scanner編譯原理

1. 求一個編譯原理課程設計，課題名稱：c—語言編譯器設計（scanner和parser），要求原創，至少不能是網上的。

發給你，希望能幫助你！

2. 「編譯」與「編譯器」是什麼意思

編譯是動詞
編譯器是名詞
編譯(compilation , compile)
1、利用編譯程序從源語言編寫的源程序產生目標程序的過程。
2、用編譯程序產生目標程序的動作。

編譯就是把高級語言變成計算機可以識別的2進制語言，計算機只認識1和0，編譯程序把人們熟悉的語言換成2進制的。
編譯程序把一個源程序翻譯成目標程序的工作過程分為五個階段：詞法分析；語法分析；中間代碼生成；代碼優化；目標代碼生成。主要是進行詞法分析和語法分析，又稱為源程序分析，分析過程中發現有語法錯誤，給出提示信息。
（1） 詞法分析
詞法分析的任務是對由字元組成的單詞進行處理，從左至右逐個字元地對源程序進行掃描，產生一個個的單詞符號，把作為字元串的源程序改造成為單詞符號串的中間程序。執行詞法分析的程序稱為詞法分析程序或掃描器。
源程序中的單詞符號經掃描器分析，一般產生二元式：單詞種別；單詞自身的值。單詞種別通常用整數編碼，如果一個種別只含一個單詞符號，那麼對這個單詞符號，種別編碼就完全代表它自身的值了。若一個種別含有許多個單詞符號，那麼，對於它的每個單詞符號，除了給出種別編碼以外，還應給出自身的值。
詞法分析器一般來說有兩種方法構造：手工構造和自動生成。手工構造可使用狀態圖進行工作，自動生成使用確定的有限自動機來實現。
（2） 語法分析
編譯程序的語法分析器以單詞符號作為輸入，分析單詞符號串是否形成符合語法規則的語法單位，如表達式、賦值、循環等，最後看是否構成一個符合要求的程序，按該語言使用的語法規則分析檢查每條語句是否有正確的邏輯結構，程序是最終的一個語法單位。編譯程序的語法規則可用上下文無關文法來刻畫。
語法分析的方法分為兩種：自上而下分析法和自下而上分析法。自上而下就是從文法的開始符號出發，向下推導，推出句子。而自下而上分析法採用的是移進歸約法，基本思想是：用一個寄存符號的先進後出棧，把輸入符號一個一個地移進棧里，當棧頂形成某個產生式的一個候選式時，即把棧頂的這一部分歸約成該產生式的左鄰符號。
（3） 中間代碼生成
中間代碼是源程序的一種內部表示，或稱中間語言。中間代碼的作用是可使編譯程序的結構在邏輯上更為簡單明確，特別是可使目標代碼的優化比較容易實現。中間代碼即為中間語言程序，中間語言的復雜性介於源程序語言和機器語言之間。中間語言有多種形式，常見的有逆波蘭記號、四元式、三元式和樹。
（4） 代碼優化
代碼優化是指對程序進行多種等價變換，使得從變換後的程序出發，能生成更有效的目標代碼。所謂等價，是指不改變程序的運行結果。所謂有效，主要指目標代碼運行時間較短，以及佔用的存儲空間較小。這種變換稱為優化。
有兩類優化：一類是對語法分析後的中間代碼進行優化，它不依賴於具體的計算機；另一類是在生成目標代碼時進行的，它在很大程度上依賴於具體的計算機。對於前一類優化，根據它所涉及的程序范圍可分為局部優化、循環優化和全局優化三個不同的級別。
（5） 目標代碼生成
目標代碼生成是編譯的最後一個階段。目標代碼生成器把語法分析後或優化後的中間代碼變換成目標代碼。目標代碼有三種形式：
① 可以立即執行的機器語言代碼，所有地址都重定位；
② 待裝配的機器語言模塊，當需要執行時，由連接裝入程序把它們和某些運行程序連接起來，轉換成能執行的機器語言代碼；
③ 匯編語言代碼，須經過匯編程序匯編後，成為可執行的機器語言代碼。
目標代碼生成階段應考慮直接影響到目標代碼速度的三個問題：一是如何生成較短的目標代碼；二是如何充分利用計算機中的寄存器，減少目標代碼訪問存儲單元的次數；三是如何充分利用計算機指令系統的特點，以提高目標代碼的質量。
編譯器，是將便於人編寫，閱讀，維護的高級計算機語言翻譯為計算機能解讀、運行的低階機器語言的程序。編譯器將原始程序（Source program）作為輸入，翻譯產生使用目標語言（Target language）的等價程序。源代碼一般為高階語言 (High-level language), 如 Pascal、C++、Java 等，而目標語言則是匯編語言或目標機器的目標代碼（Object code），有時也稱作機器代碼（Machine code）。
一個現代編譯器的主要工作流程如下：
源代碼 (source code) → 預處理器 (preprocessor) → 編譯器 (compiler) → 匯編程序 (assembler) → 目標代碼 (object code) → 連接器 (Linker) → 可執行程序 (executables)

