編譯技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-詞法分析、語法分析、中間代碼生成

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編譯技術(shù)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-詞法分析、語法分析、中間代碼生成_第1頁

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文檔簡介

1、　　編譯技術(shù)課程設(shè)計(jì)　　班級 　　學(xué) 號 　　姓名 　　指導(dǎo)老師 <

2、;p>　　年月　　目錄　　一、目的------------------------------------------------------------------------------------------2　　二

3、、任務(wù)及要求---------------------------------------------------------------------------------2　　三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境------------------------------------------------------------------------------------4<p

4、>　　四、實(shí)現(xiàn)過程說明------------------------------------------------------------------------------4　　1.詞法分析器------------------------------------------------------------------------------4<

5、p>　?。?）單詞符號表------------------------------------------------------------------------4　　（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)---------------------------------------------------------------------------5　?。?/p>

6、3）函數(shù)說明---------------------------------------------------------------------------5　?。?）流程圖------------------------------------------------------------------------------6　　2.語法分

7、析器------------------------------------------------------------------------------6　?。?）分析方法說明---------------------------------------------------------------------6　?。?）文法--------

8、-------------------------------------------------------------------------6　　（3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)---------------------------------------------------------------------------7　?。?）函數(shù)說明--------

9、-------------------------------------------------------------------7　　3.中間代碼生成器------------------------------------------------------------------------10　?。?）屬性文法--------------

10、------------------------------------------------------------10　?。?）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)--------------------------------------------------------------------------11　　（3）函數(shù)說明--------------------

11、------------------------------------------------------11　　（4）流程圖------------------------------------------------------------------------------11　　五、程序運(yùn)行結(jié)果----------------------

12、--------------------------------------------------------12　　六、總結(jié)------------------------------------------------------------------------------------------16　　一、目的</

13、b>　　<<編譯技術(shù)>>是理論與實(shí)踐并重的課程，而其課程設(shè)計(jì)要綜合運(yùn)用一、二年級所學(xué)的多門課程的內(nèi)容，用來完成一個(gè)小型編譯程序。從而鞏固和加強(qiáng)對詞法分析、語法分析、語義分析、代碼生成和報(bào)錯(cuò)處理等理論的認(rèn)識(shí)和理解；培養(yǎng)學(xué)生對完整系統(tǒng)的獨(dú)立分析和設(shè)計(jì)的能力，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的獨(dú)立編程能力。　　二、任務(wù)及要求<

14、;/b>　　基本要求：　　詞法分析器產(chǎn)生下述小語言的單詞序列　　這個(gè)小語言的所有的單詞符號，以及它們的種別編碼和內(nèi)碼值如下表：　　對于這個(gè)小語言，有幾點(diǎn)重要的限制：　　首先，所有的關(guān)

15、鍵字（如if﹑while等）都是“保留字”。所謂的保留字的意思是，用戶不得使用它們作為自己定義的標(biāo)示符。例如，下面的寫法是絕對禁止的：　　if（5）=x 　　其次，由于把關(guān)鍵字作為保留字，故可以把關(guān)鍵字作為一類特殊標(biāo)示符來處理。也就是說，對于關(guān)鍵字不專設(shè)對應(yīng)的轉(zhuǎn)換圖。但把它們（及其種別編碼）預(yù)先安排在一張表格中（

16、此表叫作保留字表）。當(dāng)轉(zhuǎn)換圖識(shí)別出一個(gè)標(biāo)識(shí)符時(shí)，就去查對這張表，確定它是否為一個(gè)關(guān)鍵字。　　再次，如果關(guān)鍵字、標(biāo)識(shí)符和常數(shù)之間沒有確定的運(yùn)算符或界符作間隔，則必須至少用一個(gè)空白符作間隔（此時(shí)，空白符不再是完全沒有意義的了）。例如，一個(gè)條件語句應(yīng)寫為　　if i>0 i= 1;　　而絕對

