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编译原理上机实验 关于正规式 产生式 编写词法分析器.docx

发布时间：2022-06-08 发布人：admin 分类：说明书 资料大小：1.12M 资料格式：docx 举报 版权申诉
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    实验目的： 1.会用正规式和产生式设计简单语言的语法； 2.会用递归下降子程序编写编译器或解释器； 3.会写上机报告（简单的技术文档） 题目要求： 为简单的函数绘图语言编写一个解释器。该解释器接受用绘图语言编写的源程 序，经过语法和语义分析后，直接将源程序所规定的图形显示在显示屏（或显示 窗口）中。作业的目的是：通过自己动手编写解释器，掌握语言翻译，特别是语 言识别的基本方法。 设计实现： 本实验采用 C/C++和递归下降子程序的方法编写解释器。词法和语法分析器 的构造是手工完成。其实现过程的解释器的工作过程可以用下图说明： 词法分析器 语法分析器 语义子程序 C/C++编译器 函数绘图语言解释器 可将实验分三个步骤完成：词法分析，语法分析和语义分析，分别实现词法分 析器，语法分析器和图形绘制的设计，便车测试。下面分别介绍： 1）词法分析器的构造： 词法分析器根据词法规则识别出源程序中的各个记号，即某类单词。构 造词法分析器可分以下步骤：用正规式对模式进行描述；由正规式构造 NFA；将 NFA 转化为 DFA；将 DFA 最小化；根据最小 DFA 编写程序并进行测试。 源程序是由字符序列构成的，词法分析器获取这些字符序列后，根据构 词规则将其转化为记号流。因此，要为简单的绘图语言编写解释器，必须完成下 列功能： a，去掉源代码中没有用的字符序列（如注释，空格等）； b，将有用的字符序列根据构词规则转化为记号流，供语法分析器使用； c， 能有效的识别错误的字符序列，并经过语法分析器产生错误信息。 记号的设计 记号一般由类别和属性组成，结合函数绘图语言的特点，可用如下数据结构表示 记号：
    将函数绘图语言的记号类别进行如下划分： 模式的正规式表示： 用一下正规式描述词法，设 letter 和 digit 为辅助变量。
    构造正规式的 DFA 根据书上算法 2.2，2.4，2.5，2.6 可得到最小 DFA 如下图：（中间省略了 NFA） 2）语法分析器的构造： 语法分析是制导翻译的基础，语法分析器是函数绘图语言解释器的核心， 所以，构造语法分析器是构造解释器的关键。 因为采用了递归下降子程序方法，所以在文法设计上要求是 LL（1）文 法。本解释器采用了自上而下是分析方法，所以必需消除左递归和左因子。经过 上面的操作后，得到了可以编写递归下降子程序的文法：
    语法树的建立： 语法分析的过程就是构造一颗虚拟的分析树。对于编译器，需要在语法分析阶 段构造源程序的语法树，用语法树记录下输入源程序的完整结构，方便语义分析。 然而对于简单的函数绘图语言，没必要为完整的源程序构造语法树，也没必要为 每个句子构造语法树。 建立语法树子程序如下：
    递归下降子程序： 分析器所需辅助子程序： Void FetchToken(),调用词法分析器 GetToken，保存当前字符，若字符为非 法，则指出语法错误； Void MatchToken()，匹配当前字符，成功则获取下一字符，否则指出错误； Void SyntaxError()，处理语法错误。 主要产生式的递归子程序：
    3）语法制导翻译绘制图形： 绘图语言的设计： 全程变量： 函数绘图语言的原程序是顺序执行的，任意时刻变量 T 和记录坐标 的交换信息的内容只需要保存当前最新的值，即任意时刻只需要一套 变量。可将它们设为全程变量来减少函数间参数的传递。声明如下： 语义函数 解释器中需要的语义函数如下：
    递归子程序中语义函数的嵌入 语义可以嵌入在递归子程序任意位置。
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