北邮编译原理词法分析报告程序报告材料.docx
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北邮编译原理词法分析报告程序报告材料
程序设计一
词法分析程序
一．实验题目和要求
题目：
词法分析程序的设计与实现。
实验容：
设计并实现C语言的词法分析程序，要求如下。
（1）、可以识别出用C语言编写的源程序中的每个单词符号，并以记号的形式输出每个单词符号。
（2）、可以识别并读取源程序中的注释。
（3）、可以统计源程序汇总的语句行数、单词个数和字符个数，其中标点和空格不计算为单词，并输出统计结果
（4）、检查源程序中存在的错误，并可以报告错误所在的行列位置。
（5）、发现源程序中存在的错误后，进行适当的恢复，使词法分析可以继续进行，通过一次词法分析处理，可以检查并报告源程序中存在的所有错误。
实验要求：
方法1：
采用C/C++作为实现语言，手工编写词法分析程序。
方法2：
通过编写LEX源程序，利用LEX软件工具自动生成词法分析程序。
二．程序设计思路
采用C++来编写此程序。
根据书上的函数、变量提示写出各种函数、整体框架。
大部分变量名称与书上相同。
画出符号间转换自动机模型，之后根据自动机写函数、错误判断。
缓冲区用数组完成，标记位置的指针用int型来表示。
用lnum存储语句行数，wordnum存储单词个数，charnum存储字符个数。
标点和空格不计算为单词。
错误所在的行列位置存储在error.txt文件当中。
3．程序运行结果举例
Code.txt:
#include
main（）
{
intnum,n=0,m,l,t;
printf（"pleaseinputaninteger:
"）;
scanf（"%d",&num）;//dsfsdf
for（l=0;num!
=0;l++）{
m=num%10;//sdfafda
for（t=0;t!
=l;t++）
m=m*2;//dafdaf
n=nm;
num=num/10;/*dafdas2323*/
}
printf（"//theresultis%d//",n）;
return0;
}
窗口运行结果：
=============================================================
*词法分析系统*
=============================================================
请输入需要分析的文件名称：
code.txt
-------------------------------------------------------------
处理完毕。
共出现1个错误。
共有21行，33个单词，236个字符。
结果请在token_table.txt中查看。
=============================================================
请按任意键继续...
Token.txt;
单词记号
##
includeid
stdioid
hid
>relop,GT
mainid
（（
））
{{
intint
numid
,
nid
=relop,EQ
0num
,
mid
,
lid
,
tid
;;
printfid
（（
））
;;
scanfid
（（
,
&&
numid
））
;;
forfor
（（
lid
=relop,EQ
0num
;;
numid
!
=RELOP,UE
0num
;;
lid
++
++
））
{{
mid
=relop,EQ
numid
%%
10num
;;
forfor
（（
tid
=relop,EQ
0num
;;
tid
!
=RELOP,UE
lid
;;
tid
++
++
））
mid
=relop,EQ
mid
**
2num
;;
nid
=relop,EQ
nmid
;;
numid
=relop,EQ
numid
//
10num
;;
}}
printfid
（（
,
nid
））
;;
returnreturn
0num
;;
}}
Error.txt:
1.在第1行第15列出现非法字符
Note.txt:
line6.双引号间字符：
pleaseinputaninteger:
line7.双引号间字符：
%d
line7.ddsfsdf
line10.ssdfafda
line12.ddafdaf
line14.dafdas2323
line17.双引号间字符：
//theresultis%d//
Count.txt:
共有21行，33个单词，236个字符。
四．源代码
头文件：
#include
#include
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
全局变量：
constintMAXBUFFER=62;//缓冲区容量
constintLB=30;//左缓冲区大小
constintLRB=61;//左+右缓冲区大小
constintKEY=32;//关键字个数
fstreamcode_file;
intum;//列数
intlb_end,rb_end,forward;//左右缓冲区结束位置，向前指针
intlready,rready;//标记左右缓冲区是否已经录入过容
charbuffer[MAXBUFFER];//缓冲区
charC;//当前读入的字符
stringtoken;//存放单词的字符串
intkeynum,errornum;//关键字的序列号；error的个数
intlnum,wordnum,charnum;//语句数单词数字符数
char*key[KEY]={"auto","const","double","float","int","short","struct"
"unsigned","break","continue","else","for","long","signed"
"switch","void","case","default","enum","goto","register"
"static","typedef","volatile","char","do","extern","if"
"return","sizeof","union","while"};//关键字表
函数：
voidfillbuf（intx）
{
if（x==0）{//填充左半区
if（lready==0）{//左半区未填充
code_file.read（buffer,LB）;//读入LB个字符到buffer左半区中
if（code_file.gcount（）!
