《編譯原理》課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱一、實(shí)驗(yàn)類別：專業(yè)實(shí)驗(yàn)課程學(xué)分：3二、實(shí)驗(yàn)總學(xué)時(shí)：8三、應(yīng)開實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)：3必開實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)：3選開實(shí)驗(yàn)個(gè)數(shù)：0四、適用專業(yè)：計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)五、實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定方法：上機(jī)實(shí)驗(yàn)要求對(duì)PL語(yǔ)言及其編譯器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)及擴(kuò)充、修改。每個(gè)擴(kuò)充或修改方式可得到不同的分?jǐn)?shù)，滿分為100分。實(shí)驗(yàn)總成績(jī)主要從兩大方面評(píng)定：考勤與實(shí)際操作技能考核占50％、實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50％。完成上機(jī)作業(yè)后，必須提交下列文檔：1．修改后的PL語(yǔ)言文本。包含詞法分析（正規(guī)式），語(yǔ)法分析（BNF）。2．有關(guān)修改后的PL編譯/解釋器的說明。詳細(xì)說明編譯器是如何編譯新的PL語(yǔ)言程序的。指出程序中最精彩的部分，以及為什么這樣做，如何控制和恢復(fù)語(yǔ)義錯(cuò)誤的。3．給出改動(dòng)后的編譯器源程序清單，并標(biāo)記出所修改的部分。比較你的編譯器和原來的編譯器之間的差別。4．說明你的編譯器中可能存在的錯(cuò)誤。5．總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，如果重做一遍，會(huì)有哪些新的改進(jìn)？對(duì)現(xiàn)存的PL編譯程序可做如下修改或擴(kuò)充，其中（1）、（2）、（11）和（12）必須完成，剩余的均可任意選擇，但總分必須超過40分。1．注釋（5分）2．布爾類型的數(shù)據(jù)（10分）3．布爾表達(dá)式的短路計(jì)算（5分）4．?dāng)?shù)組（10分）為了便于解釋執(zhí)行，可能要增加新的PL機(jī)器操作指令。5．參數(shù)（10分）語(yǔ)法同Pascal（不用var聲明）。6．函數(shù)（10分）語(yǔ)法同Pascal。7．else子句和repeat語(yǔ)句（5分）8．for語(yǔ)句，語(yǔ)法參照Pascal或C語(yǔ)言（5分）9．exit語(yǔ)句和break語(yǔ)句（5分）10．記錄（結(jié)構(gòu)），語(yǔ)法同Pascal語(yǔ)言（10分）。11．更有力的語(yǔ)法錯(cuò)誤恢復(fù)機(jī)制（20分）12．分離解釋和編譯器（5分）六、實(shí)驗(yàn)成績(jī)占課程總成績(jī)比例：10%七、實(shí)驗(yàn)教材或自編指導(dǎo)書：《編譯原理課程實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》（自編）八、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：實(shí)驗(yàn)編號(hào)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目名稱實(shí)驗(yàn)類型實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)要求實(shí)驗(yàn)一編譯器的詞法分析綜合性2必開實(shí)驗(yàn)二編譯器的語(yǔ)法分析綜合性4必開實(shí)驗(yàn)三編譯器的代碼生成綜合性2必開實(shí)驗(yàn)一編譯器的詞法分析學(xué)時(shí)：2（一）實(shí)驗(yàn)類型：綜合性（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^閱讀PL的語(yǔ)法圖，設(shè)計(jì)、編制并調(diào)試一個(gè)PL詞法分析程序，加深學(xué)生對(duì)詞法分析原理的理解。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：PL的詞法分析器將要完成以下工作：1．跳過分隔符（如空格，回車，制表符）。2．識(shí)別諸如begin，end，if，while等保留字。3．識(shí)別非保留字的一般標(biāo)識(shí)符，此標(biāo)識(shí)符值（字符序列）賦給全局量id，而全局量sym賦值為SYM_IDENTIFIER。5．識(shí)別數(shù)字序列，當(dāng)前值賦給全局量NUM，sym則置為SYM_NUMBER。6．識(shí)別:=，<=，>=之類的特殊符號(hào)，全局量sym則分別被賦值為SYM_BECOMES，SYM_LEQ，SYM_GEQ等。相關(guān)過程（函數(shù)）有g(shù)etsym()，getch()，其中g(shù)etch()為獲取單個(gè)字符的過程，除此之外，它還完成：1．