工作原理
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編譯是從源代碼（通常為高階語言）到能直接被計算機或虛擬機執行的目標代碼（通常為低階語言或機器語言）的翻譯過程。然而，也存在從低階語言到高階語言的編譯器，這類編譯器中用來從由高階語言生成的低階語言代碼重新生成高階語言代碼的又被叫做反編譯器。也有從一種高階語言生成另一種高階語言的編譯器，或者生成一種需要進一步處理的的中間代碼的編譯器（又叫級聯）。
典型的編譯器輸出是由包含入口點的名字和地址, 以及外部調用（到不在這個目標文件中的函數調用）的機器代碼所組成的目標文件。一組目標文件，不必是同一編譯器產生，但使用的編譯器必需採用同樣的輸出格式，可以鏈接在一起並生成可以由用戶直接執行的可執行程序。

編譯器種類
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編譯器可以生成用來在與編譯器本身所在的計算機和操作系統（平台）相同的環境下運行的目標代碼，這種編譯器又叫做「本地」編譯器。另外，編譯器也可以生成用來在其它平台上運行的目標代碼，這種編譯器又叫做交叉編譯器。交叉編譯器在生成新的硬體平台時非常有用。「源碼到源碼編譯器」是指用一種高階語言作為輸入，輸出也是高階語言的編譯器。例如: 自動並行化編譯器經常採用一種高階語言作為輸入，轉換其中的代碼，並用並行代碼注釋對它進行注釋（如OpenMP）或者用語言構造進行注釋（如FORTRAN的DOALL指令）。

預處理器（preprocessor）

作用是通過代入預定義等程序段將源程序補充完整。

編譯器前端（frontend）

前端主要負責解析（parse）輸入的源代碼，由語法分析器和語意分析器協同工作。語法分析器負責把源代碼中的『單詞』（Token）找出來,語意分析器把這些分散的單詞按預先定義好的語法組裝成有意義的表達式，語句 ，函數等等。 例如「a = b + c;」前端語法分析器看到的是「a, =, b , +, c;」，語意分析器按定義的語法，先把他們組裝成表達式「b + c」，再組裝成「a = b + c」的語句。 前端還負責語義（semantic checking）的檢查，例如檢測參與運算的變數是否是同一類型的，簡單的錯誤處理。最終的結果常常是一個抽象的語法樹（abstract syntax tree，或 AST），這樣後端可以在此基礎上進一步優化，處理。

編譯器後端（backend）

編譯器後端主要負責分析，優化中間代碼（Intermediate representation）以及生成機器代碼（Code Generation）。

一般說來所有的編譯器分析，優化，變型都可以分成兩大類： 函數內（intraproceral）還是函數之間（interproceral）進行。很明顯，函數間的分析，優化更准確，但需要更長的時間來完成。

編譯器分析（compiler analysis）的對象是前端生成並傳遞過來的中間代碼，現代的優化型編譯器（optimizing compiler）常常用好幾種層次的中間代碼來表示程序，高層的中間代碼（high level IR）接近輸入的源代碼的格式，與輸入語言相關（language dependent），包含更多的全局性的信息，和源代碼的結構；中層的中間代碼（middle level IR）與輸入語言無關，低層的中間代碼(Low level IR)與機器語言類似。 不同的分析，優化發生在最適合的那一層中間代碼上。

常見的編譯分析有函數調用樹（call tree），控制流程圖（Control flow graph），以及在此基礎上的 變數定義－使用，使用－定義鏈（define-use/use-define or u-d/d-u chain），變數別名分析（alias analysis），指針分析（pointer analysis），數據依賴分析（data dependence analysis）等等。

上述的程序分析結果是編譯器優化（compiler optimization）和程序變形（compiler transformation）的前提條件。常見的優化和變新有：函數內嵌（inlining），無用代碼刪除（Dead code elimination），標准化循環結構（loop normalization），循環體展開（loop unrolling），循環體合並，分裂（loop fusion，loop fission），數組填充（array padding），等等。 優化和變形的目標是減少代碼的長度，提高內存（memory），緩存（cache）的使用率，減少讀寫磁碟，訪問網路數據的頻率。更高級的優化甚至可以把序列化的代碼（serial code）變成並行運算，多線程的代碼（parallelized，multi-threaded code）。

機器代碼的生成是優化變型後的中間代碼轉換成機器指令的過程。現代編譯器主要採用生成匯編代碼（assembly code）的策略，而不直接生成二進制的目標代碼（binary object code）。即使在代碼生成階段，高級編譯器仍然要做很多分析，優化，變形的工作。例如如何分配寄存器（register allocatioin），如何選擇合適的機器指令（instruction selection），如何合並幾句代碼成一句等等。

編譯語言與直譯語言對比
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許多人將高階程序語言分為兩類: 編譯型語言 和 直譯型語言 。然而，實際上，這些語言中的大多數既可用編譯型實現也可用直譯型實現，分類實際上反映的是那種語言常見的實現方式。（但是，某些直譯型語言，很難用編譯型實現。比如那些允許 在線代碼更改 的直譯型語言。）

