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海南大学编译原理实验三

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简介：
《海南大学编译原理实验三》是针对计算机科学与技术专业学生设计的一门实践课程，旨在通过具体的实验操作加深学生对编译器工作流程的理解。该实验要求学生利用所学知识实现简单的词法分析和语法分析功能，培养其解决实际问题的能力。 本实验旨在帮助学生掌握预测分析程序的分析、设计与实现的基本技术和方法。预测分析是一种自顶向下的语法分析方法，适用于LL(k)类型的文法，特别是LL(1)文法，这类文法可以通过构建预测分析表来有效地进行语法解析。 ### 实验题目 #### 文法定义 编写一个能够识别由以下规则定义的表达式的预测分析程序： - **E** → **E** + **T** | **E** - **T** | **T** - **T** → **T** * **F** | TF | F - **F** → ( E ) | i 其中，非终结符分别代表表达式、项和因子；而i表示标识符或数字。 #### 输入与输出 输入可以从键盘获取或者从每行含有一个表达式的文本段落件中读取。这些表达式可以包含任意的十进制数或十六进制数，并以#结束。 例如，有效的输入可能是 `80-5H+(6+1)+4h2#`。 ### 分析与设计 为了实现这个目标，首先需要将给定文法转换为LL(1)形式。这意味着对于每个非终结符，我们需要找到一个消除左递归的方法，并确保没有直接或间接的左递归。 接下来构建预测分析表： #### 预测分析表构造 预测分析表是基于LL(1)文法构造的，用于指导解析器如何处理不同的输入符号。表格中每个条目对应于非终结符和一个输入符号组合，并指示了应采取的动作（通常是应用哪个产生式）。 示例预测分析表如下： | | E | A | T | B | F | + | - | * | | ( | ) | i | |---|----|----|----|----|----|----|----|----|--|--|--| | E |-|-|-|-|-+A+TE-A-TE-- -- -- ---| | A |--||-|-||--ε ε ----| | T |-|-B*TF BTF - || (E) i --- | | B |--||--- ----- ------| | F |------(E)i----| ### 源代码详解 源代码主要包括以下几个部分： 1. 预处理指令与头文件引入。 2. 数据结构定义：链表节点，用于实现栈操作。 3. 预测分析表的二维数组存储值。 4. 函数实现： - **push**：将字符压入栈中。 - **pop**：从栈顶弹出一个字符。 - **dopush**：根据预测分析表中的值执行相应的动作。 - **transfer**：选择合适的预测分析表条目，基于当前符号和栈顶元素。 通过以上步骤，学生可以深入理解预测分析的基本概念和技术，并实际动手编写代码来解决具体问题。这种实践对于加深对编译原理的理解非常有帮助。

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  • 海南大学编译原理实验三
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    《海南大学编译原理实验三》是针对计算机科学与技术专业学生设计的一门实践课程，旨在通过具体的实验操作加深学生对编译器工作流程的理解。该实验要求学生利用所学知识实现简单的词法分析和语法分析功能，培养其解决实际问题的能力。 本实验旨在帮助学生掌握预测分析程序的分析、设计与实现的基本技术和方法。预测分析是一种自顶向下的语法分析方法，适用于LL(k)类型的文法，特别是LL(1)文法，这类文法可以通过构建预测分析表来有效地进行语法解析。 ### 实验题目 #### 文法定义 编写一个能够识别由以下规则定义的表达式的预测分析程序： - **E** → **E** + **T** | **E** - **T** | **T** - **T** → **T** * **F** | TF | F - **F** → ( E ) | i 其中，非终结符分别代表表达式、项和因子；而i表示标识符或数字。 #### 输入与输出 输入可以从键盘获取或者从每行含有一个表达式的文本段落件中读取。这些表达式可以包含任意的十进制数或十六进制数，并以#结束。 例如，有效的输入可能是 `80-5H+(6+1)+4h2#`。 ### 分析与设计 为了实现这个目标，首先需要将给定文法转换为LL(1)形式。这意味着对于每个非终结符，我们需要找到一个消除左递归的方法，并确保没有直接或间接的左递归。 接下来构建预测分析表： #### 预测分析表构造 预测分析表是基于LL(1)文法构造的，用于指导解析器如何处理不同的输入符号。表格中每个条目对应于非终结符和一个输入符号组合，并指示了应采取的动作（通常是应用哪个产生式）。 示例预测分析表如下： | | E | A | T | B | F | + | - | * | | ( | ) | i | |---|----|----|----|----|----|----|----|----|--|--|--| | E |-|-|-|-|-+A+TE-A-TE-- -- -- ---| | A |--||-|-||--ε ε ----| | T |-|-B*TF BTF - || (E) i --- | | B |--||--- ----- ------| | F |------(E)i----| ### 源代码详解 源代码主要包括以下几个部分： 1. 预处理指令与头文件引入。 2. 数据结构定义：链表节点，用于实现栈操作。 3. 预测分析表的二维数组存储值。 4. 函数实现： - **push**：将字符压入栈中。 - **pop**：从栈顶弹出一个字符。 - **dopush**：根据预测分析表中的值执行相应的动作。 - **transfer**：选择合适的预测分析表条目，基于当前符号和栈顶元素。 通过以上步骤，学生可以深入理解预测分析的基本概念和技术，并实际动手编写代码来解决具体问题。这种实践对于加深对编译原理的理解非常有帮助。
     