17、不要寫成　　ifi>0 i=1;　　因?yàn)閷τ诤笳?，我們的分析器將無條件地將ifi看成一個(gè)標(biāo)識(shí)符。　　這個(gè)小語言的單詞符號的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖，如下圖：　　語法分析器能識(shí)別由加+ 乘* 乘方** 括號（）操作數(shù)所組成的算術(shù)表達(dá)式，其文法如下：</

18、p>　　E→E+T|T　　T→T*F|F　　F→P**F|P　　P→(E)|i　　使用的算法

19、可以是：預(yù)測分析法；遞歸下降分析法；LR分析法等。　　中間代碼生成器產(chǎn)生上述算術(shù)表達(dá)式的中間代碼（四元式序列）　　較高要求：　　擴(kuò)充上述小語言的單詞；　　增加語法分析器的功能，能識(shí)別條件語句和循環(huán)語句等；&

20、lt;p>　　增加中間代碼生成器的功能，能產(chǎn)生條件語句和循環(huán)語句等的中間代碼（四元式序列）　　報(bào)錯(cuò)基礎(chǔ)上增加錯(cuò)誤信息；　　將中間代碼翻譯成匯編語言。　　三、實(shí)驗(yàn)環(huán)境　　開發(fā)環(huán)境VC++；Visual Studio；Java開發(fā)環(huán)

21、境　　語言C；C++；C#；Java　　說明：課程設(shè)計(jì)可以使用任何一種語言工具，課程設(shè)計(jì)報(bào)告中請按照自己實(shí)際采用的開發(fā)工具及技術(shù)來寫。　　四、實(shí)現(xiàn)過程說明　　1.詞法分析器

22、　?。?）單詞符號表　　數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)　　用words[10]存放構(gòu)成單詞符號的字符串，并且用于判斷是否為關(guān)鍵字。flags[500] 存放單詞符號的種別碼。Number存放整數(shù)值，words[]存放標(biāo)識(shí)符，關(guān)鍵字或者其他符號。cnt[num]按順序存放讀到的字符，為

23、下面語義分析做準(zhǔn)備。Status用于判斷是否為關(guān)鍵字，1是，0不是。　　函數(shù)說明　　在Scan ()子函數(shù)中，先全部初始化，然后讀一個(gè)字符，分析它是什么類型:如果是字母類型，則接著往下讀，直到讀到非字母的字符，存入words[10]中，依次對比關(guān)鍵字表中的元素，如果相同，則將flags[]置為相應(yīng)的種別碼，如果全都掃

24、描后沒發(fā)現(xiàn)相同的關(guān)鍵字，則為普通的標(biāo)識(shí)符,返回主函數(shù)輸出。　　如果是數(shù)字類型，首先分析第一個(gè)符號，接著讀下一個(gè)字符串，直到讀到一個(gè)不是數(shù)字的字符串位置，每讀一個(gè)數(shù)字字符，就將他們轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的數(shù)字，使用輾轉(zhuǎn)相乘法，每次都讓number先自乘10，然后加上這個(gè)數(shù)字，這樣就將字符串表示的數(shù)字轉(zhuǎn)化成了相應(yīng)的數(shù)，返回主函數(shù)輸出。　　如果是其他單詞表的符號，則將他們

25、的flags[]置為相應(yīng)的種別碼，并將字符存到words[] 中返回主函數(shù)輸出。　　流程圖　　2.語法分析器　?。?）分析方法說明 　　采用遞歸下降分析法&

26、lt;/p>　　文法　　E→E+T|E-T|T　　T→T*F|E/F|F　　F→P**F|P　　P→(E)|i

27、　　改造后的文法　　E→TE’|TE’’　　E’→+TE’|ε　　E’’→-TE’’|ε　　T→FT’|FT’’