歷史
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上世紀50年代，IBM的John Backus帶領一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器進行開發。但由於當時人們對編譯理論了解不多，開發工作變得既復雜又艱苦。與此同時，Noam Chomsky開始了他對自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器的結構異常簡單，甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法的難易程度以及識別它們所需要的演算法來對語言分類。正如現在所稱的Chomsky架構（Chomsky Hierarchy），它包括了文法的四個層次：0型文法、1型文法、2型文法和3型文法，且其中的每一個都是其前者的特殊情況。2型文法（或上下文無關文法）被證明是程序設計語言中最有用的，而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。分析問題（parsing problem，用於上下文無關文法識別的有效演算法）的研究是在60年代和70年代，它相當完善的解決了這個問題。現在它已是編譯原理中的一個標准部分。

有限狀態自動機（Finite Automaton）和正則表達式（Regular Expression）同上下文無關文法緊密相關，它們與Chomsky的3型文法相對應。對它們的研究與Chomsky的研究幾乎同時開始，並且引出了表示程序設計語言的單詞的符號方式。

人們接著又深化了生成有效目標代碼的方法，這就是最初的編譯器，它們被一直使用至今。人們通常將其稱為優化技術（Optimization Technique），但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性，因此實際上應稱作代碼改進技術（Code Improvement Technique）。

當分析問題變得好懂起來時，人們就在開發程序上花費了很大的功夫來研究這一部分的編譯器自動構造。這些程序最初被稱為編譯器的編譯器（Compiler-compiler），但更確切地應稱為分析程序生成器（Parser Generator），這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是Yacc（Yet Another Compiler-compiler），它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。類似的，有限狀態自動機的研究也發展了一種稱為掃描程序生成器（Scanner Generator）的工具，Lex（與Yacc同時，由Mike Lesk為Unix系統開發）是這其中的佼佼者。

在70年代後期和80年代早期，大量的項目都貫注於編譯器其它部分的生成自動化，這其中就包括了代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功，這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。

編譯器設計最近的發展包括：首先，編譯器包括了更加復雜演算法的應用程序它用於推斷或簡化程序中的信息；這又與更為復雜的程序設計語言的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindley-Milner類型檢查的統一演算法。其次，編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境（Interactive Development Environment，IDE）的一部分，它包括了編輯器、連接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE標准並沒有多少，但是對標準的窗口環境進行開發已成為方向。另一方面，盡管近年來在編譯原理領域進行了大量的研究，但是基本的編譯器設計原理在近20年中都沒有多大的改變，它現在正迅速地成為計算機科學課程中的中心環節。

在九十年代，作為GNU項目或其它開放源代碼項目標一部分，許多免費編譯器和編譯器開發工具被開發出來。這些工具可用來編譯所有的計算機程序語言。它們中的一些項目被認為是高質量的，而且對現代編譯理論感興趣的人可以很容易的得到它們的免費源代碼。

大約在1999年，SGI公布了他們的一個工業化的並行化優化編譯器Pro64的源代碼，後被全世界多個編譯器研究小組用來做研究平台，並命名為Open64。Open64的設計結構好，分析優化全面，是編譯器高級研究的理想平台。

3. 求編譯原理的名詞解釋題

詞法分析（Lexical analysis或Scanning）和詞法分析程序（Lexical analyzer或Scanner）
詞法分析階段是編譯過程的第一個階段。這個階段的任務是從左到右一個字元一個字元地讀入源程序，即對構成源程序的字元流進行掃描然後根據構詞規則識別單詞(也稱單詞符號或符號)。詞法分析程序實現這個任務。詞法分析程序可以使用lex等工具自動生成。

語法分析（Syntax analysis或Parsing）和語法分析程序（Parser）
語法分析是編譯過程的一個邏輯階段。語法分析的任務是在詞法分析的基礎上將單詞序列組合成各類語法短語，如「程序」，「語句」，「表達式」等等.語法分析程序判斷源程序在結構上是否正確.源程序的結構由上下文無關文法描述.

語義分析（Syntax analysis）
語義分析是編譯過程的一個邏輯階段. 語義分析的任務是對結構上正確的源程序進行上下文有關性質的審查, 進行類型審查.例如一個C程序片斷:
int arr[2],b;
b = arr * 10;
源程序的結構是正確的.
語義分析將審查類型並報告錯誤:不能在表達式中使用一個數組變數,賦值語句的右端和左端的類型不匹配.

Lex
一個詞法分析程序的自動生成工具。它輸入描述構詞規則的一系列正規式,然後構建有窮自動機和這個有窮自動機的一個驅動程序,進而生成一個詞法分析程序.