  • 海南大学编译原理实验一
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    本课程为海南大学《编译原理》系列教学的一部分，重点在于通过实践加深学生对编译器设计和实现的理解。实验一旨在引导学生掌握词法分析的基本方法和技术。 掌握简单词法识别程序的分析、设计与实现的基本技术与一般方法。 假设某语言允许的标识符为字母开头的字母数字串，允许的数据为无符号的十进制或十六进制整数。其中规定十六进制数必须以数字打头、以H结尾，数中允许使用的字母为A，B，C，D，E，F(分别表示10~15)。试设计一个DFA，使它能识别标识符、无符号的十进制和十六进制整数（假定各单词之间用界限符或空格分开），并编制相应的词法识别程序。 输入：可以自定义符号串的输入形式，如键盘输入、文本段落件、字符数组等。 输出：标识出规范的符号串与不合规范的符号串。 例如： 若输入为Ae35 6638 5392H A10 83A2Eh 65Ha 3G2H 80 则输出应为： Ae35是一个标识符（Identifier） 6638是一个十进制整数（DecimalInteger） 5392H是一个十六进制数（HexDigit） A10是一个标识符（Identifier） 83A2Eh是一个十六进制数（HexDigit） 65Ha非法输入（InvalidInput） 3G2H非法输入（InvalidInput） 80是一个十进制整数 ### 编译原理实验一：词法分析器的设计与实现 #### 实验目的 本实验旨在让学生通过实际操作，理解并掌握词法分析的基本技术与方法。具体目标包括： 1. 理解词法规则：熟悉词法分析的基础概念及不同类型的词法单元。 2. 设计词法分析器：学习如何根据给定的词法规则设计词法分析器，特别是确定有限状态自动机（DFA）。 3. 实现词法分析器：能够将理论知识转化为具体的编程实践，编写词法分析器程序。 #### 实验内容 假设存在一种编程语言，该语言支持以下几种词法单元： - 标识符：由字母开头的字母数字串组成。 - 无符号十进制整数：仅包含数字的整数。 - 无符号十六进制整数：以数字开头、以H结尾，中间可包含大写字母A-F。 #### 设计与实现 为了完成这个任务，首先需要对这些词法单元进行详细的分析与设计。 ### 一、分析与设计 #### 1. 分析与设计 - 正规式（或文法）：首先明确每种词法单元的定义，以便构建正确的正规表达式或文法。 - 标识符：`[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]*` - 无符号十进制整数：`[0-9]+` - 无符号十六进制整数：`[0-9A-Fa-f]+H` - 构造NFA：基于上述正规表达式或文法构建非确定性有限自动机（NFA）。 - 转换成DFA：将NFA转换为确定性有限自动机（DFA），确保每个状态对应唯一的输入符号。 - 最小化DFA：进一步简化DFA，使其尽可能高效。 #### 2. 编程 - 绘制程序流程图：基于最小化的DFA绘制程序的核心部分。 - 编写词法分析程序：根据流程图编写词法分析程序，处理输入并输出结果。 ### 二、示例代码解析 接下来是实验报告中的部分源代码及其解析。 ```c #include #include int isDigitOrChar(char ch){ // 省略具体实现细节 } int main(){ printf(请输入要检测的字符串：); char words[100]; scanf(%[^#], words); // 读取输入的字符串，以#作为结束标志 words[strlen(words)] = #; char* q = NULL; char word[20] = ; int state = 0; int i = 0; q = words; while (*q){ switch (state){ case 0: // 初始状态 switch (isDigitOrChar(*q)){ case digit: word[i++] = *q; state = 2; break; case H || h: case A: case B: case C: case D: case E: case F: word[i++] = *q; state = 1; break; } // 其
     