28、　T’→*FT’|ε　　T’’→/FT’’|ε　　F→PF’　　F’→**F|ε　　P→(E)|i

29、;　　（3）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)說明　　在main函數(shù)調(diào)用E()函數(shù)，如果調(diào)用之后返回時(shí),如果((flags[temp]==0)&&is_right)為真，就輸出“分析成功”，否則輸出“分析失敗”。其中is_right為設(shè)定的標(biāo)志，初值為1，如果在調(diào)用子函數(shù)的過程中如果有錯(cuò)誤，則置is_right為0。　　E函數(shù): 調(diào)用T函數(shù)，調(diào)用F函數(shù),

30、調(diào)用P函數(shù),返回后看是否是’+’或’-’，如果是，則調(diào)用 E1函數(shù)，再調(diào)用E2函數(shù)，如果不是，進(jìn)行出錯(cuò)處理，置is_right為0。　　E1函數(shù)：判斷是不是”+”或者“-” 如果是，調(diào)用F函數(shù)，如果不是，進(jìn)行出錯(cuò)處理，置is_right為0。　　代碼：

31、　　void E()　　{　　cout<<"E->TE''"<<endl;　　T();　　E

32、2();　　}　　void E1()　　{　　if(flags[temp]==9) //加號

33、;　　{　　cout<<"E'->+T"<<endl;　　temp++;　　T();

34、;　　}　　else if(flags[temp]==12)//減號　　{　　cout<<"E'->-T"<<endl;　　temp++;

35、　　T();　　}　　else　　is_right=0;　　}</b&g

36、t;　　void E2()　　{　　if(flags[temp]==9||flags[temp]==12)//如果是加或減　　{<

37、;p>　　cout<<"E''->E'E''"<<endl;　　E1();　　E2();　　}</

38、p>　　else if (flags[temp]!=0||flags[temp]!=17)//如果是非#或非　　{　　cout<<"E''->ε"<<endl;

39、return ;　　}　　else　　is_right=0;　　T函數(shù): 調(diào)用F函數(shù), 調(diào)用P函數(shù),返回后看是否是’*’或’/’，如果是，則調(diào)用T1函數(shù)，再調(diào)用T2函數(shù)，如果

40、不是，進(jìn)行出錯(cuò)處理，置is_right為0。　　T1函數(shù)：判斷是不是”*”或者“/” 如果是，調(diào)用F函數(shù)，如果不是，進(jìn)行出錯(cuò)處理，置is_right為0。　　代碼：　　void T()<

41、b>　　{　　cout<<"T->FT''"<<endl;　　F();　　T2();

42、　}　　void T1()　　{　　if(flags[temp]==10) //乘號　　{<p&

43、gt;　　cout<<"T'->*F"<<endl;　　temp++;　　F();　　}　　else

44、 if(flags[temp]==13) //除號　　{　　cout<<"T'->/F"<<endl;　　temp++;

45、;　　F();　　}　　else is_right=0;　　}　　void T2()<b&

46、gt;　　{　　if(flags[temp]==10||flags[temp]==13)//如果是乘或除　　{　　cout<<"T''->T'T''"<<endl;&

47、lt;/p>　　T1();　　T2();　　}　　else if (flags[temp]!=0||flags[temp]!=17)//如果是非#或非）

48、　　{　　cout<<"T''->ε"<<endl;　　return ;　　}<p

49、>　　else is_right=0;　　}　　F函數(shù)：調(diào)用P函數(shù)，F(xiàn)1函數(shù)。　　F1函數(shù)：判斷是不是”**”,如果是，調(diào)用F函數(shù)，如果不是，進(jìn)行出錯(cuò)處理，置is_right為0。　　代碼：

50、;　　void F()　　{　　cout<<"F->PF'"<<endl;　　P();</p&

51、gt;　　F1();　　}　　void F1()　　{　　if(flags[temp]==11)

52、 //乘?方?　　{　　cout<<"F'->**F"<<endl;　　temp++;　　F();</b

53、>　　}　　Elseif(flags[temp]!=0&&flags[temp]!=17&&flags[temp]!=9&&flags[temp]!=12&&flags[temp]!=10&&flags[temp]!=13)/

