中间代码生成

一．实验题目
DO-WHILE循环语句的中间代码生成
二．实验目的
通过设计、编制、调试一个 do-while 循环语句的语法及语义分析程序，加深对
法及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检查和分析。

三． 实验内容及结果

  1. 根据给出的样例程序，补充填写部分并运行;
    (1)程序清单，填写部分用红色标注
#include<string>
#include<iostream>
#include <fstream>
#include<cctype>
using namespace std;
int const ACC = 1 << 31 - 1;
string filename; //用来输入文件名用
string symbol[200];
string blankCharacter = " ";
int num = 0;
//int start; //用在输出输入串时确定开始的位置
//------------------------------------------------------
struct stateStack //定义状态栈
{int top;int m[100];
};
void InitStateStack(stateStack& s)//建立状态栈
{s.top = 0;
}
int PushState(stateStack& s, int i)//把元素压入栈
{if (s.top == 100) return -1;else{s.m[s.top] = i;s.top++;}return 0;
}
int GetStateTop(stateStack& s) //取栈顶符号
{int i;if (s.top == 0) return -1;else{i = s.m[s.top - 1];}return i;
}
void PopStateTop(stateStack& s)//删除栈顶元素
{if (s.top == 0) cout << "wrong!";else--s.top;
}
//-----------------------------------------------------------------
//定义一个用于四元式输出的栈
struct quaternionStack
{int top;string s[5];
};
//-----------------------------------------------------------------
//
struct symbolStack//定义符号栈
{int top;string st[100];
};
void InitSymbolStack(symbolStack& s)//建立符号栈
{s.top = 0;
}
int PushSymbol(symbolStack& s, string str)//把元素压入栈
{if (s.top == 100) return -1;else{s.st[s.top] = str;s.top++;}return 0;
}
string GetSymbolTop(symbolStack& s) //取栈顶符号
{string str;if (s.top == 0) cout << "wrong!";else{str = s.st[s.top - 1];}return str;
}
void PopSymbolTop(symbolStack& s)//删除栈顶元素
{if (s.top == 0) cout << "wrong!";else--s.top;
}
//----------------------------------------------------------
//词法分析部分
const string keyWord[] = //定义关键字表
{
"int","double","float","void","long","for","if","else","while","include",
"return","break","continue","do","true","false","case","switch"
};
void showLex(string& s)
{symbol[num] = s;++num;ofstream fout("词法分析.txt", ios::out | ios::app);if (isdigit(s[0])){fout << "< " << s << ",常数 >" << endl;s = "";}elsefor (int i = 0; i < 18; ++i){if (s == keyWord[i]){fout << "< " << s << "，关键字 | 指向 " << s << " 的关键字表项的指针" << endl;break;}if (i == 17){if (ispunct(s[0]) && s[0] != '_'){fout << "< " << s << ",运算符 | 指向 " << s << " 的运算符表项的指针 " << endl;}else{fout << "< id,标识符 | 指向 " << s << " 的符号表项的指针 >" <<endl;}}}s = "";
}
bool isDelimiters(char ch) //判断是否为界限符
{bool tag = 0;string s = "{[()]},;\'\"";for (int i = 0; i < s.size(); i++){if (ch == s[i]){tag = 1;break;}}return tag;
}
bool isBlank(char ch) //判断是否为空
{bool tag = 0;if (ch == ' ')tag = 1;return tag;
}
bool isDecimalPoint(char ch) //判断是否为小数点
{bool tag = 0;if (ch == '.')tag = 1;return tag;
}
void lexAnalysis(string s)
