1、实验一（一）程序设计语言及其编译器实现概览（2 小时）实验目的：学习一门简单的程序设计语言的定义及其编译器实现实验任务：针对一门简单的程序设计语言，阅读其定义文档，初步了解其编译器的源代码。实验内容：（1）选择一门语言：TINY 或其它语言也可（需自备其编译器的源代码） 。（2）阅读其定义文档，了解语言定义的方法，包括：词法、语法、语义、运行时环境、目标机器、目标语言等内容。（3）了解其编译器源代码。 对 TINY 语言编译器，其源代码由多个文件组成，请弄清楚每个文件的作用是什么。详情请见编译原理及实践第 1.7 节。请做一个 C+工程文件（Win32 Console Application,
2、 tiny.dsp） ，把它们组织起来，然后编译成可执行文件(tiny.exe)，即为TINY 语言编译器。然后用它编译 TINY 语言示例源代码 (sample.tny)。看看编译生成的目标文件(sample.tm)是怎样的。要运行目标程序，还需要一个虚拟机，名为 TM 机。TM 机是以软件形式存在的，其源代码为 tm.c，需要编译生成可执行文件 tm.exe。然后将目标程序作为 TM 机的输入运行 TM 机即可得到所期待的结果。要求读懂main.c、globals.h、util.h、scan.h 和 util.c、scan.c 等文件，三人一组进行讨论，给每一行加上注释，总结你们各自对程序
3、的理解和阅读程序的收获，每组提交 1 份加了注释的文件和心得。有能力的同学可加上 tm.c。实验一（二）DFA 的编程实现（2 小时）实验目的：通过本次实验，加深对 DFA 及其识别的语言的理解，学习对一般的 DFA 的表达方法与编程实现方法。实验任务：编写一个 C 语言程序，模拟实现 DFA 识别字符串的过程。实验内容：（1）DFA 的输入；（2）DFA 的存储与读写；（3）DFA 的正确性检查；（4）DFA 的语言集列表显示；（5）DFA 的规则字符串判定；内容说明：（1）DFA 的输入：分别输入 DFA 的“字符集” 、 “状态集” 、 “开始状态” 、 “接受状态集” 、 “状态转换表
4、”等内容，并保存在设定的变量中。（2）DFA 的存储与读写：将上述 DFA 的五元组保存在一个文本文件中，扩展名指定为.dfa 。请自行设计 DFA文件的存储格式，并说明其含义。能将保存在内存变量中的 DFA 写入 DFA 文件，也能将DFA 文件读入内存中。 （思考：对稀疏 DFA（转换表中为空的地方较多）或用 “或”表达转换的 DFA（如下的测试用例三） ，如何改进 DFA 转换表的表达。 ）（3）DFA 的正确性检查：检查所有集合的元素的唯一性。检查“开始状态”是否唯一，并是否包含在“状态集”中。检查“接受状态集”是否为空，并是否包含在“状态集”中。检查“状态转换表”是否满足 DFA 的
5、要求。检查“状态转换表”并非填满时的处理是否得当（4）DFA 的语言集列表显示：输入待显示的字符串的最大长度 N，输出以上定义的 DFA 的语言集中长度N 的所有规则字符串。 （提示：注意算法中 while 循环的次数）（5）DFA 的规则字符串判定：输入（或用字符集随机生成）一个字符串，模拟 DFA 识别字符串的过程判定该字符串是否是规则字符串（属于 DFA 的语言集） 。测试用例：DFA（一）DFA（二）DFA（三）实验要求：按照编译原理及实践参考书第二章中描述的“while 循环+双层 case 选择”的算法编程实现一般的 DFA。要求能通过以上三个测试用例的测试。完成内容中（1） （5
6、）部分，可得 C。完成内容中（1） （2） （5）部分，可得 B。完成内容中（1） （2） （4） （5）部分，可得 A。完成全部内容，可得奖励。判定算法概要：准备：开始状态 s0, 接受状态集 F, 状态转换表 T(s, c), sS, cc = getchar();s = 开始状态 s0;while ( c != EOF ) / 输入未结束则循环s = T(s, c);if (s = NULL)error();c = getchar();if (s 接受状态集 F)accept ();elseerror ();通用 DFA 存储格式的建议：（用以上的第三个测试 DFA 为例）3 / 字符集
7、中的字符个数 (以下两行也可合并成一行)/ * o / 以空格分隔的字符集。O 代表任意非/和*的字符5 / 状态个数 (以下两行也可合并成一行)1 2 3 4 5 / 状态编号。若约定总是用从 1 开始的连续数字表示，则此行可省略1 / 开始状态的编号。若约定为 1，则此行可省略1 / 结束状态个数。若约定为 1，则此行可省略5 / 结束状态的编号2 -1 -1 / 状态 1 的所有出去的转换。按字符集中的字符顺序给出。-1 表示出错状态-1 3 -13 4 35 4 3-1 -1 -1实验报告：同时上交纸质报告与电子版报告。纸质报告以实验分析、实验中遇到的问题及解决方法、实验测试（含屏幕截