  • 海南大学编译原理实验二
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    本课程为海南大学计算机科学与技术专业系列课程之一，旨在通过编译原理实验二的教学，帮助学生理解并掌握词法分析、语法分析等关键技术环节的操作和实现。 掌握递归下降语法程序的分析、设计与实现的基本技术与方法。 编写识别由下列文法G[E]所定义的表达式的递归下降语法分析器。 E → E+T | E-T | T T → T*F | TF | F F → (E) | i 输入：含有十进制数或十六进制数的表达式，如：75+(1ah-3*2)+682#。 输出：语法正确或语法错误信息。 编译原理实验二——递归下降语法分析器 本实验基于海南大学计算机科学与技术学院的课程“编译原理”，旨在帮助学生深入理解并掌握递归下降语法分析的基本技术和方法。通过实验，学生能够熟悉如何编写用于识别特定文法所定义表达式的递归下降语法分析器。 #### 实验任务概述 实验任务是设计并实现一个递归下降语法分析器，该分析器能够识别由以下文法G[E]定义的表达式： - E → E + T | E − T | T - T → T * F | TF | F - F → (E) | i 这里的i代表数字（可以是十进制或十六进制），并且允许输入包含这些数字的表达式。例如，输入75+(1ah-3*2)+682#，输出应该是关于该表达式语法是否正确的信息。 #### 文法解析与转换 为了确保递归下降分析器的正确性，首先需要将给定的文法转换为LL(1)文法形式。LL(1)文法是一种特殊的上下文无关文法，可以通过简单的递归下降算法来处理，在编写递归下降分析器时非常重要。 对于本实验中的文法，我们注意到它已经符合LL(1)文法的要求，因此无需进一步转换。 #### 分析器设计 递归下降语法分析器的设计主要分为以下几个步骤： 1. 词法分析：首先对输入的字符串进行词法分析，将它们转换为有意义的符号（token）。在这个实验中，词法分析的任务包括识别数字、操作符等基本元素。 2. 语法分析：完成词法分析后，接下来的任务是根据给定的文法规则检查这些符号是否构成合法的表达式。这里采用的是递归下降分析的方法。 #### 词法分析实现 实验中的词法分析部分使用了C语言实现，具体代码如下所示： ```c #define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS #include #include int isDigitOrChar(char ch){ enum type { digit, space, Hh, AF, letter, end }; if (ch >= 0 && ch <= 9) return digit; else if (ch == ) return space; else if (ch == H || ch == h) return Hh; else if ((ch >= A && ch <= F) || (ch >= a && ch <= f)) return AF; else if ((ch >= A && ch <= Z) || (ch >= a && ch <= z)) return letter; else if (ch == #) return end; } int wordanalyse(char words[]){ words[strlen(words)] = #; char* q = NULL; char word[20] = ; int state = 0; int i = 0; q = words; while (*q){ switch (state){ case 0: switch (isDigitOrChar(*q)){ case digit: word[i++] = *q; state = 2; break; case Hh: case AF: case letter: word[i++] = *q; state = 1; break; case space: state = 0; break; default:; } break; // 其他状态... } q++; } } ``` 此代码实现了词法分析器的基本功能，它通过检查每个字符来识别数字、字母等，并将它们分类为相应的符号类型。 #### 语法分析实现 语法分析部分的实现同样重要，它依赖于递归下降分析方法。具体的递归下降函数会根据上述文法规则递归地调用自身或其他函数来匹配输入序列。这部分的具体实现细节没有给出，但通常会涉及到定义一系列函数，比如E()、T()、F()等，这些函数将根据文法规则逐层分解输入。 #### 总结 通过上述实验，学生不仅能够学习到如何构建递归下降语法分析器的基本知识，还能深入了解词法分析和语法分析的过程。此外，通过实际编程实践，学生还能够增强解决实际问题的能力，这对于未来的软件开发工作非常有帮助。
     