=lb_end）
//如果读入的字符不足LB个在之后添加EOF
buffer[code_file.gcount（）]=EOF;
}
else
lready=0;
}
else{//填充右半区
if（rready==0）{
code_file.read（buffer+LB+1,LB）;
//读入LB个字符到buffer右半区中
if（code_file.gcount（）!
=LB）
buffer[code_file.gcount（）+LB+1]=EOF;
}
else
rready=0;
}
}
voidget_nbc（）;
voidget_char（）
{
C=buffer[forward];//获取当前字符
if（C==EOF）
return;
elseif（C=='\n'）{
um=0;//列=0
lnum++;//+1行
}
elseif（C>=33&&C<=126）{
charnum++;//字母或数字或符号的话+1字符
//cout<<"第"<um++;
}
forward++;
if（buffer[forward]==EOF）{
if（forward==lb_end）{
//到左区结束位置填充右半区
fillbuf
（1）;
forward++;
}
if（forward==rb_end）{
//到右区结束位置填充左半区向前指针回到开始位置
fillbuf（0）;
forward=0;
}
}
}
voidretract（）
{//向前指针后退一个字符
charnum--;
um--;
if（forward==0）{
lready=1;//避免重新读取
forward=rb_end-1;//后退一个字符
}
elseif（forward==lb_end）{
rready=1;
forward--;
}
elseforward--;
}
voidget_nbc（）
{//若C中的字符为空字符则反复调用直到非空字符为止
while（C==''||C=='\t'||C=='\0'||C=='\n'）
get_char（）;
retract（）;
}
intreserve（stringword）
{//查关键字表返回0表示token中的字符串是标识符1表示关键字
for（keynum=0;keynumif（pare（key[keynum]）==0）
return1;
}
return0;
}
主函数：
main（）{
cout<<"============================================================="<cout<<"*词法分析系统*"<cout<<"=============================================================="<cout<<"请输入需要分析的文件名称：
"<chars[30];//存储文件名称
cin>>s;
code_file.open（s）;
intp;
while（code_file==NULL）{
cout<<"无此文件，打开失败。
请重新输入：
"<cin>>s;
code_file.open（s）;
}
//初始化
lb_end=LB;rb_end=LRB;forward=0;
lready=rready=0;
lnum=1;
um=0;
wordnum=charnum=0;
buffer[lb_end]=buffer[rb_end]=EOF;
fillbuf（0）;
errornum=0;
cout<<"-------------------------------------------------------------"<fstreamtoken_table,error,count,note;
error.open（"error.txt",ios_base:
:
out）;//保存错误
count.open（"count.txt",ios_base:
:
out）;//保存语句数单词数字符数计数
note.open（"note.txt",ios_base:
:
out）;//保存注释
token_table.open（"token.txt",ios_base:
:
out）;//输出的记号
token_table<<"单词\t\t记号"<while（C!
=EOF）{
get_char（）;
token="";
if（（C>64&&C<91）||（C>96&&C<123）||C=='_'）{
//标示符判断字母或者下划线开头
token=token+C;
get_char（）;
while（（C>64&&C<91）||（C>96&&C<123）
||（C>47&&C<58）||C=='_'）{
//字母或数字或下划线
token=token+C;
get_char（）;
}
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
wordnum++;//这是一个单词
if（reserve（token）==0）//这是一个标识符
token_table<else//这是一个关键字
token_table<}
elseif（C=='"'）{
get_char（）;
while（C!
