信息工程学院编译原理实习指导书(老版).doc

编译原理实验指导书 西北农林科技大学信息工程学院 2017年3月7日 实验一 词法分析 1 实验二 语法分析 3 实验三 语义分析1 4 实验四 语义分析2 4 实验五 错误处理 4 附录 5 实验环境和工具 5 MiniC语言 21 实习一 词法分析 一、实验目的： 1. 熟悉Javacc工作原理，掌握词法分析相关的类： Token：表示单词的类。每个Token对象的主要成员：intkind表示单词的种别 String image 存储了token所代表的内容beginLine表示单词所处的行nt beginColumn表示单词所处的TokenMgrError：词法错误类当识别到非法单词时弹出的错误对象 1. 词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是读入源程序，输出单词序列。词法分析器的单词常表示成二元式：(单词种别码，单词在源代码中的字符串)。 2. 词法分析器需要把对象语言的词法规则全部描述出来，在这我们取C语言子集，它的词法定义如下： （1）关键字KEYWORD if else int return void while…….. 所有的关键字都是小写。 （2）标识符IDENTIFIER 标识符的定义采取正则表达式定义方式，标识符由字母、数字、下划线“_”组成，并且首字母不能是数字。 （3）分隔符SEPARATER ； ， { } [ ] （ ） （4）运算符OPERATOR + - * / = （5）常数CONSTANT 简化为只表示整型常数。 （6）词法分析过滤的字符 空格“ ”、制表符“\t”、回车“\r” 和换行符“\n”。 三、实验过程和指导： 1. 准备 编译原理的实习借助的javacc插件版本是1.5.33，要求jdk版本是1.7。请提前安装调试好。 2. 新建一个用于javacc编辑的jj模板文件： （1）新建java项目 （2）建立一个词法分析包（例如：package lexical） （3）在lexical 包内，“新建”-“其它”-“JavaCC Template File” （4）创建一个“.jj”文件，如图1所示： 图1 新建jj模板文件 3. 在模板文件中修改第三部分，将“二、实验预习提示”部分的词法规则写入。 图2 jj模板文件格式 4. 在熟悉词法分析器工作原理的基础上，在main方法中编写词法分析程序，并输出单词序列。要求：准备好多组测试源程序。 四、程序输入/输出示例： 图3 测试源代码 图4 词法分析输出1 对照图图(单词种别码，单词在源代码中的字符串)。图4中最后一行提示词法错误的原因是 实验二 语法分析 一、实验目的： ??? 设计MiniC的上下文无关文法，利用JavaCC生成调试递归下降分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。本次实验的目的主要是加深对递归下降分析法的理解。 二、语法分析器: 按照MiniC语言的语法规则检查词法分析输出的记号流是否符合这些规则，并根据这些规则所体现出的语言中的各种语法结构的层次性。把规则写入到JavaCC的 .jjt文件中，可以生成树状的层次结构。 三、JavaCC: 在JavaCC的文法规范文件中，不仅可以描述语言的语法规范，而且可以描述词法规范，本次实习中，利用JavaCC以MiniC语言构造一个不含语义分析的编译器前端，包括词法分析、语法分析，并要考虑语法分析中的错误恢复问题。通过使用JavaCC, 可以体会LL(k)文法的编写特点，掌握编写JavaCC文法规范文件的方法。 内容：利用JavaCC生成一个MiniC的语法分析器； 要求： 用流的形式读入要分析的C语言程序，或者通过命令行输入源程序。 具有错误检查的能力，如果有能力可以输出错误所在的行号，并简单提示 如果输入的源程序符合MiniC的语法规范，输出该程序的层次结构的语法树 具体实施步骤如下： 1.把MiniC转换为文法如下 〈程序〉→ int main() {〈语句块〉 〈语句块〉→〈语句〉{〈语句串〉} 〈语句〉→〈语句〉|〈条件语句〉|〈循环语句〉〈语句〉→〈〉| 〈赋值语句〉 〈赋值语句〉→ ID =〈表达式 〈条件语句〉→ if〈条件〉〈语句块〉 〈循环语句〉→ while〈条件〉〈语句块〉 〈条件〉→（〈表达式〉〈关系符〉〈表达式〉）〈表达式〉→〈表达式〉〈〉〈表达式〉〈表达式〉〈〉→|-|*|/ 〈关系符〉→＜|＜＝|＞|＞＝|＝＝|实验三 语义分析 一、实习目的 通过上机实习，加深对语法制时翻译原理的理解，掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法。 二、实习要求 采用递归下降语法制导翻译法对算术表达式、赋值语句、条件语句、循环语句进行语义分析生成四元