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1、.word可编辑.编译原理课程设计报告课题名称： C-词法扫描器及语法分析器实现 提交文档学生姓名： 刘佳玉 提交文档学生学号： 2012141461134 同组 成 员 名 单： 无 指导 教 师 姓 名： 张兵 指导教师评阅成绩： 指导教师评阅意见： . . 提交报告时间： 2015 年 6 月 10 日目录编译原理课程设计报告11、课程设计目标22、分析与设计22.1程序结构22.2程序流程32.3词法分析32.3.1代码结构分析32.3.2token定义和类型42.3.3DNF分析42.4语法分析52.4.1代码结构分析52.4.2节点定义和类型52.4.3递归下降语法分析63、测试结
2、果113.1流程113.2出错情况154、总结154.1收获154.2特色154.3不足165、程序代码实现165.1递归下降源代码165.2C-文法201、课程设计目标学生在学习编译原理课程过程中，结合各章节的构造编译程序的基本理论，要求用C或C+语言描述及上机调试，实现一个 C-Minus 小编译程序（包括词法分析，语法分析等重要子程序），使学生将理论与实际应用结合起来，受到软件设计等开发过程的全面训练，从而提高学生软件开发的能力。要求：实现scanner和parser功能2、分析与设计2.1程序结构语法分析采用递归下降方法的程序结构：本程序采用面向对象的思想编写，使用C语言实现，程序分为
3、两部分：词法分析（scan）和语法分析（parse），分别将两个处理阶段写在两个函数中，分别是scan()和parse()，两个函数分别完成词法分析和语法分析的任务。scan()函数主要的工作是检查注释是否合法、词法分析获取token。parse()函数的主要工作是根据scan()词法分析之后的token进行语法分析，生成语法树，最后并输出语法树。2.2程序流程递归下降方法的程序流程图2.3词法分析2.3.1代码结构分析词法分析阶段的代码写在一个函数中scan()。main函数读取程序数据，将其存储在一个二维数组中，调用函数zhushierror()，确定程序是否存在注释错误，注释的错误主要是
4、注释的符号不匹配。如果不存在注释错误，则调用scan()函数进行词法分析，否则报错。词法分析是对输入的数据一个字符一个字符的分析，将所分析出来的token存储在一个vector数组中，方便后面语法分析时调用。词法分析没有什么错误限制，基本不会报错。所以在分析的同时，就会将所分析出的token输出 2.3.2token定义和类型token结构体定义如下：struct token/token结构体 Tokentype tokentype;/token类型 char tokenstring1100;/token串 int lineno;/token行号;token类型：/定义的Token的类型(29
5、种)，分别对应于else、if、int、return、void、while、/+、-、*、/、=、=、/!=、=、;、,、(、)、num、id、错误、结束typedef enum elsee=1,iff,intt,returnn,voidd,whilee,xiaoyudengyu,dayudengyu,dengyudengyu,budengyu,/10 jia,jian,cheng,chu,dayu,xiaoyu,dengyu,fenhao,douhao,zuokuohao,youkuohao,zuozhongkuohao,/22 youzhongkuohao,zuohuakuohao,you
6、huakuohao,num,id,error,end/29Tokentype;2.3.3DNF分析词法分析的DFA描述：词法分析的DFA如下所示，一共分为5个状态：START、INNUM、INID、INDBSYM、DONE。状态START表示开始状态，状态INNUM表示数字类型（NUM）Token的状态，状态INID表示字符串类型Token的状态（如关键字和一般的标示符），状态INDBSYM表示双目运算符型Token的状态（如=、!=、=），状态DONE表示接收状态。2.4语法分析2.4.1代码结构分析语法分析阶段的代码中，每一条文法都有相对应的函数，通过函数之间的递归调用来达到语法分析的目的
7、。语法分析的过程主要是：在语法分析之前进行词法分析，然后通过递归向下分析法根据C-语言的文法进行语法分析，并生成语法树，最后打印语法树。下面是语法分析所用到的全局变量和函数的声明：token currenttoken;/当前tokentoken lasttoken;/上一个tokenint tokenxb=0;/token下标int blank=0;/先行空格void gettoken();/得到tokenvoid parseerror();/输出错误void match(Tokentype tt);/匹配treenode * compound_stmt();/函数声明void printsp
8、ace(int n);/打印空格void printtree(treenode * t);/打印语法分析树treenode * newnode(Nodekind kind);/创建新节点treenode * args();treenode * call(treenode * k);/函数调用treenode * factor(treenode * k);treenode * term(treenode * k);treenode * additive_expression(treenode * k);/加成的表达式treenode * simple_expression(treenode *
9、k);/简单表达式treenode * varr();treenode * expression();treenode * expression_stmt();/表达式声明treenode * return_stmt();/返回式声明treenode * iteration_stmt();/while声明treenode * selection_stmt();/if声明treenode * statement();/复合语句后者种类treenode * statement_list();/复合语句体后者treenode * local_declaration();/复合语句体前者treenod
10、e * param(treenode * k);/函参treenode * param_list(treenode * k);/函参列表treenode * compound_stmt();/函数内容，复合语句treenode * params();/函数参数treenode * declaration();/函数声明treenode * declaration_list();/多个函数列表treenode * parse();/语法分析2.4.2节点定义和类型节点定义：struct treenode/树节点结构体 treenode * child;/子节点 treenode * brothe
11、r;/兄弟节点 int lineno;/所在行 Nodekind nodekind;/节点类型 char nodestring1100;/节点类型所代表的字符串，用于语法树打印;节点类型：/19种节点类型，分别表示int、id、void、数值、变量声明、数组声明、函数声明、/函数声明参数列表、函数声明参数、复合语句体、if、while、return、赋值、运算、/数组元素、函数调用、函数调用参数列表、未知节点typedef enum ints,ids,voids,nums,var,shuzu,hanshu,hancanlist,hancan,fuheyuju,ifs,whiles,return
12、s, fuzhi,yunsuan,shuzuyuansu,hanshudiaoyong,hanshudiaoyongcanlist,unknownNodekind;/节点种类2.4.3递归下降语法分析2.4.3.1C-语法programdeclaration-listdeclaration_list declaration declaration declarationvar-declaration|fun-declarationvar_declaration type-specifier ID; | type-specifier ID NUM;type - specifier int | v
13、oidfun-declatationtype-specifier ID (params) | compound-stmtparamsparam_list | voidparam_listparam, paramparam type-specifier ID compound-stmt local-declaration statement-listlocal-declarations empty var- declarationstatement-liststatementstatementexpression-stmt | compound-stmt | selection-stmt | iteration-stmt | return-stmtexpression-stmt expression;selection-stmtif (expression) statement else statementiteration-stmtwhile (expression)statementreturn-stmtreturn expression;expression var = expression | simple-expressionrelop = | | = | = = | ! =varID | ID expressionsimple-expressionadditive-e
