# 编译原理实验报告

### 一、实验内容

一个简单的C语言编译器，可将 C 语言测试程序编译为目标代码——汇编程序，用汇编器转换为二

进制程序后运行无误

1. 基本要求：

​	数据类型：int

​	语句：注释，声明，赋值，循环（while 和 for），判断（if），输入输出

​	算术运算：+，-，*，/，%

​	关系运算：==，>，<，>=，<=，!=

​	逻辑运算：&&（与），||（或），!（非）

2. 完成功能：词法分析、语法分析、中间代码、类型检查、代码优化、错误分析、汇编程序
3. 加分项：手工实现词法分析语法分析

### 二、实验思路

编译程序是指把用高级程序设计语言书写的源程序，翻译成等价的机器语言格式目标程序的翻译程序。编译程序属于采用生成性实现途径实现的翻译程序。它以高级程序设计语言书写的源程序作为输入，而以汇编语言或机器语言表示的目标程序作为输出。编译出的目标程序通常还要经历运行阶段，以便在运行程序的支持下运行，加工初始数据，算出所需的计算结果。

1.词法分析

识别关键字、字面量、标识符 (变量名、数据名)、运算符、注释行（一般不处理)、特殊符号(续行、语句结束、数组)等六类符号，分别归类等待处理。

词法分析将源程序读入一个个的字符，根据一定的构词规则，识别出各类有用的单词。当输入字母时，开始识别标识符或关键宇，边拼写边从缓冲区读入下一符号，当读入一非字母数字符号时，标识符识别完成，但已多读入一个符号，所以列记数回退。然后查关键字表，判断拼出的符号串是否为关键字。若是关键字，输出其种别码。否则识别的单词就是标识符，同时输出标识符及其种别码。当输入数字时，开始识别整数或实数，输出常数及其种别码。当输入“/”时，开始识别注解或除号，若是注解时，最后两个连续读出的符号是“*/”，不需再读下一符号，计数不变。当判定是除号“/”时，已多读入一字符，输出“/”的种别码。

2.语法分析

一个语句看作一串记号 (Token)流，由语法分析器进行处理。按照语言的文法检查判定是否是合乎语法的句子。如果是合法句子就以内部格式保存，否则报错。直至检查完整个程序。

语法分析程序读取词法分析传来的token，匹配合适的产生式，若匹配成功则生成相应的语法树结点并插入语法树，若是标识符，需要在符号表中找到其地址并存储。最后全部读取完成之后遍历并打印语法树

3.中间代码生成

中间代码是向目标码过渡的一种编码，其形式尽可能和机器的汇编语言相似，以便下一步的代码生成。但中间码不涉及具体机器的操作码和地址码。采用中间码的好处是可以在中间码上做优化。

输入语法树与符号表，读取当前语法树结点，根据不同的结点类型生成四元式，将四元式存储并打印

4.代码类型检查

根据构造符号表中变量信息的检查实现简单Debug程序

5.代码优化

对中间码程序做局部优化和全局 (整个程序)优化，目的是使运行更快，占用空间最小。局部优化是合并冗余操作，简化计算，例如x:=0可用一条"清零"指令替换。全局优化包括改进循环、减少调用次数和快速地址算法等。

6.汇编程序

由代码生成器生成目标机器的目标码 (或汇编)程序

### 三、人员分工

孟嘉怡：tree.h\token.h \gencode.h\gencode.cpp

马宁：midcode.h\midcode.cpp

严丽华：Scope.h\Scope.cpp

孙宜辰、李宇琪：lexer.h\lexer.cpp\symbols.h\symbols.cpp\symbolstable.h\symbolstable.cpp\parser.h\parser.cpp\报告撰写

### 四、项目地址

https://gitee.com/seeuiceland/compile2021