  • 海南大学编译原理实验四
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    《海南大学编译原理实验四》是海南大学计算机相关课程中的一次实践教学环节，学生通过具体编程任务加深对编译原理的理解和应用。 掌握算符优先分析的基本原理及其程序设计与实现的技术方法。 编写识别由下列文法所定义的表达式的算符优先分析程序。 E -> E + T | E - T | T T -> T * F | TF | F F -> (E) | i 输入：从键盘或文本段落件中读取含有一个或多个表达式，其中包含任意十进制数和十六进制数，并以#结束。例如：“80-5H+(6+1)+4h2#”。 输出：分析成功与否的信息。 ### 知识点详解 #### 1. 算符优先分析原理 算符优先分析是一种自底向上的语法解析方法，适用于大多数算术表达式的处理。这种方法根据操作数之间的优先级来决定何时执行归约操作。 - **算符优先关系**： - 在文法的任何推导过程中存在 `αAβ` 形式直接短语时，对于所有在非终结符 A 的 FIRSTVT 集合中的算符 x 和 LASTVT 集合中的算符 y，都有相应的优先级。 - 例如，在给定的文法规则中： ```plaintext E -> E + T | E - T | T ``` `FIRSTVT(E) = {+, -, (, i}`，`LASTVT(E) = {+, -, ), #}`。 - **算符优先表构造**： 算符优先表用于存储不同操作符之间的优先关系。对于两个操作符 x 和 y： - 如果x > y，则在表格中记录为1；如果x = y，记录0；若x < y, 记录为-1。 - 示例文法中的算符优先表如下所示： ``` + - * i ( ) # +> > < < > > -> > < < > > *< > = = i> > > >= (< << <<< <= )> >> >>> >=> #<<<<<<= ``` #### 2. 文法规则及输入输出规则 - **文法定义**： - `E -> E + T | E - T | T` - `T -> T * F | TF|F` - `F -> (E) | i` 其中，非终结符包括：表达式（E）、项（T）和因子(F)，算术操作符有+、- 和*；括号为( ) ；变量i代表整数。 - **输入格式**： - 输入可以是键盘直接输入的字符串或每行含有一个表达式的文本段落件。 - 每个输入串以 `#` 结束，例如：80-5H+(6+1)+4h2# - 支持十进制和十六进制数（后缀为大写 H 或小写字母 h)。 - **输出格式**： - 输出表明是否成功解析输入的表达式。 - 成功时，返回“分析成功”；失败则显示 “分析不成功”。 #### 3. 源代码分析 - 定义了一系列变量和宏定义（如 `_CRT_SECURE_NO_WARNINGS`）来避免警告消息。 - 使用二维数组 `table[8][8]` 来存储算符优先关系。 - 函数 `transfer` 根据当前栈顶元素与输入字符计算优先级。 #### 4. 实验总结 通过此实验，学生可以掌握算符优先分析的基本原理及其程序设计实现技术。特别是如何构造和使用操作数的优先表以及将文法规则应用于特定编程任务中（如编写识别给定语法定义表达式的代码）。这对于理解编译器的工作机制非常重要。
     
  • 上海大学编译原理实验报告
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    《上海大学编译原理实验报告》记录了学生在计算机科学课程中关于语言翻译程序设计的学习与实践过程，涵盖词法分析、语法解析及代码生成等关键技术环节。 上海大学2013年编译原理实验报告附代码。
     
  • HNU_Compilers: 湖南大学编译原理实验
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    湖南大学《编译原理》实验课程平台（HNU_Compilers）旨在通过实践操作提升学生对编译器设计与实现的理解，涵盖词法分析、语法分析等核心内容。 实验1：词法分析 实验2：正则表达式到NFA再到DFA最后进行DFA最小化 实验3：语法分析 实验4：使用Yacc和FLEX工具（无对应代码） 实验5：语义分析 实验6：目标代码生成 其中，实验1和实验3采用的是TINY语言。而到了实验5和实验6，则是用CMinus进行的，因为对于TINY来说已经提供了源码，并且没有其他替代方法可用。 因此，如果是在湖南大学（HNU）学习的话，建议从第一个实验开始就使用CMinus来进行编写。
     
  • 编译原理实验（三）
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    《编译原理实验（三）》是编译原理课程实践环节的重要组成部分，通过具体实验加深学生对语法分析、语义检查及代码生成等核心概念的理解与应用。 大三上学期做的编译原理实验是最后一个实验，该实验要求将词法分析器、语法分析器和解释器整合在一起运行，并最终得到相应的结果。
     
  • 湖南大学 编译原理实验一（ZIP文件）
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    本实验为湖南大学编译原理课程的第一部分实践内容，包含于ZIP文件中，旨在通过具体编程任务加深学生对词法分析、语法解析等理论知识的理解与应用。 湖南大学的专业课编译原理实验资料非常详尽，分数也比较高。我推荐陈果老师的课程，他的讲解十分出色。祝愿大家学业有成，代码及报告仅供参考，请不要直接摘抄使用。
     
  • 华南农业大学编译原理综合实验
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    《华南农业大学编译原理综合实验》是针对计算机科学专业学生设计的一门课程，旨在通过实践操作加深学生对编译原理的理解与应用。该课程涵盖了词法分析、语法分析等多个核心模块，帮助学生掌握编译器的设计与实现技巧，提升编程能力和解决复杂问题的能力。 选择部分C语言的语法成分来设计词法分析程序以及语法语义分析程序。参考附录C.3中的简单语言，采用递归下降的语法制导翻译技术，为其设计词法、语法和语义分析程序。
     
  • 湖南大学编译原理实验四资料.zip
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    本资料为湖南大学《编译原理》课程第四次实验的相关内容，包含实验指导书、测试案例和参考答案等文件，适用于学习编译原理的学生。 根据语法规则建立状态图并创建LR（0）表以实现tiny功能。验收所需文件清单及简要说明请参见实验报告中的相关部分。