{string yunsf, biaosf;for (int i = 0; i < s.size(); i++){if (isBlank(s[i])) //判断是否为空{if (biaosf != "")showLex(biaosf);}else if (ispunct(s[i])){//C 库函数 int isgraph(int c) 检查所传的字符是否有图形表示法。带有图形表//	示法的字符是除了空白字符（比如 ' '）以外的所有可打印的字符。if (isDelimiters(s[i])){if (yunsf != "")showLex(yunsf);if (biaosf != "")showLex(biaosf);ofstream fout("词法分析.txt", ios::out | ios::app);fout << "< " << s[i] << ",界限符 | 指向 " << s[i] << " 的界限符的指针" << endl;symbol[num] = s[i];num++;}else if (isDecimalPoint(s[i]) || s[i] == '_'){biaosf += s[i];
}else{if (biaosf != "")showLex(biaosf);yunsf += s[i];}}//end ispunct( )else{if (yunsf != "")showLex(yunsf);biaosf += s[i];}}symbol[num] = "#";
}//词法分析结束
//12
//-------------------------------------------------------------------
//语法分析部分
//推导式部分
string production[18] = {
"S'-->S",
"S-->doAwhileB",
"A-->{F}",
"F-->M" ,
"F-->FM",
"M-->i=E;",
"E-->E+i",
"E-->E-i",
"E-->E*i",
"E-->E/i",
"E-->i",
"E-->(E)",
"B-->(iOi)",
"O--><",
"O--><=",
"O-->>",
"O-->>=",
"O-->!=",
};
//-----------------------------------------------------------------
//GOTO控制部分
void GOTO(int i, char b, stateStack& state_stack, symbolStack& symbol_stack)
{// cout<<"GOTOzhong fterminals wei: "<<b<<endl;if (i == 0 && b == 'S'){PushState(state_stack, 1);}else if (i == 2 && b == 'A'){PushState(state_stack, 3);}else if (i == 4 && b == 'B'){PushState(state_stack, 29);}else if (i == 5 && b == 'F'){PushState(state_stack, 6);}else if (i == 5 && b == 'M'){PushState(state_stack, 9);}else if (i == 6 && b == 'M'){PushState(state_stack, 8);}else if (i == 11 && b == 'E'){PushState(state_stack, 13);}else if (i == 24 && b == 'O'){PushState(state_stack, 26);}else if (i == 34 && b == 'E'){PushState(state_stack, 35);}string B = "";B = B + b;PushSymbol(symbol_stack, B);
}
//--------------------------------------------------------------------
//Action控制表
//n大于0表示移进
//n小于0则达标要进行规约，-n就代表用哪个推导式进行规约
//ACC代表规约成功 0表示出错
const int Action[38][19] = {
{2}, //状态0 入栈do
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,ACC}, //状态1 # ACC
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,5}, //状态2 入栈{
{0,4}, //状态3 入栈while
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,23 }, //状态4 入栈 (
{0,0,10}, //状态5 入栈i
{0,0,10,0,0,0,0,0,0,0,7,0}, //状态6 入栈i }
{0,-2}, //状态7 规约 2. A→{F} //while
{0,0,-4,0,0,0,0,0,0,0,-4}, //状态8 规约4. F→FM //i }
{0,0,-3,0,0,0,0,0,0,0,-3}, //状态9 规约3. F→M //i }
{0,0,0,11}, //状态10 入栈=
{0,0,12,0,0,0,0,0,0,0,0,34},//状态11 入栈 i (
{0,0,0,-10,-10,-10,-10,-10,-10,0,0,0,-10},
//状态12规约10.E→i= + - * / ;
{0,0,0,0,15,16,17,18,14}, //状态13 入栈 + - * / ;
{0,0,-5,0,0,0,0,0,0,0,-5}, //状态14 //规约 5. M→i=E;//i }
{0,0,19}, //状态15 入栈i
{0,0,20}, //状态16 入栈i
{0,0,21}, //状态17 入栈i
{0,0,22}, //状态18 入栈i
{0,0,0,0,-6,-6,-6,-6,-6,0,0,0,-6},
