《编译原理》实验指导书(吴元斌)

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1、《编译原理》实验指导书“编译原理”课程是计算机本科专业的必选课程，上机实验是该课程的重要环节，实验学时数为8学时。一个编译程序把源程序翻译成等价的目标程序，一般应做词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化等五个方面的工作，为了使学生对其有较深的理解，必须根据这五个方面设计实验。本指导书正是根据课程的内容，将实验分为前期准备阶段、基本操作阶段和技术提高阶段三个阶段进行：①前期准备阶段的实验主要是为后续实验做好准备，应围绕编译原理课程进行设计，如：学生可根据教科书的内容，设计一个源程序的输入和扫描程序，并完成相应

2、的设计报告；②基本操作阶段的实验是围绕着编译原理的五个方面的工作来进行，其内容主要是词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和代码优化等，如：简单的词法分析程序、LL(1)分析法算法、语义分析程序、中间代码和目标代码生成算法的实验，这些实验基本上包括了以上知识要点，学生可结合书本上有关的知识来完成；③技术提高阶段的实验是综合性课程设计实验，根据编译原理编制应用程序，不仅要求把书本上的内容掌握好，同时还需要自学一些相关的知识。    18    实验一、词法分析（2学时）一、实验目的熟悉正规文法、正规式和有穷自动机，了解

3、词法分析的主要任务，掌握词法分析是如何根据正规文法规则逐一分析词法得到属性字的，即掌握了词法分析过程。二、实验内容编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）。三、实验原理词法分析是编译过程的第一步，要想做好该实验，必须熟悉正规文法、正规式和有穷自动机的概念和原理，实验前须先定义语言的正规文法或正规式，构造确定的有穷自动机，然后根椐有穷自动

4、机设计程序模块，源程序的输入。    18    一、实验步骤（一）准备：1.阅读课本有关章节，花二天时间明确语言的语法，写出基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符和程序例。2.初步编制好程序。3.准备好多组测试数据。（二）上课上机：将源代码拷贝到机上调试，发现错误，再修改完善。第二次上机调试通过。（三）程序思路（仅供参考）：0.定义部分：定义常量、变量、数据结构。1.初始化：从文件将源程序全部输入到字符缓冲区中。2.取单词前：去掉多余空白。3.取单词后：去掉多余空白（可选，看着办）。4.取单词：利用实验一的成果读

5、出单词的每一个字符，组成单词，分析类型。（关键是如何判断取单词结束？取到的单词是什么类型的单词？）5.显示结果。二、实验报告要求（1）功能描述：该程序具有什么功能？    18    （2）程序结构描述：函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能；函数之间的调用关系图、程序总体执行流程图（参考课本第二章）。（3）实验过程记录：出错次数、出错严重程度、解决办法摘要。（4）实验总结：你在编程过程中花时多少？多少时间在纸上设计？多少时间上机输入和调试？多少时间在思考问题？遇到了哪些难题？你是怎么克服的？你对你的程序的评价

6、？你的收获有哪些？一、注意事项1．为了能设计好程序，应做好以下工作：①模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情；②写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等；③编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。2.该实验课约课余准备4小时；上机2小时；完成实验报告2小时；3．需提交：①程序源代码；②已经测试通过的测试数据3组（以“第一组输入/输出/第二组输入/输出/第三组输入/输出”的顺序存放）。二、思考题1.如何根据正规式构造有穷自动机？2．该实验的难点和重

7、点在哪里？    18    实验二、LL（1）分析算法（2学时）一、实验目的熟悉前面所学的语法分析过程，了解语法分析是如何根据语法规则逐一分析词法分析时所得到的属性字，以及检查语法错误的，即掌握了语法分析过程；具体来说，要求学生掌握LL(1)分析法的基本原理、掌握LL(1)分析表的构造方法、掌握LL(1)驱动程序的构造方法。二、实验内容根据课本所提供的LL（1）分析算法，编写一个语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，训练学生对常用语法进行分析的能力。本实验可以算术表达式为例完成语法

8、分析，其的文法可以是（你可以根据需要适当改变）：E→E+TT,T→TFF,F→（E）i根据算符优先分析法，将表达式进行语法分析，判断一个表达式是否正确。三、实验原理LL(1)是自顶向下的语法分析方法之一，它是编译过程的第二步，要想做好该实验，必须熟悉LL(1)分析方法的基本原理，掌握表达式文法的预测分析表的构造方法；且实验前须先定义好表达式的文