Yacc
一個語法分析程序的自動生成工具。它接受語言的文法,構造一個LALR(1)分析程序.因為它採用語法制導翻譯的思想,還可以接受用c語言描述的語義動作,從而構造一個編譯程序. Yacc 是 Yet another compiler compiler的縮寫.[回頁首]

源語言（Source language）和源程序（Source program）
被編譯程序翻譯的程序稱為源程序,書寫該程序的語言稱為源語言.[回頁首]

目標語言（Object language or Target language）和目標程序（Object program or Target program）
編譯程序翻譯源程序而得到的結果程序稱為目標程序, 書寫該程序的語言稱為目標語言.[回頁首]

中間語言（中間表示）（Intermediate language(representation)）
在進行了語法分析和語義分析階段的工作之後，有的編譯程序將源程序變成一種內部表示形式，這種內部表示形式叫做中間語言或中間表示或中間代碼。所謂「中間代碼」是一種結構簡單、含義明確的記號系統，這種記號系統復雜性介於源程序語言和機器語言之間，容易將它翻譯成目標代碼。另外，還可以在中間代碼一級進行與機器無關的優化。

[回頁首]

文法（Grammars）
文法是用於描述語言的語法結構的形式規則。文法G定義為四元組(，，，)。其中為非終結符號(或語法實體，或變數)集；為終結符號集；為產生式(也稱規則)的集合；產生式(規則)是形如或 a ::=b 的(a , b)有序對,其中(∪)且至少含有一個非終結符，而(∪)。，和是非空有窮集。稱作識別符號或開始符號，它是一個非終結符，至少要在一條規則中作為左部出現。
一個文法的例子: G=(={A，R},={0,1} ，={A?0R，A?01,R?A1},=A) [回頁首]
文法分類（A hierarchy of Grammars）
著名語言學家Noam Chomsky定義了四類文法和四種形式語言類，文法的四種類型分別是0型、1型、2型和3型。幾類文法的差別在於對產生式施加不同的限制，分別是：
0型文法(短語結構文法)(phrase structure grammars)：
設G=(，，，)，如果它的每個產生式是這樣一種結構： (∪) 且至少含有一個非終結符，而(∪)，則G是一個0型文法。
1型文法（上下文有關文法）(context-sensitive grammars)：
設G=(，，，)為一文法，若中的每一個產生式均滿足|，僅僅 除外，則文法G是1型或上下文有關的。
2型文法（上下文無關文法）(context-free grammars)：
設G=(，，，)，若P中的每一個產生式滿足：是一非終結符，(∪) 則此文法稱為2型的或上下文無關的。
3型文法（正規文法）(regular grammars)：
設G=(，，，)，若中的每一個產生式的形式都是A→aB或A→a，其中A和B都是非終結，a是終結符，則G是3型文法或正規文法。
0型文法產生的語言稱為0型語言。
1型文法產生的語言稱為1型語言，也稱作上下文有關語言。
2型文法產生的語言稱為2型語言，也稱作上下文無關語言。
3型文法產生的語言稱為3型語言，也稱作正規語言。

4. 學習編譯原理之前需要學哪些知識

1.你要學到什麼水平？是想考試考好還是想實際寫出來一個足夠強度的編譯器？如果是前者，就一句：努力當學霸才是你唯一的出路。
2.對於scanner &parser的話，對於書上所講的演算法的要求是很高的，有很大的依賴性，所以必須理解透徹，即使沒有機會實現也要自己動手畫畫。同時這也是本科階段所學的編譯原理的所有內容。雖然flex和bison很好使，但是強烈不建議使用。
3.對於生成器、連接器或者解釋器的話，那麼你要了解匯編語言、微處理器、微機介面等計算機基礎學科。簡單的說就是從底層學到高級語言的層面。這個要求是很高的，畢竟涉及到二進制代碼優化等很麻煩的。