//状态19 规约 6.E→E+i // + - * / ;
{0,0,0,0,-7,-7,-7,-7,-7,0,0,0,-7},
//状态20规约 7. E→E-i // + - * / ;
{0,0,0,0,-8,-8,-8,-8,-8,0,0,0,-8},
//状态21规约 8. E→E*i // + - * / ;
{0,0,0,0,-9,-9,-9,-9,-9,0,0,0,-9},
//状态22 规约 9.E→E/i // + - * / ;
{0,0,24}, //状态23 入栈i
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,25,30,31,32,33},//入栈 < <= > >= !=
{0,0,-13}, //状态25 规约 13. O→< 
{0,0,27}, //状态26 入栈 i 
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,28}, //状态27 入栈 )
{0,0,0,0,0,0,0,0,-12,0,0,0,0,0},//状态28 规约12. B→(iOi) //;
{0,0,0,0,0,0,0,0,37}, //状态29 入栈 ；
{0,0,-14}, //状态30 规约14. O→<= //i
{0,0,-15}, //状态31 规约15. O→> //i
{0,0,-16}, //状态32 规约16. O→>= //i
{0,0,-17}, //状态33 规约17. O→!= //i
{0,0,12,0,0,0,0,0,0,0,0,34}, //状态34 入栈 i (
{0,0,0,0,15,16,17,18,0,0,0,0,36},//状态35 入栈 + - * / )
{0,0,0,0,-11,-11,-11,-11,-11,0,0,0,-11},//状态36 规约
//11.E→(E)//+ - * / ;
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1}//状态37 规约 1.S→doAwhileB; //#
};
//--------------------------------------------------------------
//终结符表
string terminals[19] =
{ "do","while","i","=","+","-","*","/",";","{","}","(",")","#","<","<=","> "," >= "," != " };
//--------------------------------------------------------------------
//输出每步的分析过程 存储在文件“语法分析.txt”中
void showResult(stateStack& state_stack, symbolStack& symbol_stack, int start)
{//每次归约完毕后查看当前符号栈栈顶状态cout << GetSymbolTop(symbol_stack) << " " << GetStateTop(state_stack) << endl;ofstream yffout("语法分析.txt", ios::out | ios::app);for (int i = 0; i < state_stack.top; i++){if (state_stack.m[i] >= 10){yffout << "(" << state_stack.m[i] << ")";}elseyffout << state_stack.m[i];}yffout << " ";for (int j = 0; j < symbol_stack.top; j++)yffout << symbol_stack.st[j];yffout << " ";for (int k = start; k <= num + 1; k++)yffout << symbol[k];yffout << endl;
}
//-----------------------------------
//表达式规约部分
void Reduce()
{ofstream syfout("四元式.txt", ios::out | ios::app);int start = 0, now = 0;quaternionStack quaternion_stack;quaternion_stack.top = 0;int order = 0;int m = 0, n, j;stateStack state_stack; //建状态栈InitStateStack(state_stack);PushState(state_stack, m);symbolStack symbol_stack;//建符号栈InitSymbolStack(symbol_stack);PushSymbol(symbol_stack, "#");//对栈进行初始化for (int i = 0; i <= num; i++){showResult(state_stack, symbol_stack, i); //i+1代表已归约现在可查看新的状态string temp = symbol[i];j = 0;while (terminals[j] != temp) //查找终结符对应的下标{++j;if (j >= 19){j = 2; //如果是变量或者常量，令：j = 2，即对应终结符 ibreak;}}m = GetStateTop(state_stack); //查看当前状态栈的栈顶n = Action[m][j];int rightLength;while (n < 0)
