编译原理课程设计报告-简单文法的编译器的设计与实现

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课 程 设 计 报 告

设计题目：简单文法的编译器的设计与实

现

班

级：计算机1206

组长学号：20123966 组长姓名：

指导教师：

设计时间：2014 年 12 月

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摘 要

编译原理是计算机科学与技术专业一门重要的专业课, 它具有很强 的理论性与实践性，目的是系统地向学生介绍编译系统的结构、工作原 理以及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术，在计算机本科教学 中占有十分重要的地位。计算机语言之所以能由单一的机器语言发展到 现今的数千种高级语言，就是因为有了编译技术。编译技术是计算机科 学中发展得最迅速、最成熟的一个分支，它集中体现了计算机发展的成 果与精华。

本课设是词法分析、语法分析、语义分析的综合，外加上扩展任务 中间代码的优化和目标代码的生成，主要是锻炼学生的逻辑思维能力， 进一步理解编译原理的方法和步骤。

关键词：编译原理，前端，目标代码，后端

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目

录

摘要.....................................................3 1. 概述..................................................6 2. 课程设计任务及要求....................................8

2.1 设计任务..........................................8 2.2 设计要求..........................................9 2. 算法及数据结构.......................................10 3.1 算法的总体思想....................................10 3.2 词法分析器模块....................................11 3.2.1 功能..........................................11 3.2.2 数据结构......................................11 3.2.3 算法..........................................12 3.3 语法分析器模块....................................13 3.3.1 功能..........................................13 3.3.2 数据结构......................................13 3.3.3 算法..........................................14 3.4 中间代码产生器模块................................24 3.4.1 功能..........................................24 3.4.2 数据结构......................................24 3.4.3 算法..........................................25 3.5 优化器模块........................................27 3.5.1 功能..........................................27 3.5.2 数据结构......................................27 3.5.3 算法..........................................28 3.6 目标代码生成器模块................................30 3.6.1 功能...........................................30 3.6.2 数据结构.......................................30 3.6.3 算法...........................................31

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4. 程序设计与实现.........................................32

4.1 程序流程图.........................................32 4.2 程序说明...........................................33 4.3 实验结果...........................................35 4. 结论...................................................42 5. 参考文献...............................................43 6. 收获、体会和建议.......................................44

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概述

在计算机上执行一个高级语言程序一般要分为两步；第一步，用 一个编译程序把高级语言翻译成机器语言程序；第二步，运行所得的机 器语言程序求得计算结果。在学习《编译原理》课程过程中，逐渐掌握 各章节构造编译程序的基本理论，并能独立完成词法分析器、语法分析 器和语义分析器实验，在基本实验完成的基础上，逐步完成课程设计。 针对自己的理解和学习，实现一个小编译器括符号表的构造。

编译程序的工作过程一般可以划分为五个阶段：词法分析、语法 分析、语义分析和中间代码产生、优化、目标代码生成。

第一阶段，词法分析。词法分析的任务是：输入源程序，对构成 源程序的字符串进行分解和扫描，识别出一个个的单词或符号。我们设 计了符号表，包括名字栏和信息栏，其中名字栏作为关键字，根据给定 的名字，在符号表中查找其信息。如果该名字在符号表中不存在，则将 其加入到符号表中，否则返回指向该名字的指针，从符号表中删除给定 名字的表项，并且设计了词法分析器，具体实现为设计各单词的状态转 换图，并为不同的单词设计种别码。将词法分析器设计成供语法分析器 调用的子程序。词法分析器具备预处理功能。将不翻译的注释等符号先 滤掉，只保留要翻译的符号串，即要求设计一个供词法分析调用的预处 理子程序；，能够拼出语言中的各个单词，将拼出的标识符填入符号表， 返回识别单词或符号的种别码和 属性值。

第二阶段，语法分析。在词法分析的基础上，根据语言的语法规则， 把单词符号串分解成各类语法单位。通过语法分析，确定整个输入串是 否构成语法上正确的“程序”。我们实现了语法分析器，能够使用预测

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