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1、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头现提交文档学生姓名：提交文档学生学号：同组成员名单：无指导教师姓名：金军指导教师评阅成绩：指导教师评阅意见：提交报告时间：2014年6月xx日目录.2.3.4.4.8.8.8.1017.29363737374041414343目录课程设计目标分析与设计2.1程序结构程序代码实现3.1代码结构3.2.1 globals.h 3.2.2 scan.c3.2.3 parser.c3.4 util.c3.5 test.cpp测试结果4.1给出标准测试程序的词法和语法分析结果:4.1.1词法分析结果4.1.2语法分析结果4.2修改代码后的结果：4
2、.2.1修改5. 本课程设计我的独创工作 6. 总结1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：（1 ）设计词法分析器设计各单词的状态转换图，并为不同的单词设计种别码。将词法分析器设计成供语法分析器调 用的子程序。功能包括：a. 具备预处理功能。将不翻译的注释等符号先滤掉，只保留要翻译的符号串，即要求设计 一个供词法分析调用的预处理子程序；b. 能
3、够拼出语言中的各个单词；c. 返回（种别码，属性值）。（2 ）语法分析要求用学习过的自底向上或自顶向下的分析方法等，实现对表达式、各种说明语句、控制语句 进行语法分析。若语法正确，则用语法制导翻译法进行语义翻译；生成并打印出语法树；若语 法错误，要求指出出错性质和出错位置（行号）。2分析与设计2.1程序结构本程序米用C+语言以面向对象的思想编写，程序分为两部分：词法分析（Scanner ）和语法分 析（Parser ）。扫描程序执行词法分析，并将字符序列收集到token中，并将每一行的Token打印出来。实现方法：Scanner手工实现Parser :递归下降系统总图:source codeT
4、okenSyitax TreeScannerParser程序流程：在程序中，词法分析获取所有Token，并将获取的Token存储在scanner对象的tokenString中。然后Parser类的语法分析程序就根据tokenString中的Token进行语法分析，生成语法树，最后打印语法树。同时，这也是程序的流程。整体程序流程图扫描器：C惯用的词法1、语言的关键字:else if int return void while2、专用符号：+ - * / = = != = ; , ( ) /* */3、其他标记是ID和NUM通过下列正则表达式定义：ID = letter letter*NUM =
5、digit digit*letter = a|.|z|A|.|Zdigit = 0|.|94、 空格由空白、换行符和制表符组成。空格通常被忽略，除了它必须分开ID、NUM键字。5. 注释用通常的C语言符号/ * * /围起来。注释可以放在任何空白出现的位置(即注释不能放在标记内)上，且可以超过一行。注释不能嵌套。DFA图如下：初始状态设置为START当需要得到下一个token时，取得此token的第一个字符，并且按照DFA与对 此字符的类型的分析，转换状态。重复此步骤，直到 DON为止，输出token类型。参考课本中所给的TINY扫描程序的DFA C-的DFA不同之处在于注释以及(=,!=,
6、=) 的处理：1. 注释部分参考了课本中C风格注释的DFA2.处理(=,!=, =)别处理。时并没有新建状态，而是在状态INASSIGh中分了 4种情况，通过一个变量分ctherjotherpletteDONEletter.-INIDSTART-2ZHU*INASSIGN*INENDCOMMENTWhite spacother*语法分析：C-语法与语义：1. program 宀 declaration-list2. declarati on-listdeclarati on-list declarati on | declarati on3. declarati onvar-declarati
7、 on | fun-declarati on4. var-declarati ontype-specifier ID ; | type-specifier ID NUM ;5. type-specifierint | void6. fun-declarationtype-specifier ID ( params ) compound-stmt(在课后解释中 compound-stmt前面没有“ | ”符号)7. params params-list | void8. param-list param-list , param | param9. param type-specifier ID
8、 | type-specifier ID 10. compound-stmt local-declarations statement-list 11. local-declarati onslocal-declarati ons var-declarati on | empty12. stateme nt-list stateme nt-list stateme nt | empty13. stateme ntexpressi on-stmt | compo un d-stmt | select ion-stmt |iterati on-stmt | return-stmt14. eXpre
9、ssi on-stmtexpressi on ; | ;15. select ion-stmtif ( expressi on ) stateme nt | if ( expressi on )stateme nt else stateme nt16. iteratio n-stmtwhile(expressio n) stateme nt17. return-stmt return ; | return expression ;18. expressi onvar = expressi on | simple-expressi on19. var t ID | ID expression 2
10、0. simple-expressi ont additive-expressi on relop additive-expressi on |additive-expressi on21. relop t = | | = | = | !=22. additive-expressi on t additive-expressi on addop term | term23. addop t +|-24. term t term mulop factor | factor25. mulop t * | /26. factor t( expression ) | var | call | NUM2
11、7. call t id( args )28. args t arg-list | empty29. arg-list 宀 arg-list , expressi on | expressi on代码设计格式：程序结构：语法分析函数parser通过调用词法分析函数getToken实现语法分析。文件和函数的设计说明：文件main.c包含相应头文件，及main函数的实现；文件golbals.h包含符号表和 分析数的数据结构及在其它文件中使用的变量；文件util.h 和util.c实现与词法分析和语法分析输出相关的函数printToken 和printTree，以及分析树节点初始化相关的函数 new
12、StmtNode newExpNode(Expkind) 和copyString ;文件scan.h和scan.c实现词法分析，主要函数为getToken;文件parser.h 和parser.c 实现语法分析，函数为与文法规则对应的函数。3程序代码实现3.1代码结构3.2.1 globals.h#ifndef _GLOBALS_H_#define _GLOBALS_H#include #include #include #include #include #include using namespacestd;#ifndef FALSE#define FALSE)#endif#ifndef
13、TRUE#define TRUE;#endif/保留字的个数#define MAXRESER0EDtypedef enum/book-keeping tokensENDFILEERRQ R/reserved wordsIF, ELSEINT, RETURVOIDWHILE/multicharacter tokensID, NUM/special symbols/LBRACKET/RBRACKET - LBRACE/RBRACE ASSIGNEQLT, RT PLUSMINUSTIMESOVERPARENRPARENEMI ,LBRACKERBRACKENEQCOMMLBRAC限BRACE ,L
14、TEQRTEQTokenTypeexternFILE* source;/源代码文件externFILE* listing;/listing output text fileexternFILE* code;/extern int lineno;/语法分析树 typedef enumNodeKindStmtK ExpK DeclarationK ,;typedef enumStmtKindIfK, WhileK AssignK, ReturnK VoidK,;typedef enumExpKindOpK ConstK IdK, Array_expK Function_expK, ; typedef enumExpTypeVoid, Integer;typedef enumDeclarationKind#define MAXCHILDREN typedef struct treeNode struct treeNode *declarati