{n = -n;if (n == 14 || n == 16 || n == 17)rightLength = production[n].size() - 5;else if (n == 1)rightLength = production[n].size() - 8;elserightLength = production[n].size() - 4;//cout<<"表达式"<<(n-40)<<"的右部长度为"<<rightLength<<endl;//----------------------------------------------------------//四元式输出控制部分string ss0, ss1, ss2;string t[] = { "t0","t1","t2","t3","t4","t5","t6","t7","t8","t9","t10" };if (n == 10) //当用 10.E→i 式归约时,开始建立栈{quaternion_stack.s[quaternion_stack.top] = symbol[i - 1];++quaternion_stack.top;}else if (n >= 6 && n <= 9)//6. E→E+i 7.E→E-i 8.E→E*I 9.E→E/i{--quaternion_stack.top;ss0 = quaternion_stack.s[quaternion_stack.top];--quaternion_stack.top;ss1 = quaternion_stack.s[quaternion_stack.top];--quaternion_stack.top;ss2 = quaternion_stack.s[quaternion_stack.top];syfout << now << " (" << ss1 << "," << ss2 << "," << ss0 << "," << t[order] << ")" << endl;//运算的四元式++now;quaternion_stack.s[quaternion_stack.top] = t[order];++quaternion_stack.top;++order;}else if (n == 5) //赋值语句的四元式；5. M→i=E;{int l = symbol_stack.top - 4;quaternion_stack.top = 0;syfout << now << " (=:," << quaternion_stack.s[quaternion_stack.top]<< ",-," << symbol_stack.st[l] << ")" << endl;++now;}else if (n == 13 || n == 14 || n == 15 || n == 16)//判断语句的四元式syfout << now << " if " << symbol[i - 2] << symbol[i - 1] << symbol[i]<< " goto " << start << endl;//------------------------------------------------------for (int k = 1; k <= rightLength; k++){PopSymbolTop(symbol_stack);PopStateTop(state_stack);}// showLex(state_stack,symbol_stack,i); GOTO(GetStateTop(state_stack), production[n][0], state_stack,symbol_stack);//此处用到了状态栈和符号的引用showResult(state_stack, symbol_stack, i);m = GetStateTop(state_stack); //while xunhuanblankCharacterzhibufen n = Action[m][j];}if (n == 0)
{cout << "归约出错";break;}if (n == ACC)cout << "规约成功" << endl;else{PushState(state_stack, n);// cout<<n<<endl;PushSymbol(symbol_stack, temp);//每次移进后都重新输出状态栈，符号栈和符号串if (quaternion_stack.top > 0){quaternion_stack.s[quaternion_stack.top] = temp;// cout<<quaternion_stack.s[quaternion_stack.top];++quaternion_stack.top;}}}
}
//------------------------------------------------------------------
//主函数
int main()
{
//	cout << "输入需要进行分析的程序的名称:\n";
//	cin >> filename;filename = "test.cpp";ifstream fin(filename.c_str()); //待添加当文件不存在 的处理string line, s;fin >> line; //直接读取到空格，并且省略回车,最后至少要有空格或省略号while (!fin.eof()){s = s + line + blankCharacter;fin >> line;}fin.close();ofstream fout("词法分析.txt");fout << "";cout << s << "--------" << endl; //在字符界面查看需要分析的字符串，可以删除lexAnalysis(s); //词法分析for (int i = 0; i <= num; i++)cout << i << ": " << symbol[i] << endl;ofstream yffout("语法分析.txt");yffout << "状态栈" << "\t\t符号栈" << "\t\t\t\t输入串" << endl;ofstream syfout("四元式.txt");syfout << "";Reduce(); //语法分析，进行规约return 0;
}（2）程序测试用例int a = 1, b = 2, c = 3;
do
{a = a * b + b - c;i=i+100;
} while ( i < i ) ; #