54、/非#非）非+非-非*非/　　{　　cout<<"F'->ε?"<<endl;　　is_right=0;　　}&l

55、t;p>　　}　　P函數(shù): 檢查是否標(biāo)識(shí)符，如果是，調(diào)用P1函數(shù)，如果不是，檢查是否是數(shù)值，如果是，調(diào)用P1函數(shù)，如果不是，檢查是否是’(’，如果不是，進(jìn)行出錯(cuò)處理，置is_right為0。如果是，調(diào)用E函數(shù)，返回后檢查是否是’)’,如果不是，進(jìn)行出錯(cuò)處理，置is_right為0。如果是，調(diào)用F1函數(shù)，返回。&

56、lt;b>　　代碼:　　void P()　　{　　if(flags[temp]==6||flags[temp]==7) //標(biāo)識(shí)符或常數(shù)　　{<

57、/b>　　cout<<"P->i"<<endl;　　temp++;　　}　　else if(flags[temp]==17) //（&l

58、t;/p>　　{　　cout<<"P->(E)"<<endl;　　temp++;　　E();<

59、;p>　　if(flags[temp]==17) //）　　{　　cout<<"P->(E)"<<endl;　　temp++;<b

60、>　　}　　else　　is_right=0;　　}　　else is_right =0;　　}</b&

61、gt;　　3.中間代碼生成器　?。?）屬性文法 　　E→E’+T E.val=E’.val+T.val　　E→E’’-T E.val=E’’.val-T.val</p&g

62、t;　　E→T E.val=T.val　　T→T’*F T.val=T’.val*F.val　　T→T’’/F T.val=T’’.val/F.val　　T→F T.val=F.val　　F

63、’→P**F F’.val=P.val**F.val　　F’→P F’.val=P.val　　P→(E) P.val=E.val　　F→i F.val=i,lexval　　（2）數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)與函數(shù)說明</p&

64、gt;　　Strn用來存放臨時(shí)變量的序號。　　temp用來存放數(shù)組的下表，在主程序中語法分析結(jié)束后，置0.　　定義函數(shù)newtemp()用于門生一個(gè)新的臨時(shí)變量的名字，具體實(shí)現(xiàn)時(shí)每產(chǎn)生一個(gè)T，就及時(shí)送到符號表中，也可以不進(jìn)符號表，直接將單詞值用整數(shù)碼表示。　　定義函數(shù)siyuan（）,輸

65、出一個(gè)四元式。　　定義函數(shù)YE() 進(jìn)行中間代碼生成　?。?）流程圖　　程序運(yùn)行結(jié)果　　注：本程序?qū)τ谛稳鏰1的標(biāo)識(shí)符無法作為整體識(shí)別

66、　詞法測試：　　表達(dá)式正確：2*3+4/（as-5）**6#　　詞法分析：　　語法分析　　四元式：

67、;　　表達(dá)式錯(cuò)誤：2*（3-2#　　六、總結(jié)　　這次課程設(shè)計(jì)使我對編譯原理有了進(jìn)一步的了解，更加鞏固了所學(xué)習(xí)的知識(shí)。編譯原理是一門比較抽象的課程，也比較難以學(xué)得透，有很多東西很模糊的。編譯這個(gè)概念有一定的了解。由于課堂上，學(xué)習(xí)的東西比較淺，難免眼高手低，故而，通過實(shí)驗(yàn)和課程，遇到了很多課本上面見不到的問題，完成實(shí)驗(yàn)后

68、，個(gè)人在成就感的同時(shí)，也學(xué)習(xí)到了編程的具體過程中的很多知識(shí)。　　程序代碼：　　//#include <stdafx.h>　　#include <iostream>　　#include<string>

69、　　using namespace std;　　#include<stdio.h>　　#include<stdlib.h> 　　#include<sstream>　　int i,j,k,flag

70、,number,status;　　/*status which is use to judge the string is keywords or not!*/　　char ch;　　char words[10] = {" "};&