='"'）{
token=token+C;
get_char（）;
}
note<<"line"<"<}
elseif（C==''||C=='\t'||C=='\0'||C=='\n'）
get_nbc（）;
elseif（C>47&&C<58）{//数字判断
while（C>47&&C<58）{
token=token+C;
get_char（）;
}
if（C=='.'）{
token=token+C;
get_char（）;
if（C>47&&C<58）{
//小数点后必须有数字否则报错
token=token+C;
get_char（）;
while（C>47&&C<58）{
token=token+C;
get_char（）;
}
if（C=='E'||C=='e'）{
token=token+C;
get_char（）;
if（C=='+'||C=='-'）{
//E后面可以是+-号
if（C>47&&C<58）{
//+-后面必须有数字否则报错
token=token+C;
get_char（）;
while（C>47&&C<58）{
token=token+C;
get_char（）;
}
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;//后退一位后退出
}
else{
retract（）;
errornum++;
error<"行"<<"第"<<}
}
elseif（C>47&&C<58）{
//E后面也可以是数字其他情况则报错
token=token+C;
get_char（）;
while（C>47&&C<58）{
token=token+C;
get_char（）;
}
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;//后退一位后退出
}
else{
retract（）;
errornum++;
error<<}
}
else{//退出
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
}
}
else{//记录错误退出此if重新判断
retract（）;
errornum++;
error<"<}
}
elseif（C=='E'||C=='e'）{
token=token+C;
get_char（）;
if（C=='+'||C=='-'）{//E后面可以是+-号
if（C>47&&C<58）{//+-后面必须有数字否则报错
token=token+C;
get_char（）;
while（C>47&&C<58）{
token=token+C;
get_char（）;
}
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;//后退一位后退出
}
else{
retract（）;
errornum++;
error<<<"第"<}
}
elseif（C>47&&C<58）{
//E后面也可以是数字其他情况则报错
token=token+C;
get_char（）;
while（C>47&&C<58）{
token=token+C;
get_char（）;
}
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;//后退一位后退出
}
else{
retract（）;
errornum++;
error<<}
}
else{
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
}
token_table<}
else{
switch（C）{
case'<':
//<或者<=或者<>
get_char（）;
if（C=='='）
token_table<<"<=\t\trelop,LE"<elseif（C=='>'）
token_table<<"<>\t\trelop,NE"<else{
token_table<<"<\t\trelop,LT"<if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
}
break;
case'>':
//>或者>=
get_char（）;
if（C=='='）
token_table<<">=\t\trelop,GE"<else{
token_table<<">\t\trelop,GT"<if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
}
break;
case'=':
//=
token_table<<"=\t\trelop,EQ"<break;
case':
':
//:
=或者:
get_char（）;
token_table<\t\t:
"<if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
break;
case'!
':
//!
=
get_char（）;
if（C=='='）
token_table<<"!
=\t\tRELOP,UE"<else{
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
token_table<<"!
\t\t!
"<}
break;
case'/':
//过滤注释
get_char（）;
if（C=='/'）{//过滤掉//开头的注释
get_char（）;
note<<"line"<while（C!
='\n'）{
note<et_char（）;
}
note<}
elseif（C=='*'）{//过滤掉/*开头的注释
note<<"line"<while
（1）{
get_char（）;
while（C!
='*'）{
note<get_char（）;
}
get_char（）;
if（C=='/'）{
note<break;
}
else{
note<<"*"<}
}
}
else{
if（C!
=''&&C!
='\t'&&C!
='\0'&&C!
='\n'）
retract（）;
token_table<<"/\t\t/"<}
break;
case'#':
case'+':
case'-':
case'（':
case'）':
case'[':
case']':
case';':
case'%':
case',':
case'*':
case'&':
case'{':
case'}':
token_table<break;
default:
errornum++;error<}
}
}
cout<<"处
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