8、图） 、实验心得等为主，不得大量引用源程序（引用源程序总行数不得超过 100 行） 。电子版报告以源程序、测试用例、输出文件等为主，包括纸质报告的电子版，须确保提并的源程序能编译运行，否则不要上交。电子版请发送到，邮件标题请写明学号、姓名与实验编号，形如： 。不得抄袭实验报告与源程序，否则后果自负！提高内容：（1）图形化的用户界面；（2）任意 DFA 的状态转换图、状态转换表的图形绘制；附实验报告 源码实验一 DFA 的编程实现实验目的：通过本次实验，加深对 DFA 及其识别的语言的理解，学习对一般的 DFA 的表达方法与编程实现方法。实验任务：编写一个 C 语言程序，模拟实现 DFA 识别字
9、符串的过程。实验内容：（1）DFA 的输入；（2）DFA 的存储与读写；（3）DFA 的正确性检查；（4）DFA 的语言集列表显示；（5）DFA 的规则字符串判定；实验分析：DFA 的初始化一个 DFA 的基本信息 状态集、字符集、开始状态、结束状态集、状态转换表；在程序中状态集、字符集、开始状态、结束状态集都用 string 类型来表示，即可不用考虑用户输入内容的长度。但缺点是字符集只能是字符而不可以是字符串。状态转换表：为三个字符的字符串，第一个为当前状态，第二个为输入字符，第三个为下一状态。 用 vector 容器存放转换函数的内容字符串判断初始化一个 DFA，后可以通过一下算法判断一个
10、字符串是否符合该 DFA。判定算法概要：准备：开始状态 s0, 接受状态集 F, 状态转换表 T(s, c), sS, cc = getchar();s = 开始状态 s0;while ( c != EOF ) / 输入未结束则循环s = T(s, c);if (s = NULL)error();c = getchar();if (s 接受状态集 F)accept ();elseerror ();在实际编写代码中的体现为void identify() /判断字符串coutstr;int i=0;char present=StartStates;while(i容器存储即可；实验用例：实验结果：D
11、FA的初始化判断字符串：显示小于N的语言集：读取DFA 文件：实验总结：在这次实验中，学习对一般的 DFA 的表达方法与编程实现方法。对课本提供的算法有了更深刻的认识。在编写和调试代码的过程中对自身的编程能力也有了很大的提高。对自动机和其识别语言有了更透彻的理解。在动手编程之前一定要好好明确实验的理论准备和思路的理清，能帮助我们在实验过程中少走更多的弯路。总之在这次实验中收获很多，提高了动手能力和分析问题的能力。源代码：/构造一个DFA#include#include#include#includeusing namespace std;class TransitionTablepublic:
12、char present; /当前状态char next; /下一状态char input; /输入字符TransitionTable(char P,char I,char D)present=P;next=D;input=I;class DFApublic:DFA()coutselect;if(select=1)inti();if(select=2)read();string States; /状态集char StartStates; /开始状态string FinalStates; /结束状态集string Alphabet; /字符集vector Trans; /转换函数void int
13、i() /初始化自动机coutStates;coutAlphabet;coutinput;if(strcmp(input,“#“)=0)break;TransitionTable Temp(input0,input1,input2);Trans.push_back(Temp);coutStartStates;coutFinalStates;void identify() /识别字符串coutstr;int i=0;char present=StartStates;while(iN;example.Traversal(example.StartStates,N);example.write();system(“pause“);return 0;/*测试用例输入状态转换表0a10b21b22a11a32b33a33b3#0a10b22a11b21a32b53a35b53b45a66b44a66a34b5*/
