编译原理

Table of Contents 1 编译器整体设计与实践 1.1 龙书 – 《Compilers Principles，Techniques, & Tool》 1.2 虎书 – 《Modern Compiler Implementation in C》 1.3 《Engineering a Compiler》 1.4 《编译原理实验教程》 1.5 《Crafting a compiler》 1.6 《编译器设计之路》 2 语言理论、编译器前端设计与实现 2.1 《Introduction to Automata Theory, Languages, and Computation》 2.2 《Programming Language Pragmatics》 2.3 《Practical Foundations for Programming Languages》 2.4 《 Design Concepts in Programming Language 》 2.5 《Principles of Program Analysis》 2.6 《Language Implementation Patterns – Create Your Own Domain-Specific and General Programming Languages》 2.7 《flex & Bison》

1.已知文法： S->a|^|(T) T->T,S|S 分析句型（T,(^,a))，求全部的短语、直接短语和句柄。 答:语法树： 短语：(T,(^,a)) 、 T,(^,a) 、 (^,a) 、^,a 、a 、^ 直接短语：^ a 句柄：^ 2.构造上下文无关文法，描述语言： ｛anbn|n>=0｝ ｛ambn|m>=n>=0｝ if语句 答: 1.S->aSb | ab 2.S->aSb | ab | a if语句: if -> if<条件> then <语句> | if<条件> then <语句> else <语句> 来源： https://www.cnblogs.com/cnw834575008/p/11552129.html

1.已知文法： S->a|^|(T) T->T,S|S 分析句型（ T,(^,a))，求全部的短语、直接短语和句柄。 由题目可知，语法树如下图所示： 所以此文法的 短语有： ^ a ^,a (^,a) T,(^,a) ( T,(^,a)) 直接短语有： ^ a 句柄是： ^ 2.构造上下文无关文法，描述语言： (1) ｛ anbn|n>=0 ｝ S -> aSb | ab | ε (2) ｛ ambn|m>=n>=0 ｝ S->aSb | a | ε (3)if 语句 if => if < 条件 > then < 语句 一 > | if < 条件 > then < 语句 一 > else < 语句 二 > 来源： https://www.cnblogs.com/chock/p/11551721.html

1.已知文法： S->a|^|(T) T->T,S|S 分析句型（T,(^,a))，求全部的短语、直接短语和句柄。 该题语法树如下： 全部短语：^ ， a ， ^,a ，（^,a）， T,（^,a）， (T,（^,a）) 直接短语：^ ， a 句柄： ^ 2.构造上下文无关文法，描述语言： ｛anbn|n>=0｝ ｛ambn|m>=n>=0｝ if语句 (1)设文法G(S):S -->anbn | ε 　if(n>0) 　　S--->anbn 　else 　　S---->ε (2)设文法G(S): S-->ambm | ambn | ε if(m>0&&n>0){ 　　if(m>n) 　　　　S-->ambn; 　　else if(m==n) 　　　　S--->ambm; 　　else 　　　　S--->ε; } 　else 　　S--->ε 来源： https://www.cnblogs.com/xiaoAP/p/11550159.html

1.已知文法： S->a|^|(T) T->T,S|S 分析句型（T,(^,a))，求全部的短语、直接短语和句柄 答： 该句型的左推导为： S->(T) ->(T,S) ->(T,(T)) ->(T,(T,S)) ->(T,(S,S)) ->(T,(^,S)) ->(T,(^,a)) 根据推导得文法树如下： 文法树可得： 短语： ^ ^,a (^,a) T,(^,a) (T,(^,a)) 直接短语： T , ( ) ^ , a 句柄： T 2.构造上下文无关文法，描述语言： ｛a^nb^n|n>=0｝ ｛a^mb^n|m>=n>=0｝ if语句 答： G[S]:S->xSy|xy|ε G[S]:S->xSyS|x|y|ε if语句->if(条件)then(语句)|if(条件)then(语句1)else(语句2) 来源： https://www.cnblogs.com/huangwenshuo/p/11546421.html

词法分析器实现 一、写在前面 编译原理 是软件工程的一项基础的课程， 是研究软件是什么，为什么可以运行，以及怎么运行的学科 ，编译系统的改进将会直接对其上层的应用程序的执行效率，执行原理产生深刻的影响。 编译原理的目的是将源语言翻译成目标语言。 与翻译的区别就是， 编译将高级语言编译成低级语言 。至于达到什么样的低级语言，在不同的系统中是不同的，对于不同的机器都要用相应的指令系统，编译的目的就是将编译出来的语言用目标机的指令系统执行，一般而言是翻译到汇编语言的层次，但也有特例，比如JVM， Java虚拟机是将高级语言编译到中间语言环节 ，对于任何的高级语言，都翻译成相同的自己可以识别的中间语言，这样就可以在不同的机型上运行了，这种独特的创意造就了与平台无关的语言识别器——虚拟机的出现，从本质上来说也是用到了编译原理。编译原理的内容非常丰富，技术非常成熟，有着几十年的研究历史，笔者在大学学习《编译原理》的时候，侥幸在最后的期末考试中获得了满分的优异成绩，这样一门内容丰富、逻辑严谨、极度抽象和形式化的课程，笔者是怎么学的呢，无外乎两个字—— 兴趣 。只要有兴趣，任何困难都会显得微不足道！！！转瞬之间，大学已接近尾声，在即将踏出校门的一刻，突然有种什么事情没有完成的感觉，仔细想想，自己在大学学了很多的知识，自己究竟掌握的怎么样了，是不是很好的收集和整理了？想到这里，不觉出了冷汗，因此