(3)词法分析生成文件内容截图
在这里插入图片描述
（4）语法分析生成文件内容截图

在这里插入图片描述
（5）中间代码生成文件内容截图

在这里插入图片描述

2.根据所设计的分析程序和所给定的测试用例，自行构造识别活前缀的DFA、ACTION表和GOTO表，上机测试并通过所设计的分析程序。
（1）自行构造的识别活前缀的DFA图：

在这里插入图片描述

(2)自行设计的ACTION表和ACTION表所对应的C语言源代码：

在这里插入图片描述

//Action控制表
//n大于0表示移进
//n小于0则达标要进行规约，-n就代表用哪个推导式进行规约
//ACC代表规约成功 0表示出错
const int Action[38][19] = {
{2}, //状态0 入栈do
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,ACC}, //状态1 # ACC
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,5}, //状态2 入栈{
{0,4}, //状态3 入栈while
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,23 }, //状态4 入栈 (
{0,0,10}, //状态5 入栈i
{0,0,10,0,0,0,0,0,0,0,7,0}, //状态6 入栈i }
{0,-2}, //状态7 规约 2. A→{F} //while
{0,0,-4,0,0,0,0,0,0,0,-4}, //状态8 规约4. F→FM //i }
{0,0,-3,0,0,0,0,0,0,0,-3}, //状态9 规约3. F→M //i }
{0,0,0,11}, //状态10 入栈=
{0,0,12,0,0,0,0,0,0,0,0,34},//状态11 入栈 i (
{0,0,0,-10,-10,-10,-10,-10,-10,0,0,0,-10},
//状态12规约10.E→i= + - * / ;
{0,0,0,0,15,16,17,18,14}, //状态13 入栈 + - * / ;
{0,0,-5,0,0,0,0,0,0,0,-5}, //状态14 //规约 5. M→i=E;//i }
{0,0,19}, //状态15 入栈i
{0,0,20}, //状态16 入栈i
{0,0,21}, //状态17 入栈i
{0,0,22}, //状态18 入栈i
{0,0,0,0,-6,-6,-6,-6,-6,0,0,0,-6},
//状态19 规约 6.E→E+i // + - * / ;
{0,0,0,0,-7,-7,-7,-7,-7,0,0,0,-7},
//状态20规约 7. E→E-i // + - * / ;
{0,0,0,0,-8,-8,-8,-8,-8,0,0,0,-8},
//状态21规约 8. E→E*i // + - * / ;
{0,0,0,0,-9,-9,-9,-9,-9,0,0,0,-9},
//状态22 规约 9.E→E/i // + - * / ;
{0,0,24}, //状态23 入栈i
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,25,30,31,32,33},//入栈 < <= > >= !=
{0,0,-13}, //状态25 规约 13. O→< 
{0,0,27}, //状态26 入栈 i 
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,28}, //状态27 入栈 )
{0,0,0,0,0,0,0,0,-12,0,0,0,0,0},//状态28 规约12. B→(iOi) //;
{0,0,0,0,0,0,0,0,37}, //状态29 入栈 ；
{0,0,-14}, //状态30 规约14. O→<= //i
{0,0,-15}, //状态31 规约15. O→> //i
{0,0,-16}, //状态32 规约16. O→>= //i
{0,0,-17}, //状态33 规约17. O→!= //i
{0,0,12,0,0,0,0,0,0,0,0,34}, //状态34 入栈 i (
{0,0,0,0,15,16,17,18,0,0,0,0,36},//状态35 入栈 + - * / )
{0,0,0,0,-11,-11,-11,-11,-11,0,0,0,-11},//状态36 规约
//11.E→(E)//+ - * / ;
{0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,-1}//状态37 规约 1.S→doAwhileB; //#
};
//--------------------------------------------------------------(3)自行设计的GOTO表和GOTO表所对应的C语言源代码：![在这里插入图片描述](https://img-blog.csdnimg.cn/direct/975fcc31c00c4b439eae8992f725ae58.png)//GOTO控制部分
void GOTO(int i, char b, stateStack& state_stack, symbolStack& symbol_stack)
{// cout<<"GOTOzhong fterminals wei: "<<b<<endl;if (i == 0 && b == 'S'){PushState(state_stack, 1);}else if (i == 2 && b == 'A'){PushState(state_stack, 3);}else if (i == 4 && b == 'B'){PushState(state_stack, 29);}else if (i == 5 && b == 'F'){PushState(state_stack, 6);}else if (i == 5 && b == 'M'){PushState(state_stack, 9);}else if (i == 6 && b == 'M'){PushState(state_stack, 8);}else if (i == 11 && b == 'E'){PushState(state_stack, 13);}else if (i == 24 && b == 'O'){PushState(state_stack, 26);}else if (i == 34 && b == 'E'){PushState(state_stack, 35);}string B = "";B = B + b;PushSymbol(symbol_stack, B);
}

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一、前置准备 前置知识&#xff1a;需要学习stm32&#xff0c;建议去b站看江科大的视频&#xff0c;讲的很详细&#xff0c;学完串口那一块就可以制作了&#xff0c;软件用的是Keil5&#xff0c;开发语言C语言&#xff0c;手机连接蓝牙模块软件是蓝牙调试器。 需要准备的器件…
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数学+思维，CF1056B - Divide Candies

数学+思维，CF1056B - Divide Candies

一、题目 1、题目描述 2、输入输出 2.1输入 2.2输出 3、原题链接 Problem - 1056B - Codeforces 二、解题报告 1、思路分析 考虑i^2 j^2 | m 而m的余数有限&#xff0c;且m很小 我们枚举两重循环&#xff0c;都枚举m的余数&#xff0c;分别记为x&#xff0c;y 如果x ^ …
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Linux☞进程控制