5. 編譯原理的發展歷程

在20世紀40年代，由於馮·諾伊曼在存儲-程序計算機方面的先鋒作用，編寫一串代碼或程序已成必要，這樣計算機就可以執行所需的計算。開始時，這些程序都是用機器語言 （machine language ）編寫的。機器語言就是表示機器實際操作的數字代碼，例如：
C7 06 0000 0002 表示在IBM PC 上使用的Intel 8x86處理器將數字2移至地址0 0 0 0 （16進制）的指令。
但編寫這樣的代碼是十分費時和乏味的，這種代碼形式很快就被匯編語言（assembly language ）代替了。在匯編語言中，都是以符號形式給出指令和存儲地址的。例如，匯編語言指令 MOV X,2 就與前面的機器指令等價（假設符號存儲地址X是0 0 0 0 ）。匯編程序（assembler ）將匯編語言的符號代碼和存儲地址翻譯成與機器語言相對應的數字代碼。
匯編語言大大提高了編程的速度和准確度，人們至今仍在使用著它，在編碼需要極快的速度和極高的簡潔程度時尤為如此。但是，匯編語言也有許多缺點：編寫起來也不容易，閱讀和理解很難；而且匯編語言的編寫嚴格依賴於特定的機器，所以為一台計算機編寫的代碼在應用於另一台計算機時必須完全重寫。
發展編程技術的下一個重要步驟就是以一個更類似於數學定義或自然語言的簡潔形式來編寫程序的操作，它應與任何機器都無關，而且也可由一個程序翻譯為可執行的代碼。例如，前面的匯編語言代碼可以寫成一個簡潔的與機器無關的形式 x = 2。
在1954年至1957年期間，IBM的John Backus帶領的一個研究小組對FORTRAN語言及其編譯器的開發，使得上面的擔憂不必要了。但是，由於當時處理中所涉及到的大多數程序設計語言的翻譯並不為人所掌握，所以這個項目的成功也伴隨著巨大的辛勞。幾乎與此同時，人們也在開發著第一個編譯器， Noam Chomsky開始了他的自然語言結構的研究。他的發現最終使得編譯器結構異常簡單，甚至還帶有了一些自動化。Chomsky的研究導致了根據語言文法（grammar ，指定其結構的規則）的難易程度以及識別它們所需的演算法來為語言分類。正如現在所稱的-與喬姆斯基分類結構（Chomsky hierarchy ）一樣-包括了文法的4個層次：0型、1型、2型和3型文法，且其中的每一個都是其前者的專門化。2型（或上下文無關文法（context-free grammar ））被證明是程序設計語言中最有用的，而且今天它已代表著程序設計語言結構的標准方式。
分析問題（ parsing problem ，用於限定上下文無關語言的識別的有效演算法）的研究是在20世紀60年代和70年代，它相當完善地解決了這一問題， 現在它已是編譯理論的一個標准部分。它們與喬姆斯基的3型文法相對應。對它們的研究與喬姆斯基的研究幾乎同時開始，並且引出了表示程序設計語言的單詞（或稱為記號）的符號方式。
人們接著又深化了生成有效的目標代碼的方法，這就是最初的編譯器，它們被一直使用至今。人們通常將其誤稱為優化技術（optimization technique ），但因其從未真正地得到過被優化了的目標代碼而僅僅改進了它的有效性，因此實際上應稱作代碼改進技術（code improvement technique ）。
這些程序最初被稱為編譯程序-編譯器，但更確切地應稱為分析程序生成器 （parser generator ），這是因為它們僅僅能夠自動處理編譯的一部分。這些程序中最著名的是 Yacc （yet another compiler- compiler），它是由Steve Johnson在1975年為Unix系統編寫的。
類似地，有窮自動機的研究也發展了另一種稱為掃描程序生成器 （scanner generator ）的工具，Lex （與Yacc同時，由Mike Lesk為Unix系統開發的）是這其中的佼佼者。在20世紀70年代後期和80年代早期，大量的項目都關注於編譯器其他部分的生成自動化，這其中就包括代碼生成。這些嘗試並未取得多少成功，這大概是因為操作太復雜而人們又對其不甚了解。
編譯器設計最近的發展包括：首先，編譯器包括了更為復雜的演算法的應用程序，它用於推斷或簡化程序中的信息；這又與更為復雜的程序設計語言（可允許此類分析）的發展結合在一起。其中典型的有用於函數語言編譯的Hindle y - Milner類型檢查的統一演算法。
其次，編譯器已越來越成為基於窗口的交互開發環境（interactive development environment，IDE ）的一部 分，它包括了編輯器、鏈接程序、調試程序以及項目管理程序。這樣的IDE的標准並沒有多少， 但是已沿著這一方向對標準的窗口環境進行開發了。

6. 編譯原理詞法分析器

#include<iostream.h>
#include<fstream.h>
#include<stdlib.h>
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<conio.h>
#include<process.h> /*頭文件*/

void init();
char *DchangeB(char *buf);
int search(char *buf,int type,int command);
void intdeal(char *buffer);
void chardeal(char *buffer);
void errordeal(char error,int lineno);
void scanner();

void init()
{ char *key[]={"","auto","break","case","char","const","continue","default","do","double",
"else","enum","extern","float","for","goto","if","int","long","register",
"return","short","signed","sizeof","static","struct","switch","typedef",
"union","unsigned","void","volatile","while"}; /*C語言所有關鍵字/
char *limit[]={" ","(",")","[","]","->",".","!","++","--","&","~",
"*","/","%","+","-","<<",">>","<","<=",">",">=","==","!=","&&","||",
"=","+=","-=","*=","/=",",",";","{","}","#","_","'"};/*運算、限界符*/
fstream outfile;
int i,j;
char *c;
outfile.open("key.txt",ios::out);
for(i=0;i<32;i++)
outfile<<key[i]<<endl;
outfile.close();
outfile.open("Limit.txt",ios::out);
for(j=0;j<38;j++)
outfile<<limit[j]<<endl;
c="";
outfile<<c;
outfile.close();
outfile.open("bsf.txt",ios::out);
outfile.close();
outfile.open("cs.txt",ios::out);
outfile.close();
outfile.open("output.txt",ios::out);
outfile.close();
}

char *DchangeB(char *buf)
{

int temp[20];
char *binary;
int value=0,i=0,j;
for(i=0;buf[i]!='\0';i++)
value=value*10+(buf[i]-48); /*將字元轉化為十進制數*/
if(value==0)
{
binary=new char[2];
binary[0]='0';
binary[1]='\0';
return(binary);
}
i=0;
while(value!=0)
{
temp[i++]=value%2;
value/=2;
}
temp[i]='\0';
binary=new char[i+1];
for(j=0;j<=i-1;j++)
binary[j]=(char)(temp[i-j-1]+48);
binary[i]='\0';
return(binary); /*十進制轉化為二進制*/

