言符號(hào)/*...*/圍起來。注釋可以放在任何空白出現(xiàn)的位置（即注釋不能放在標(biāo)記內(nèi)）上，且可以超過一行。注釋不能嵌套。、實(shí)驗(yàn)方法：我通過對(duì)scanner部分原理的了解，確定了他的NFA，再將NFA轉(zhuǎn)化成DFA，并且將狀態(tài)數(shù)最小化。最后所得的DFA：、編程方法：編程采用C語言。初始狀態(tài)設(shè)置為START，當(dāng)需要得到下一個(gè)token時(shí)，取得此token的第一個(gè)字符，并且按照DFA與對(duì)此字符的類型的分析，轉(zhuǎn)換狀態(tài)。重復(fù)此步驟，直到DONE為止，輸出token類型。此中難點(diǎn)在于對(duì)于注釋的分析，因此我將判斷注釋分成幾個(gè)步驟。當(dāng)字符為“/”時(shí)，狀態(tài)轉(zhuǎn)換為INASSIGN_1（自創(chuàng)的）再判斷下一個(gè)字符，如果為“*”則是注釋，如果是其他的則字符停滯與當(dāng)前字符（ungetNextChar()），并且輸出“/”。在開始時(shí)一直未注意停滯與當(dāng)前字符，因此總是讀不出“/v*”中的“v”，在調(diào)試多次后才得以解決。、parse部分：、實(shí)驗(yàn)原理：C語言的各個(gè)語法規(guī)則： 1. program → declarationlist 2. declarationlist → declarationlist declaration | declaration 3. declaration → vardeclaration | fundeclaration 4. vardeclaration → typespecifier ID 。 | typespecifier ID [ NUM ] 。 5. typespecifier → int | void 6. fundeclaration → typespecifier ID ( params ) poundstmt （在課后解釋中poundstmt前面沒有“|”符號(hào)） 7. params → paramslist | void 8. paramlist → paramlist , param | param 9. param → typespecifier ID | typespecifier ID [ ] 10. poundstmt → { localdeclarations statementlist } 11. localdeclarations → localdeclarations vardeclaration | empty 12. statementlist → statementlist statement | empty 13. statement → expressionstmt | poundstmt | selectionstmt | iterationstmt | returnstmt 14. expressionstmt → expression 。 | 。 15. selectionstmt → if ( expression ) statement | if ( expression ) statement else statement 16. iterationstmt → while(expression) statement 17. returnstmt → return 。 | return expression 。 18. expression → var = expression | simpleexpression 19. var → ID | ID [ expression ] 20. simpleexpression → additiveexpression relop additiveexpression | additiveexpression 21. relop → = | | | = | == | != 22. additiveexpression → additiveexpression addop term | term 23. addop → + | 24. term → term mulop factor | factor 25. mulop → * | / 26. factor → ( expression ) | var | call | NUM 27. call → ID ( args ) 28. args → arglist | empty 29. arglist → arglist , expression | expression 、實(shí)驗(yàn)方法：本次試驗(yàn)完成parse方法我采用的是遞歸下降的方法。根據(jù)C 語言的規(guī)則，我們可以得出C 語言語法的EBNF。下面是我在代碼中所使用的自己整理出來的語法規(guī)則：注：{ }為重復(fù)[ ]為選擇，{}為本來的意思1. program → declarationlist 2. declarationlist → declaration { declaration }3. declaration → int|void|empty ID [factor]。| (params)poundstmt4. params → paramslist | void 5. paramlist → param { param }6. param → int|void ID empty|[] 7. poundstmt → { localdeclarations statementlist } 8. localdeclarations → { declaration }|empty9. statementlist → { statement }|empty 10. statement → expressionstmt | poundstmt | selectionstmt | iterationstmt | returnstmt 11. expressionstmt → expression 。 | 。 12. selectionstmt → if ( expression ) statement { else statement }13. iterationstmt → while(expression) statement 14. returnstmt → return 。|expression 。 15. expression → simpleexpression { = expression }16. var → ID [ [ expression ] ] 17. simpleexpression → additiveexpression { relop additiveexpression }18. relop → = | | | = | == | != 19. additiveexpression → additiveexpression { addop term } 20. addop → + | 21. term → term mulop { factor } 22. mulop → * | / 23. factor → ( expression ) | NUM | ID (args)|[expression]|empty24. args → arglist | empty 25. arglist → expression{ expression } 其中，3條declaration15條expression和23條factor是重點(diǎn)修改內(nèi)容。、編程方法：編程采用C語言。分析從program開始，逐層向下擴(kuò)展。依靠下一步所得到的token，根據(jù)整理過后的語法規(guī)則來判斷語法樹的結(jié)點(diǎn)生成與走向。并且根據(jù)語法規(guī)則來確定語法樹的末結(jié)點(diǎn)的內(nèi)容。此處的難點(diǎn)在于語法規(guī)則的整理。若是按照書上原來的29條語法規(guī)則來寫，就會(huì)發(fā)現(xiàn)在樹的生成方法與邏輯上會(huì)很難實(shí)現(xiàn)。最開始時(shí)我便參照著原29條語法規(guī)則來寫的，雖然全程序都沒有報(bào)錯(cuò)，但是分析程序時(shí)一直分析不了。最后停下編程來從筆頭整理了一陣子語法規(guī)則后，語法分析程序可以分析了，只有個(gè)別錯(cuò)誤了。再不斷地在每一個(gè)結(jié)點(diǎn)生成時(shí)fprintf(listing,”\nits XXXX time\n”)一下，逐步排查錯(cuò)誤，最終才確定了剩下的這25個(gè)語法規(guī)則。、代碼設(shè)計(jì)說明程序globals files包里面分為Source Files文件夾和Header Files文件夾Source Files文件夾中包含： 。 。 。Header Files文件夾中包含： 。 。 。其中：（ +測(cè)試代碼文件名），TokenType類型的聲明，與NodeKind等的聲明，詞法的輸出，語法的輸出，以及輸出顯示的布局void printToken( TokenType token, const char * tokenString) {}//根據(jù)書上原型做的，但根據(jù)語法規(guī)則所需要的，做過大量修改TreeNode * newStmtNode(StmtKind kind) {}//根據(jù)書上原型做的，未經(jīng)修改TreeNode * newExpNode(ExpKind kind) {}//根據(jù)書上原型做的，未經(jīng)修改TreeNode * newParamNode(void) {}