哈工大编译系统实验

写在前面

• 本次实验我花费了较长的时间完成，投入了较大的精力
• 由于1个人时间比较紧，所以实验2和实验3实现不够完美，尤其是实验3，存在着一些todo事项
• 编辑器用到了微软开源的Monaco，可能存在一些限制问题，望慎重使用

实验内容

• 实验一：词法分析器的设计与实现
  • 实现了所有功能
    • 基本功能：常数、界符、标识符、运算符、注释等
    • 附加功能：8进制、16进制、有符号、无符号科学计数法
    • 附加功能：NFA到DFA的转化、识别浮点数.1以及1.等形式
    • 重要功能：转义符的处理，如char的一个'\n'，'\t'的声明等可以被正确识别
  • 识别能力强
    • 整体能力近似于真实的C语言词法编译器
    • 可以识别转义符\n \t \r \v \b \0等（这里花费了十分大的精力）
  • 精巧的DFA转换表设计，从零开始设计了42个状态，30个输入字符（集），工作量十分巨大（42*30）
  • 精巧设计的错误类型：设计了11个词法错误类型，错误识别精度很高
• 实验二：语法分析器的设计与实现
  • 实现了所有功能
    • 基本功能：声明、赋值、控制流、过程调用等
    • 附加功能：FIRST集、FOLLOW集、LR(1)分析表、错误识别和处理
    • 附加功能：GUI展示各种集合以及分析表、GUI展示分析树和错误信息
  • 识别能力强：由于实验一识别的Token序列粒度较细，所以需要拓展设计的LR(1)语法
• 实验三：语义分析器的设计与实现
  • 实现了所有基本功能
    • 基本功能：声明、赋值、控制流、过程调用等
    • 错误识别：变量或过程名重复声明、变量或过程名未声明、数组下标不是整数、对非数组使用数组操作符等
  • 识别能力强：由于实验一识别的Token序列粒度较细，所以需要拓展设计的LR(1)语法

文件说明

• vs文件夹：存放对开源工具Monaco的引用
• ui文件夹：存放自动生成的python gui文件（使用工具PyQtDesigner：上手阶段较为麻烦，但熟练后可提高生产力）
• input文件夹：存放输入的测试用例（测试样例设计较为用心，比较全面且有针对性）
  • lexical_right_test.c：词法分析正确测试样例
  • lexical_wrong_test.c：词法分析错误测试样例
  • syntax_right_test.c：语义分析和语义分析正确测试样例
  • syntax_wrong_test.c：语法分析错误测试样例
  • semantic_wrong_test.c：语义分析错误测试样例
• help文件夹：存放设计的系统信息以及对Monaco工具的引用
  • dfa.json：dfa自动机的输入状态信息
  • syntax.json：语法分析的输入文法信息
  • semantic.json：语义分析的输入文法信息
• gui.py：图形化界面程序，内有main函数
• lexical.py：词法分析主要程序，内有主要逻辑
• syntax.py：语法分析主要程序，内有主要逻辑
• semantic.py：语义分析主要程序，内有主要逻辑

运行

• 环境：python3.6 Anaconda，pycharm IDE，将此仓库项目作为pycharm项目文件打开
• 如何运行
  • 运行gui.py程序即可进入到整体GUI界面
  • 菜单栏选择对应功能即可
  • 也可通过快捷键操作：文件操作（Ctrl+O、Ctrl+S、Ctrl+Shift+S）、词法分析运行Ctrl+F、语法分析运行Ctrl+F2以及语义分析运行Ctrl+F3
• 运行截图
  • 主界面：
  • 词法分析结果界面：
  • 语法分析结果界面：
  • 语义分析结果界面：

期望

• 欢迎后浪对仓库进行修改、优化
• 希望引用者对开源Monaco的版权相关问题表示注意