}

int search(char *buf,int type,int command)
{ int number=0;
fstream outfile;
char ch;
char temp[30];
int i=0;
switch(type)
{
case 1: outfile.open("key.txt",ios::in);break;
case 2: outfile.open("bsf.txt",ios::in);break;
case 3: outfile.open("cs.txt",ios::in);break;
case 4: outfile.open("limit.txt",ios::in);break;
}
outfile.get(ch);
while(ch!=EOF){
while(ch!='\n')
{
temp[i++]=ch;
outfile.get(ch);
}
temp[i]='\0';
i=0;
number++;
if(strcmp(temp,buf)==0)
{
outfile.close();
return number; /*若找到，返回在相應表中的序號*/
}
else
outfile.get(ch);
} //結束外層while循環
if(command==1)
{
outfile.close( );
return 0; /*找不到，當只需查表，返回0，否則還需造表*/

}
switch(type)
{
case 1: outfile.open("key.txt",ios::in);break;
case 2: outfile.open("bsf.txt",ios::in);break;
case 3: outfile.open("cs.txt",ios::in);break;
case 4: outfile.open("limit.txt",ios::in);break;
}
outfile<<buf;
outfile.close();
return number+1;
}

void intdeal(char *buffer){

fstream outfile;
int result;
result=search(buffer,1,1); /*先查關鍵字表*/
outfile.open("output.txt",ios::app);
if(result!=0)
outfile<<buffer<<result<<endl; /*若找到，寫入輸出文件*/
else
{
result=search(buffer,2,2); /*若找不到，則非關鍵字，查標識符表，還找不到則造入標識符表*/
outfile<<buffer<<result<<endl;
} /*寫入輸出文件*/
outfile.close();
}

void chardeal(char *buffer)
{ fstream outfile;
int result;
result=search(buffer,1,1); /*先查關鍵字表*/
outfile.open("output.txt",ios::app);
if(result!=0)
outfile<<buffer<<result<<endl; /*若找到，寫入輸出文件*/
else
{
result=search(buffer,2,2); /*若找不到，則非關鍵字，查標識符表，還找不到則造入標識符表*/
outfile<<buffer<<result<<endl;
} /*寫入輸出文件*/
outfile.close();
}

void errordeal(char error,int lineno)
{ cout<<"\nerror: "<<error<<" ,line"<<lineno;
}

void scanner()
{ fstream infile,outfile;
char filename[20];
char ch;
int err=0;
int i=0,line=1;
int count,result,errorno=0;
char array[30];
char *word;
printf("\n please input the file scanner name:");
scanf("%s",filename);
err=1;
infile.open(filename,ios::nocreate|ios::in);
while(! infile)
{
cout<<"cannot open file"<<endl;
printf("please input the file name again:\n");
scanf("%s",filename);
infile.open(filename,ios::nocreate|ios::in);
err++;
if(err==3)
{cout<<"SORROY YOU CAN'T VUEW THE PRGARME\n";
cout<<"TANKE YOU VIEW"<<endl;
exit(0);}
}
infile.get(ch);
while(ch!=EOF)
{ /*按字元依次掃描源程序，直至結束*/
i=0;
if(((ch>='A')&&(ch<='Z'))||((ch>='a')&&(ch<='z'))||(ch=='_'))
{ /*以字母開頭*/
while(((ch>='A')&&(ch<='Z'))||((ch>='a')&&(ch<='z'))||(ch=='_')||((ch>='0')&&(ch<='9')))
{
array[i++]=ch;
infile.get(ch);
}
word=new char[i+1];
memcpy(word,array,i);
word[i]='\0';
intdeal(word);
if(ch!=EOF)
infile.seekg(-1,ios::cur);
}
else if(ch>='0'&&ch<='9')
{ /*以數字開頭*/
while(ch>='0'&&ch<='9')
{
array[i++]=ch;
infile.get(ch);
}
word=new char[i+1];
memcpy(word,array,i);
word[i]='\0';
intdeal(word);
if(ch!=EOF)
infile.seekg(-1,ios::cur);
}
else if((ch==' ')||(ch=='\t'))
; /*消除空格符和水平製表符*/
else if(ch=='\n')
line++; /*消除回車並記錄行數*/
else if(ch=='/')
{ /*消除注釋*/
infile.get(ch);
if(ch=='=')
{ /*判斷是否為『/=』符號*/
outfile.open("output.txt",ios::noreplace|ios::app);
outfile<<"/=\t\t\t4\t\t\t32\n";
outfile.close();
}
else if(ch!='*')
{ /*若為除號，寫入輸出文件*/
outfile.open("output.txt",ios::noreplace|ios::app);
outfile<<"/\t\t\t4\t\t\t13\n";
outfile.close();
outfile.seekg(-1,ios::cur);
}
else if(ch=='*')
{ /*若為注釋的開始，消除包含在裡面的所有字元*/
count=0;
infile.get(ch);
while(count!=2)
{ /*當掃描到『*』且緊接著下一個字元為『/』才是注釋的結束*/
count=0;
while(ch!='*')
infile.get(ch);
count++;
infile.get(ch);
if(ch=='/')
count++;
else
infile.get(ch);
}
}
}
else if(ch=='"')
{ /*消除包含在雙引號中的字元串常量*/
outfile.open("output.txt",ios::noreplace|ios::app);
outfile<<ch<<"\t\t\t4\t\t\t37\n";
outfile.close();
while(ch!='"')
infile.get(ch);
infile<<ch<<"\t\t\t4\t\t\t37\n";
infile.close();
}
else
{ /*首字元為其它字元,即運算限界符或非法字元*/
array[0]=ch;
infile.get(ch); /*再讀入下一個字元，判斷是否為雙字元運算、限界符*/
if(ch!=EOF)
{ /*若該字元非文件結束符*/
array[1]=ch;
word=new char[3];
memcpy(word,array,2);
word[2]='\0';
result=search(word,4,1); /*先檢索是否為雙字元運算、限界符*/
if(result==0)
{ /*若不是*/
word=new char[2];
memcpy(word,array,1);
word[1]='\0';
result=search(word,4,1); /*檢索是否為單字元運算、限界符*/
if(result==0)
{ /*若還不是，則為非法字元*/
errordeal(array[0],line);
errorno++;
infile.seekg(-1,ios::cur);
}
else
{ /*若為單字元運算、限界符，寫入輸出文件並將掃描文件指針回退一個字元*/
outfile.open("output.txt",ios::noreplace|ios::app);
outfile<<word<<"\t\t\t4\t\t\t"<<result<<"\t"<<endl;
outfile.close();
infile.seekg(-1,ios::cur);
}
}
else
{ /*若為雙字元運算、限界符，寫入輸出文件*/
outfile.open("output.txt",ios::noreplace|ios::app);
outfile<<word<<"\t\t\t4\t\t\t"<<result<<endl;;
outfile.close( );
}
}
else
{ /*若讀入的下一個字元為文件結束符*/
word=new char[2];
memcpy(word,array,1);
word[1]='\0';
result=search(word,4,1); /*只考慮是否為單字元運算、限界符*/
if(result==0) /*若不是，轉出錯處理*/
errordeal(array[0],line);
else
{ /*若是，寫輸出文件*/
outfile.open("output.txt",ios::noreplace|ios::app);
outfile<<word<<"\t\t\t4\t\t\t"<<result<<"\t"<<endl;
outfile.close();
}
}
}
infile.get(ch);
}
infile.close();
cout<<"\nThere are "<<errorno<<" error(s).\n"; /*報告錯誤字元個數*/
}
void main()
{ char yn;