Linux☞进程控制

在终端执行命令时&#xff0c;Linux会建立进程&#xff0c;程序执行完&#xff0c;进程会被终止&#xff1b;Linux是一个多任务的OS,允许多个进程并发运行&#xff1b; Linxu中启动进程的两种途径&#xff1a; ①手动启动(前台进程(命令gedit)...后台进程(命令‘&’)) ②…
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数据库安全加固与API防护策略

数据库安全加固与API防护策略

在数字化时代&#xff0c;数据库作为企业核心资产的安全性至关重要。然而&#xff0c;随着网络攻击手段的不断演进&#xff0c;数据库和API接口成为了黑客的主要攻击目标。本文将探讨数据库被攻击、API接口被滥用的情况&#xff0c;并提供一系列实用的防护措施&#xff0c;旨在…
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【玩转C语言】第三讲---＞ scanf 和 printf 函数详解(非常重要)！

【玩转C语言】第三讲---＞ scanf 和 printf 函数详解(非常重要)！

&#x1f525;博客主页&#x1f525;&#xff1a;【 坊钰_CSDN博客 】 欢迎各位点赞&#x1f44d;评论✍收藏⭐ 引言&#xff1a; 大家好&#xff0c;我是坊钰&#xff0c;为了让大家深入了解C语言&#xff0c;我开创了【玩转C语言系列】&#xff0c;将为大家介绍C语言相关知识…
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C++ ─── STL 以及string

C++ ─── STL 以及string

前言&#xff1a;什么是STL STL(standard template libaray-标准模板库)&#xff1a;是C标准库的重要组成部分&#xff0c;不仅是一个可复用的组件库&#xff0c;而且 是一个包罗数据结构与算法的软件框架 STL的六大组件 1. 为什么学习string类&#xff1f; 1.1 C语言中的字符…
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Ambari集成Apache Kyuubi实践

Ambari集成Apache Kyuubi实践

目前还有很多公司基于HDP来构建自己的大数据平台&#xff0c;随着Apache Kyuubi的持续热度&#xff0c;如何基于原有的HDP产品来集成Apache Kyuubi&#xff0c;很多人都迫切的需求。集成Apache Kyuubi到HDP中&#xff0c;主要涉及Ambari的二次开发。本文详细叙述了集成Apache K…
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分享一个用python的本地WIFI密码查看器

分享一个用python的本地WIFI密码查看器

本章教程&#xff0c;主要分享一个本地wifi密码查看器&#xff0c;用python实现的&#xff0c;感兴趣的可以试一试。 具体代码 import subprocess # 导入 subprocess 模块&#xff0c;用于执行系统命令 import tkinter as tk # 导入 tkinter 模块&#xff0c;用于创建图形用…
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实现Ingress-Nginx Controller高可用方案

实现Ingress-Nginx Controller高可用方案

文章目录 前提准备1.修改Ingress-Controller 运行模式为hostNetwork并生效2.给部署ingress-controller的节点打标签3.查看ingress-controller的部署情况 方式一&#xff1a;LVSKeepalivedNginxIngress一、部署ipvsadm和keepalived二、配置keepalived1.配置lvs01(keepalived mas…
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Java Web学习笔记27——对话框、表单组件

Java Web学习笔记27——对话框、表单组件

常见组件对话框&#xff1a; Dialog对话框&#xff1a;在保留当前页面状态下&#xff0c;告知用户并承载相关操作。 dialogTableVisible: false 默认是不可见的。 在按钮属性中设置为true的意思&#xff0c;点击按钮的时候&#xff0c;才会true&#xff0c;对话框才会显示。 …
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python Tk 获取输入框内容，分割内容

python Tk 获取输入框内容，分割内容

创建输入框、一个按钮和一个标签的GUI。 用户可以在输入框中输入文本&#xff0c;点击按钮后&#xff0c;程序将在控制台打印输入的文本&#xff08;已经分割为列表&#xff09;&#xff0c;并在GUI中的标签上显示一些静态文本。 import tkinter as tk# 创建主窗口 root tk.…
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