编译原理词法分析器实验报告最终版.docx

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编译原理词法分析器实验报告最终版

学院（系）名称：

计算机工程系

姓名

学号

专业

班级

实验项目

实验一：

词法分析

课程名称

编译原理

课程代码

0310243

实验时间

2013年4月28日第1、2节

2013年5月7日第1、2节

实验地点

第一教学楼1508

批改意见

成绩

教师签字：

实验内容：

实现标准C语言词法分析器

实验目的：

1．掌握程序设计语言词法分析的设计方法；

2．掌握DFA的设计与使用方法；

3．掌握正规式到有限自动机的构造方法；

实验要求：

1．单词种别编码要求

基本字、运算符、界符：

一符一种；

标识符：

统一为一种；

常量：

按类型编码；

2．词法分析工作过程中建立符号表、常量表，并以文本文件形式输出；

3．词法分析的最后结果以文本文件形式输出；

4．完成对所设计词法分析器的功能测试，并给出测试数据和实验结果；

5．为增加程序可读性，请在程序中进行适当注释说明；

6．整理上机步骤，总结经验和体会；

7．认真完成并按时提交实验报告。

实验步骤：

1.基本思想：

从源程序中依次读入字符并解析,与关键字、运算符、结束符进行比较，得出其中的关键字，并将它存入到数组中去。

2.程序源代码：

#include

#include

#include

#defineMaxSize117//关键字的个数

#defineMaxSize220//运算符的个数

#defineMaxSize34//结束符的个数

//数据结构

structTNode

{

charvalue[20];//存放标识符的值

intnumber;//存放标识符的种别码

chardescription[20];//描述

}KeyWords[MaxSize1],Operation[MaxSize2],EndOperation[MaxSize3];

//存放关键字的数组

char*WordsBuff[MaxSize1]={"const","long","float","double","void","main","if","else","then","break","int","char","include","for","while","printf","scanf"};

//存放运算符的数组

char*OperationBuff[MaxSize2]={"+","-","*","/","+=","-=","*=","++","--","<","<=",">",">=","<>","=","（","）","#","{","}"};

charEndOperationBuff[MaxSize3]={'',';','\n','\t'};

//存放词法分析程序输出的结果

TNodeTable1[500];

TNodeVariable[100];//标识符表

TNodeConst[100];

//关键字数组初始化

voidinputKeyWords（char*buff[],intsize）

{

//关键字编码从1-size

for（inti=0;i

{

strcpy（KeyWords[i].value,buff[i]）;

KeyWords[i].number=i+1;

strcpy（KeyWords[i].description,"关键字"）;

}

}

//运算符数组初始化

voidinputOperation（char*buff[],intsize）

{

//运算符编码从50-（50+size）

for（inti=0;i

{

strcpy（Operation[i].value,buff[i]）;

Operation[i].number=i+50;

strcpy（Operation[i].description,"运算符"）;

}

}

//结束符数组初始化

voidinputEndOperation（charbuff[],intsize）

{

//结束符编码从100-（100+size）;

for（inti=0;i

{

EndOperation[i].value[0]=buff[i];

EndOperation[i].value[1]='\0';

EndOperation[i].number=i+100;

strcpy（EndOperation[i].description,"结束符"）;

}

}

//输出数据结构数组中的信息

voidoutputInfo（TNodea[],intsize）

{

for（inti=0;i

{

printf（"（%d",a[i].number）;

printf（"\t"）;

printf（"%s）",a[i].value）;

printf（"\t"）;

printf（a[i].description）;

printf（"\n"）;

}

}

voidoutInfoToFile（TNodea[],intsize,FILE*out）

{

//将词法分析程序的结果输出到文件中去

for（inti=0;i

{

fprintf（out,"（%d",a[i].number）;

fprintf（out,"\t"）;

fprintf（out,"%s）",a[i].value）;

fprintf（out,"\t"）;

fprintf（out,a[i].description）;

fprintf（out,"\n"）;

}

}

//从文件中读取一个字符

//返回文件中读取的字符

chargetChar（FILE*fp）

{

charch=fgetc（fp）;

returnch;

}

//判读是否是运算符

intisOperation（chara[]）

{

//返回i表示是运算符在运算符数组中的位置

//返回-1表示不是运算符

intresult;

for（inti=0;i

{

result=strcmp（a,Operation[i].value）;

if（result==0）

{

returni;

break;

}

}

return-1;

}

//判读是否是关键字

intisKeyWords（chara[]）

{

//返回i表示在关键字表中的位置

//返回-1表示不是关键字

intresult;

for（inti=0;i

{

result=strcmp（a,KeyWords[i].value）;

if（result==0）

{

returni;

break;

}

}

return-1;

}

//判读是否是结束符

intisEndOperation（chara）

{

//返回i表示是结束符在结束符表中的位置

//返回-1表示不是结束符

for（inti=0;i

{

if（a==EndOperation[i].value[0]）

{

returni;

break;

}

}

return-1;