do{
init(); /*初始化*/
scanner();/*掃描源程序*/

printf("Are You continue(y/n)\n"); //判斷是否繼續？
yn=getch();
}while(yn=='y'||yn=='Y');
}

7. 編譯原理實驗求助

1)定義
所有token或者叫單詞的有限自動機。
2)將有限自動機用代碼實現。
3)寫分析程序，利用你定義的有限自動機來識別所有的「單詞」。並將識別出來的單詞的相關信息，如名稱，位置，類別等記錄在相關的數據結構中。

8. 學完編譯原理這門課，用c語言或者c++語言，編一個預測分析的程序，對預測分析也至少測試三個句子（含錯誤

我寫好的.
scan.h

/*
* scan.h
* ccompiler
*
* Created by on 09-10-12.
* Copyright 2009 __MyCompanyName__. All rights reserved.
*
*/

#ifndef _SCAN_H_
#define _SCAN_H_

#include <string>
#include <fstream>
using namespace std;

typedef enum
{
ENDFILE,ERROR,
ELSE,IF,INT,RETURN,VOID,WHILE,
ID,NUM,
ASSIGN,EQ,LT,GT,LE,GE,NE,ADD,SUB,MUL,DIV,SEMI,LPAREN,RPAREN,LZK,RZK,LDK,RDK,COMMA
}
TokenType;

class Scan
{
private:
string tokenStr;
string linebuffer;
ifstream * in;
int linepos;
int lineno;
bool EOF_Flag;
bool traceScan;
void printToken(TokenType tt,const string &tok);
public:
Scan(ifstream * in)
{
this->in=in;
linepos=0;
linebuffer="";
lineno=0;
EOF_Flag=false
traceScan=true;
}
char getNextChar();

void ungetNextChar();

TokenType reservedLookup(string &s);

void setTraceScan(bool f);

bool getTraceScan();

TokenType getToken();

string getTokenStr();

};
#endif

scan.cpp

/*
* scan.cpp
* ccompiler
*
* Created by on 09-10-12.
* Copyright 2009 __MyCompanyName__. All rights reserved.
*
*/

#include <string>
#include <fstream>
#include <iostream>
using namespace std;