71、lt;p>　　char program[500];　　int flags[500]; //存儲(chǔ)輸入句子　　string cnt[500];//標(biāo)括識(shí)符　　int temp=0; //數(shù)組下標(biāo)　　int is_right; //判斷輸出信息&l

72、t;/p>　　//-----------------------詞法分析-----------------------------　　int Scan(char program[]) 　　{　　char *keywords[5] = {"

73、while","if","else","switch","case"}; //關(guān)鍵字　　number=0;　　status=0;

74、;　　j=0;　　ch=program[i++];　　//遍歷　　if ((ch >= 'a') && (ch <= 'z' )||(ch>='A')&&(c

75、h<='Z')) //字母　　{　　while ((ch >= 'a') && (ch <= 'z' )||(ch>='A')&&(ch<='Z'))</p&

76、gt;　　{　　words[j++]=ch;　　ch=program[i++];　　}　　i--;<p&g

77、t;　　words[j++] = '\0';　　for (k = 0; k < 5; k++)　　if (strcmp (words,keywords[k]) == 0) //判斷是否為關(guān)鍵字　　switch(k)<p&

78、gt;　　{　　case 0:{　　flag = 1;　　status = 1;　　break;

79、　　}　　case 1:{　　flag = 2;　　status = 1;　　break;</p

80、>　　}　　case 2:{　　flag = 3;　　status = 1;　　break;

81、　　}　　case 3:{　　flag = 4;　　status = 1;　　break;<

82、/b>　　}　　case 4:{　　flag = 5;　　status = 1;　　brea

83、k;　　}　　}　　if (status == 0)　　{　　flag = 6; //標(biāo)識(shí)

84、符　　}　　}　　else if ((ch >= '0') && (ch <= '9')) //數(shù)字　　{<

85、;/b>　　number = 0;　　while ((ch >= '0' ) && (ch <= '9' ))　　{　　number = number*10+(ch-&

86、#39;0');　　ch = program[i++];　　}　　flag = 7;　　i--;<b&

87、gt;　　}　　else switch (ch) //運(yùn)算符和標(biāo)點(diǎn)符號　　{　　case '=':{　　if (ch == '=')<

88、/p>　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　ch = program[i++];　　if (ch == '=')　　{

89、;　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　flag = 14; 　　}　　else<p

90、>　　{　　i--;　　flag = 8;　　}　　break;</p

91、>　　}　　case'>':{　　if (ch == '>')　　words[j++] = ch;　　words[j] =

92、'\0';　　ch = program[i++];　　if (ch == '=')　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] = '

93、\0';　　flag =14;　　}　　else　　{

94、;　　i--;　　flag = 14;　　}　　break;　　}　　case

95、'<':{　　if (ch == '<')　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　ch = program[i++];<p&g

96、t;　　if (ch == '=')　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　flag = 14;

97、}　　else　　{　　i--;　　flag = 14;　　}</b&g

98、t;　　break;　　}　　case'!':{　　if (ch == '!')

99、words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　ch = program[i++];　　if (ch == '=')　　{　　words

100、[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　flag = 14;　　}　　else　　{</b&

101、gt;　　i--;　　flag = 18;　　}　　break;　　}<

102、/p>　　case'+':{　　if (ch == '+')　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　ch = progra

103、m[i++];　　if (ch == '=')　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　flag =

104、9;　　}　　else if (ch == '+')　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] =

105、 '\0';　　flag = 9;　　}　　else　　{&l

106、t;b>　　i--;　　flag = 9;　　}　　break;　　}

107、　　case'-':{　　if (ch == '-')　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　ch = program[i++];&

108、lt;/p>　　if (ch == '=')　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　flag = 12;&l

109、t;p>　　}　　else if( ch == '-')　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';

110、　　flag = 12;　　}　　else　　{　　i--;

111、　　flag = 12;　　}　　break;　　}　　case'*':{<

112、;p>　　if (ch == '*')　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　ch = program[i++];　　if (ch == '*')<p&

113、gt;　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] = '\0';　　flag = 11;　　}　　e

