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实验四、语法分析实验
一、 实验目的
（1） 编制一个语义分析程序
（2） 语义分析程序是在语法分析程序的基础上进行编写的，主要任务是根据语法分析来插入中间代码、语义规则以及生成四元式。
（3） 通过语义分析的练习，能够进一步了解编译原理。
（4） 通过了解语义分析程序的设计原则、语义规则的描述技术、识别机制及语义分析程序的自动构造原理。
二、 实验内容和要求
（1） 根据语法分析程序进行改写语义分析程序
（2） 根据语言的语义规则，插入中间代码、语义规则以及生成四元式等
（3） 并在分析过程中进行语义检查，四元式作为输出或以某种形式的语法树作报告错误
三、 实验方法、步骤及结果测试
1、实验方法、步骤：
完成静态语义审查和处理
a) 上下文相关性审查
b) 类型匹配审查
c) 类型转换
d) 如：s：=2*3.1416*r*(h+r);
i. 赋值语句的语义：计算赋值符号右边表达式的值，送到赋值号左边的变量中。
ii. 检查赋值号左右两边的类型是否匹配
iii. 根据赋值语句的语义，将它翻译成四元式中间代码
2、原理分析:我是在语法分析程序的基础上进行修改的，是根据语法分析来插入中间代码、制定语义规则以及生成四元式。
void S(){ char y=str[t-1];int x; if(syn==10){ scaner(); if(syn==18){ scaner(); x=E();printf("\n(‘:=‘,%d, ,%c)\n",x,y); } } } int E(){ int x;printf("E "); x=T();return E1(x); } int E1(int x){ int y;printf("E1 "); if (syn==13) { scaner(); y=T();gen4(‘+‘,x,y);return E1(x+y); }else if (syn==14) { scaner();y=T();gen4(‘-‘,x,y);return E1(x-y); }else { if (syn==28 || syn==25)return(x); else error(); } } int T(){ int x;printf("T "); x=F();return T1(x); } int T1(int x){ int y;printf("T1 "); if (syn==15) { scaner();y=F();gen4(‘*‘,x,y);return T1(x*y); }else if (syn==16) { scaner();y=F();gen4(‘/‘,x,y);return T1(x/y); } else { if (syn==28 ||syn==25 || syn==13||syn==14)return (x); else error(); } } int F(){ int y; printf("F "); if (syn==27) { scaner();y=E(); if(syn==28) {scaner();return (y); }else error(); }else if (syn==11 || syn==10){ y=sum; scaner();return (y); } }
四、实验总结
由于时间的关系，这次实验我暂且做了语义分析的算术表达式与赋值语句，虽然做的不多，
但也算把算术表达式做的不错，是有优先级的，我做的实验是以’#’为结束语，输出的四元式
是用（‘运算符’，操作数1，操作数2，运算结果）；还有就是赋值语句是S:=E;这次实验，
我学会了语法分析和语义分析程序，利用自上而下的递归下降分析法来分析语法，然后进行
赋予语义规则，再生产中间代码，最后输出四元式。
#include <stdio.h> //#include <string.h> #define M 100 #define N 20 char str[M], wrong[N]; char ch; int syn,t,m,n,sum,s=100; char *keyword[6]= {"begin","if","then","while","do","end"}; void scaner(); void error(); void gen4(char ch,int x,int y); void S(); int E(); int T(); int E1(int x); int F(); int T1(int x); main() { char c; t=0; printf("Please input the arithmetic expressions: "); do{ ch=getchar(); str[t++]=ch; }while (ch!=‘#‘); t=0; do{ scaner(); switch(syn) { case 11: printf("\n(%d,%d)",syn,sum); break; case -1: printf("\n(%s,mistake)",wrong);break; default: printf("\n(%d,%s)",syn, wrong); } }while (syn!