#include "scan.h"

typedef enum

StateType;

static struct
{
string str;
TokenType tok;
} reservedWords[6]
=,,,,,};

char Scan::getNextChar()
{
if(linepos>=linebuffer.size())
{
if(getline(*in,linebuffer))
{
linebuffer+="\n";
lineno++;
linepos=0;
return linebuffer[linepos++];
}
else
{
EOF_Flag=true;
return EOF;
}
}
else
return linebuffer[linepos++];
}

void Scan::ungetNextChar()
{
if(!EOF_Flag) linepos--;
}

TokenType Scan::reservedLookup(string &s)
{
for(int i=0;i<6;i++)
if(s==reservedWords[i].str)
return reservedWords[i].tok;
return ID;
}

void Scan::setTraceScan(bool f)
{
traceScan=f;
}

bool Scan::getTraceScan()
{
return traceScan;
}

TokenType Scan::getToken()
{
tokenStr="";
TokenType currentToken;
StateType state=START;

while(state!=DONE)
{
bool save=false;
char c=getNextChar();
switch (state) {
case START:
if(c>='0'&&c<='9'){
state=INNUM;
save=true;
}
else if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')){
state=INID;
save=true;
}
else if(c==' '||c=='\t'||c=='\n')
{
state=START;
}
else if(c=='/'){
state=SLASH;
}
else if(c=='='){
state=TEMPE;
}
else if(c=='>')
state=TEMPG;
else if(c=='<')
state=TEMPL;
else if(c=='!')
state=INNOTEQ;
else
{
state=DONE;
switch (c) {
case EOF:
currentToken=ENDFILE;
break;
case '+':
currentToken=ADD;
break;
case '-':
currentToken=SUB;
break;
case '*':
currentToken=MUL;
break;
case '(':
currentToken=LPAREN;
break;
case ')':
currentToken=RPAREN;
break;
case '[':
currentToken=LZK;
break;
case ']':
currentToken=RZK;
break;
case '{':
currentToken=LDK;
break;
case '}':
currentToken=RDK;
break;
case ';':
currentToken=SEMI;
break;
case ',':
currentToken=COMMA;
break;
default:
currentToken=ERROR;
break;
}
}
break;
case INNUM:
if(c<'0'||c>'9')
{
ungetNextChar();
state=DONE;
currentToken=NUM;
}
else
save=true;
break;
case INID:
if(!((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')))
{
ungetNextChar();
state=DONE;
currentToken=ID;
}
else
save=true;
break;
case SLASH:
if (c!='*')
{
state=DONE;
currentToken=DIV;
}
else
state=INCOMMENT1;
break;
case INCOMMENT1:
if (c!='*')
state=INCOMMENT1;
else if(c==EOF){
state=DONE;
currentToken=ENDFILE;
}
else
state=INCOMMENT2;
break;
case INCOMMENT2:
if (c=='*') {
state=INCOMMENT2;
}else if(c=='/'){
state=START;
}else if(c==EOF){
state=DONE;
currentToken=ENDFILE;
}else {
state=INCOMMENT1;
}
break;
case TEMPE:
if (c=='=') {
state=DONE;
currentToken=EQ;
}else{
state=DONE;
ungetNextChar();
currentToken=ASSIGN;
}
break;
case TEMPG:
if (c=='=') {
state=DONE;
currentToken=GE;
}else{
state=DONE;
ungetNextChar();
currentToken=GT;
}
break;
case TEMPL:
if (c=='=') {
state=DONE;
currentToken=LE;
}else{
state=DONE;
ungetNextChar();
currentToken=LT;
}
break;
case INNOTEQ:
if (c=='=') {
state=DONE;
currentToken=NE;
}else {
state=DONE;
ungetNextChar();
currentToken=ERROR;
}
break;

default:
cerr<<"Scanner Bug: state= "<<state<<endl;
state=DONE;
currentToken=ERROR;
break;
}
if(save){
string newChar(1,c);
tokenStr+=newChar;
}
if (state==DONE&¤tToken==ID)
currentToken=reservedLookup(tokenStr);
}
if (traceScan) {
cout<<"Scan at line "<<lineno<<" token: ";
printToken(currentToken, tokenStr);
cout<<endl;
}
return currentToken;
}

string Scan::getTokenStr()
{
return tokenStr;
}

void Scan::printToken(TokenType tt,const string &tok)
{
string type;
switch (tt) {
case ENDFILE:
type="EOF";
break;
case ERROR:
type="ERROR";
break;
case ELSE:
case IF:
case INT:
case RETURN:
case VOID:
case WHILE:
type="reserved word";
break;
case ID:
type="ID";
break;
case NUM:
type="NUM";
break;
case ASSIGN:
type="=";
break;
case EQ:
type="==";
break;
case LT:
type="<";
break;
case GT:
type=">";
break;
case LE:
type="<=";
break;
case GE:
type=">=";
break;
case NE:
type="!=";
break;
case ADD:
type="+";
break;
case SUB:
type="-";
break;
case MUL:
type="*";
break;
case DIV:
type="/";
break;
case SEMI:
type=";";
break;
case LPAREN:
type="(";
break;
case RPAREN:
type=")";
break;
case LZK:
type="[";
break;
case RZK:
type="]";
break;
case LDK:
type="{";
case RDK:
type="}";
break;
case COMMA:
type=",";
break;
default:
break;
}
cout << type<<": "<<tok;
}

main.cpp

#include <iostream>
#include <fstream>
#include <string>
using namespace std;
#include "scan.h"

int main (int argc, char * const argv[]) {
string fileName="/Users/huanglongyin/scan_in.txt";
//cout<< "File name: ";
//cin>>fileName;
ifstream in(fileName.c_str());
if(!in){
cerr<<"Error occurs when openning file "<<fileName<<endl;
return -1;
}
Scan scan(&in);
while(scan.getToken()!=ENDFILE);
return 0;
}