114、lse　　{　　i--;　　flag = 10;　　}　　break;<

115、/b>　　}　　case'/':{　　if (ch == '/')　　words[j++] = ch;　　words

116、[j] = '\0';　　ch = program[i++];　　if (ch == '=')　　{　　words[j++] = ch;　　words[j] =

117、 '\0';　　flag = 13;　　}　　else　　{　　i--;</

118、b>　　flag = 13;　　}　　break;　　}　　case';':

119、{　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';　　flag = 15;　　break;　　}

120、;　　case'(':{　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';　　flag = 17;　　break;<

121、;/b>　　}　　case')':{　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';　　fl

122、ag = 17;　　break;　　}　　case'[':{　　words[j] = ch;　　wo

123、rds[j+1] = '\0';　　flag = 21;　　break;　　}　　case']':{&

124、lt;p>　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';　　flag = 21;　　break;　　}&l

125、t;b>　　case'{':{　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';　　flag = 20;　　break;<p

126、>　　}　　case'}':{　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';　　flag = 20;<

127、p>　　break;　　}　　case':':{　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';

128、　　flag = 22;　　break;　　}　　case',':{　　words[j] = ch;

129、　　words[j+1] = '\0';　　flag = 16;　　break;　　}　　case'#'

130、:{　　words[j] = ch;　　words[j+1] = '\0';　　flag = 0;　　break;&l

131、t;b>　　}　　case' '://空格　　{　　words[j] ='_';　　words[j+1] = '\0';

132、;　　flag = 24;　　break;　　}　　//case'$':{　　//words[j] = '#';　　//w

133、ords[j+1] = '\0';　　//flag = 0;　　//break;　　//}　　default:{<

134、;p>　　flag = -1;　　break;　　}　　}　　return flag;　　}

135、　　//------------------語法分析（遞歸下降）---------------------------　　void E();　　void E1();　　void E2();&

136、lt;p>　　void T(); 　　void T1();　　void T2();　　void F();　　void F1();　　void P();

137、;　　void E()　　{　　cout<<"E->TE''"<<endl;　　T();&l

138、t;/p>　　E2();　　}　　void E1()　　{　　if(flags[temp]=

139、=9) //加號　　{　　cout<<"E'->+T"<<endl;　　temp++;　　T();</b&g

140、t;　　}　　else if(flags[temp]==12)//減號　　{　　cout<<"E'->-T"<<endl;</p&g

141、t;　　temp++;　　T();　　}　　else　　is_right=0;

142、　　}　　void E2()　　{　　if(flags[temp]==9||flags[temp]==12)//如果是加或減<b&

143、gt;　　{　　cout<<"E''->E'E''"<<endl;　　E1();　　E2();<p

144、>　　}　　else if (flags[temp]!=0||flags[temp]!=17)//如果是非#或非）　　{　　cout<<"E''->ε"<<endl;

145、　　return ;　　}　　else　　is_right=0;　　}<

146、/p>　　void T()　　{　　cout<<"T->FT''"<<endl;　　F();</p&

147、gt;　　T2();　　}　　void T1()　　{　　if(flags[temp]==10)

148、 //乘號　　{　　cout<<"T'->*F"<<endl;　　temp++;　　F();

149、;　　}　　else if(flags[temp]==13) //除號　　{　　cout<<"T'->/F"<<endl;</p&

150、gt;　　temp++;　　F();　　}　　else is_right=0;　　}</p&

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152、cout<<"T''->T'T''"<<endl;　　T1();　　T2();　　}&

153、lt;p>　　else if (flags[temp]!=0||flags[temp]!=17)//如果是非#或非）　　{　　cout<<"T''->ε"<<endl;　　return

154、;　　}　　else is_right=0;　　}　　void F()　　{&

155、lt;/b>　　cout<<"F->PF'"<<endl;　　P();　　F1();　　}&l

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157、lt;"F'->**F"<<endl;　　temp++;　　F();　　}　　else if (flags[te

眾賞文庫> 全部分類> 畢業(yè)設(shè)計(jì)

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