識(shí)別且跳過行結(jié)束符。2．將輸入源文件復(fù)寫到輸出文件。3．產(chǎn)生一份程序列表，輸出相應(yīng)行號(hào)或指令計(jì)數(shù)器的值。（四）要求：必開（五）每組人數(shù)：1（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：計(jì)算機(jī)100臺(tái)。（七）所屬實(shí)驗(yàn)室：計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)二編譯器的語(yǔ)法分析學(xué)時(shí)：4（一）實(shí)驗(yàn)類型：綜合性（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆誔L語(yǔ)言編譯器的語(yǔ)法分析程序設(shè)計(jì)與LL（1）文法應(yīng)用的實(shí)現(xiàn)方法。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：采用遞歸下降的方法來設(shè)計(jì)PL/0編譯器，證明PL/0語(yǔ)言屬于LL（1）文法。然后結(jié)合語(yǔ)法圖編寫（遞歸下降）語(yǔ)法分析程序的一般方法，具體方面有：1．用合適的替換將語(yǔ)法約化成盡可能少的單個(gè)圖；2．將每一個(gè)圖按下面的規(guī)則（3）-（7）翻譯成一個(gè)過程說明；3．順序圖對(duì)應(yīng)復(fù)合語(yǔ)句：SnS1S2SnS1S2對(duì)應(yīng)：beginT(S1);T(S2);...;T(Sn)end4．選擇：S1S1S2S2SS3對(duì)應(yīng)：case語(yǔ)句或者條件語(yǔ)句： casechofifchinL1thenT(S1)else L1:T(S1);ifchinL2thenT(S2)else L2:T(S2);或......ifchinLnthenT(Sn)elseLn:T(Sn);error 其中Li∈FIRST（Si），ch為當(dāng)前輸入符號(hào)。（下同）5．循環(huán)：SS 對(duì)應(yīng)：whilechinLdoT(S)6．表示另一個(gè)圖A的圖：AA對(duì)應(yīng)：過程調(diào)用A。7．表示終結(jié)符的單元圖：xx對(duì)應(yīng)：ifch==xthenread(ch)elseerror相關(guān)過程有：block(),constdeclaration(),vardeclaration(),statement(),condition(),expression(),term(),factor()等。并畫出它們之間依賴關(guān)系圖，并在此基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)程序的編制。并適當(dāng)進(jìn)行語(yǔ)義分析的相關(guān)檢查：1．是否存在標(biāo)識(shí)符先引用未聲明的情況。2．是否存在己聲明的標(biāo)識(shí)符的錯(cuò)誤引用。3．是否存在一般標(biāo)識(shí)符的多重聲明。（四）要求：必開（五）每組人數(shù)：1（六）主要儀器設(shè)備及配套數(shù)：計(jì)算機(jī)100臺(tái)。（七）所屬實(shí)驗(yàn)室：計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)三編譯器的代碼生成學(xué)時(shí)：2（一）實(shí)驗(yàn)類型：綜合性（二）實(shí)驗(yàn)?zāi)康模赫莆誔L語(yǔ)言編譯器的中間代碼生成的程序分析與實(shí)現(xiàn)方法，并能對(duì)錯(cuò)誤進(jìn)行分析與處理。（三）實(shí)驗(yàn)內(nèi)容：為了使我們的編譯程序保持適當(dāng)簡(jiǎn)單的水平，不致陷入與本課程無關(guān)的實(shí)際機(jī)器的特有性質(zhì)的考慮中去，我們假想有臺(tái)適合PL程序運(yùn)行的計(jì)算機(jī)，我們稱之為PL處理機(jī)。PL處理機(jī)順序解釋生成的目標(biāo)代碼。PL處理機(jī)的指令集根據(jù)PL語(yǔ)言的要求而設(shè)計(jì)，它包括以下的指令： 1．LIT/*將常數(shù)置于棧頂*/ 2．LOD/*將變量值置于棧頂*/ 3．STO/*將棧頂?shù)闹蒂x與某變量*/ 4．CAL/*用于過程調(diào)用的指令*/ 5．INT/*在數(shù)據(jù)棧中分配存貯空間*/ 6．JMP,JPC/*用于if,while語(yǔ)句的條件或無條件控制轉(zhuǎn)移指令*/ 7．OPR/*一組算術(shù)或邏輯運(yùn)算指令*/上述指令的格式由三部分組成：FLA其中，f,l,a的含義見下表：FLaINT———常量LIT———常量LOD層次差數(shù)據(jù)地址STO層次差數(shù)據(jù)地址CAL層次差程序地址JMP———程序地址JPC———程序地址OPR———運(yùn)算類別表1PL處理機(jī)指令表1PL處理機(jī)指令PL的編譯程序?yàn)槊恳粭lPL源程序的可執(zhí)行語(yǔ)句生成后綴式目標(biāo)代碼。另一方面，發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，并給出合適的診斷信息且繼續(xù)編譯下去從而