实验一：词法分析 一、实验目的 通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 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。 二、实验预习提示 1、 词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符号常常表示成以下的二元式(单词种别码，单词符号的属性值)。本实验中，采用的是一类符号一种别码的方式。 2、 单词的BNF表示 <标识符>----> <字母><字母数字串> <无符号整数>----> <数字><数字串> <加法运算符>----> + <减法运算符>----> - 等等 3、 模块结构（见课本P95-96）(可根据自己的理解适当修改) 三、实验过程和指导： （一） 准备： 阅读课本有关章节，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。 初步编制好程序。 准备好多组测试数据。 （二） 上机： （三） 程序要求： 1． 要求用C++Builder或者Dephi或者VB或者VC或者JAVA等可视化编程工具编写；要求有界面（即一般windows下应用程序界面）。 2． 输入为某语言源代码。 程序输入

作为从被人类理解的文本，到被计算机理解的文本的第一步，词法分析可通过扫描程序将源程序读入，并进行理解和分割为若干记号。由于扫描程序是格式匹配的一种特殊情况，所以需要研究在扫描过程中的格式说明和识别方法，其中最主要的就是 正则表达式 和 有穷自动机 。 词法分析的通常做法是： 　　1. 写出各类记号的正则表达式。 　　2. 根据正则表达式构造NFA。 　　3. 将NFA转为DFA。 　　4. 根据DFA就可以实现词法分析器。 下面根据 C-Minus的词法 来构造一个词法分析器。 以ID|NUM为例 首先写出ID和NUM的正则表达式 　　ID = letter letter* 　　NUM = digit digit* 　　letter = [a-zA-Z] 　　digit = [0-9] 然后利用Thompson结构将正则表达式ID|NUM转换为NFA。 　　首先构造letter和digit构建机器 　　接着构造ID和NUM的构建机器 　　最后构造ID|NUM的NFA 接着再利用 子集构造 将生成的NFA转换为DFA 最后根据DFA写出程序 利用子集构造模拟NFA 最小化DFA的状态数量 来源： http://www.cnblogs.com/cwblaze/archive/2010/01/28/1658109.html

词法分析的任务： 　　 首先，从阶段上来看，编译器可分为若干个中间阶段： 　　　　 　　典型的，可以包含为一个 前端 ，一个 后端 。前端接收源程序产生一个中间表示，后端接收中间表示继续生成一个目标程序。所以，前端处理的是跟源语言有关的属性，后端处理跟目标机器有关的属性。 　　更细节的， 前端 可以划分为若干个阶段： 　　　　 　　下面我们看看 词法分析器 的任务： 　　　　 　　词法分析器读入程序员写的程序，然后对字符流做切分成记号流。举个例子： 　　　　 这是一个程序员看到的字符流 　　词法分析器将字符流读入，根据关键字、标识符、标点、字符串、整形数等进行划分，形成记号流（单词）： 　　　　 　　那么就会有两个问题： 1.记号的数据结构如何定义？ 2.如何实现从字符流到记号流转换的算法？ 　　首先看 第一个问题 ，如何定义记号的数据结构，假如用C语言实现数据结构的定义，可以这样实现： 　　　　 　　举个例子：假如源语句if(x>5)，则词法分析器返回token{k=IF,lexeme=0};token{k=IPAREN,lexeme=0};token{k=ID,lexeme="X"};…… 　　【 此处小结 】：词法分析器的任务：字符流到记号流。 　　　　　　　字符流：和被编译语言密切相关（ASCII,Unicode,or……） 　　　　　　　记号流：编译器内部定义的数据结构

样例输入：if num > 100 then num2 = 100 else num2 = 0 ; # 样例输出： #include "cstdio" #include "cstring" #include "cctype" const int ERROR = -1 ; const int OVER = 0 ; const int BEGIN = 1; const int END = 2; const int IF = 3; const int THEN = 4; const int WHILE = 5; const int DO = 6; const int CONST = 7; const int VAR = 8; const int CALL = 9 ; const int PROCEDURE = 10; const int ID = 11; const int NUMBER = 12; const int PLUS = 13; const int SUB =14; const int STAR = 15; const int DIV = 16; const int MOD = 17; const int EQUAL = 18;//= const int NE =19;//<> const int LESS = 20;//< const int MORE = 21;//>