=0); getchar(); printf("\nWheter or not choice output grammer(y|n):"); scanf("%c",&c); if(c==‘Y‘||c==‘y‘){ t=0; scaner(); S(); E(); if (syn==25) printf("\nGrammer correct\n"); else printf("\nGrammer mistake\n"); } } void scaner() { for (n=0;n<20;n++) wrong[n]=NULL; m=0; sum=0; ch=str[t++]; while (ch==‘ ‘) {ch=str[t++];} if (ch>=‘a‘&& ch<=‘z‘) {while (ch>=‘a‘&& ch<=‘z‘||ch>=‘0‘ && ch<=‘9‘) { wrong[m++]=ch; ch=str[t++]; } syn=10;t--; for (n=0;n<6;n++) if(strcmp(wrong,keyword[n])==0) {syn=n+1;break;} } else if(ch>=‘0‘ && ch<=‘9‘) {while (ch>=‘0‘ && ch<=‘9‘) {sum=sum*10+(ch-‘0‘); ch=str[t++];} syn=11;t--; } else switch(ch) { case ‘<‘: wrong[m++]=ch; ch=str[t++]; if (ch==‘>‘) {syn=21;wrong[m++]=ch;} else if (ch==‘=‘) {syn=22;wrong[m++]=ch;} else {syn=20;t--;} break; case ‘>‘: m=0; wrong[m++]=ch; ch=str[t++]; if (ch==‘=‘){syn=24;wrong[m++]=ch;} else {syn=23;t--;} break; case ‘:‘: m=0; wrong[m++]=ch; ch=str[t++]; if (ch==‘=‘){syn=18;wrong[m++]=ch;} else {syn=17;t--;} break; case ‘+‘: syn=13;wrong[0]=ch;break; case ‘-‘: syn=14;wrong[0]=ch;break; case ‘*‘: syn=15;wrong[0]=ch;break; case ‘/‘: syn=16;wrong[0]=ch;break; case ‘(‘: syn=27;wrong[0]=ch;break; case ‘)‘: syn=28;wrong[0]=ch;break; case ‘=‘: syn=25;wrong[0]=ch;break; case ‘;‘: syn=26;wrong[0]=ch;break; case ‘#‘: syn=0;wrong[0]=ch;break; default: syn=-1;wrong[0]=ch; } } void S() { char y=str[t-1];int x; if(syn==10) { scaner(); if(syn==18) { scaner(); x=E(); printf("\n(‘:=‘,%d, ,%c)\n",x,y); } } } int E() { int x; printf("E "); x=T();return E1(x); } int E1(int x) { int y; printf("E1 "); if (syn==13) { scaner(); y=T();gen4(‘+‘,x,y);return E1(x+y); }else if (syn==14) { scaner(); y=T();gen4(‘-‘,x,y);return E1(x-y); } else { if (syn==28 || syn==0)return(x); else error(); } } int T() { int x; printf("T "); x=F();return T1(x); } int T1(int x) { int y; printf("T1 "); if (syn==15) { scaner(); y=F();gen4(‘*‘,x,y);return T1(x*y); }else if (syn==16) { scaner(); y=F();gen4(‘/‘,x,y);return T1(x/y); } else { if (syn==28 ||syn==0 || syn==13||syn==14)return (x); else error(); } } int F() { int y; printf("F "); if (syn==27) { scaner(); y=E(); //gen4(‘+‘,x,y);return E1(x+y); if(syn==28) {scaner();return (y); } else error(); } else if (syn==11 || syn==10){ y=sum; scaner();return (y); } } void error() { printf("\n(%d,%s)mistake\n",syn, wrong); } void gen4(char ch,int x,int y) { int z; float f; switch(ch){ case ‘+‘:z=x+y;printf("\n(‘%c‘,%d,%d,%d)\n",ch,x,y,z);break; case ‘-‘:z=x-y;printf("\n(‘%c‘,%d,%d,%d)\n",ch,x,y,z);break; case ‘*‘:z=x*y;printf("\n(‘%c‘,%d,%d,%d)\n",ch,x,y,z);break; case ‘/‘:f=(float)x/y;printf("\n(‘%c‘,%d,%d,%0.1f)\n",ch,x,y,f);break; default:printf("mistakes!"); } }
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