}

//判读是否是字符

intisChar（chara）

{

//返回1表示是字符

//返回0表示不是字符

if（a>='a'&&a<='z'）

return1;

elseif（a>'A'&&a<='Z'）

return1;

else

return0;

}

//判读是否是数字

intisDigit（chara）

{

//返回1表示是数字

//返回0表示不是数字

if（a>='0'&&a<='9'）

return1;

else

return0;

}

intcount=0;//记录结果表中的关键字及运算符等表项个数，用于返回

intcount1=0;//记录标识符的表项个数

intcount2=0;//记录常量的表项的个数

//从屏幕上面获得字符并解析,返回在结果表中的表项

intstart1（FILE*in）

{

charbuff[20];//用于保存单词的缓冲区

charnextchar[2];

chartemp[20];//用于保存变量或常量的类型数组

inti=0;//缓冲区指针

inta;//比较的结果指针

charop[3];//用于保存第一个运算符

op[2]='\0';

nextchar[0]=fgetc（in）;

nextchar[1]='\0';

while（nextchar[0]!

=EOF）

{

if（isChar（nextchar[0]））

{

buff[i]=nextchar[0];i++;

nextchar[0]=fgetc（in）;

}

elseif（isDigit（nextchar[0]））

{

buff[i]=nextchar[0];i++;

nextchar[0]=fgetc（in）;

}

elseif（nextchar[0]=='\r'||nextchar[0]=='\n'）

{

buff[i]='\0';

a=isKeyWords（buff）;

if（a!

=-1&&i>0）

{

strcpy（Table1[count].value,KeyWords[a].value）;

Table1[count].number=KeyWords[a].number;

strcpy（Table1[count].description,KeyWords[a].description）;

count++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

elseif（i>0）

{

if（isChar（buff[0]））

{

//是标识符

strcpy（Variable[count1].value,buff）;

Variable[count1].number=count1;

strcpy（Variable[count1].description,"标识符"）;

count1++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

elseif（isDigit（buff[0]））

{

//是常量

strcpy（Const[count2].value,buff）;

Const[count2].number=count2;

strcpy（Const[count2].description,"常量"）;

count2++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

}

else

{

//缓冲区为空！

}

//处理回车符与换行符

nextchar[0]=fgetc（in）;

}

elseif（isEndOperation（nextchar[0]）!

=-1）

{

buff[i]='\0';

a=isKeyWords（buff）;

if（a!

=-1&&i>0）

{

strcpy（Table1[count].value,KeyWords[a].value）;

Table1[count].number=KeyWords[a].number;

strcpy（Table1[count].description,KeyWords[a].description）;

strcpy（temp,KeyWords[a].value）;

count++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

elseif（i>0）

{

if（isChar（buff[0]））

{

//是标识符

strcpy（Variable[count1].value,buff）;

Variable[count1].number=count1;

strcpy（Variable[count1].description,"标识符"）;

count1++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

elseif（isDigit（buff[0]））

{

//是常量

strcpy（Const[count2].value,buff）;

Const[count2].number=count2;

strcpy（Const[count2].description,"常量"）;

count2++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

}

else

{

//缓冲区为空！

}

nextchar[0]=fgetc（in）;

}

elseif（（a=isOperation（nextchar））!

=-1）

{

//首先输出缓冲区中的数据

buff[i]='\0';

a=isKeyWords（buff）;

if（a!

=-1&&i>0）

{

strcpy（Table1[count].value,KeyWords[a].value）;

Table1[count].number=KeyWords[a].number;

strcpy（Table1[count].description,KeyWords[a].description）;

count++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

elseif（i>0）

{

if（isChar（buff[0]））

{

//是标识符

strcpy（Variable[count1].value,buff）;

Variable[count1].number=count1;

strcpy（Variable[count1].description,"标识符"）;

count1++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

elseif（isDigit（buff[0]））

{

//是常量

strcpy（Const[count2].value,buff）;

Const[count2].number=count2;

strcpy（Const[count2].description,"常量"）;

count2++;//计数器加一

i=0;//清空缓冲区

}

}

else

{

//缓冲区为空！

}

//处理运算符

op[0]=nextchar[0];

nextchar[0]=fgetc（in）;

if（nextchar[0]!

='@'）

{

if（isOperation（nextchar）!

=-1）

{

op[1]=nextchar[0];

if（（a=isOperation（op））!

=-1）

{

//输出双目运算符

strcpy（Table1[count].value,Operation[a].value）;

Table1[count].number=Operation[a].number;

strcpy（Table1[count].description,Operation[a].description）;

count++;//计数器加一

//读取下一个字符

nextchar[0]=fgetc（in）;

}

else

{

//错误的双目运算符

strcpy（Table1[count].value,op）;

Table1[count].number=-1;

strcpy（Table1[count].description,"未定义的运算符"）;

count++;//计数器加一

//读取下一个字符

nextchar[0]=fgetc（in）;

}

}

else

{

//输出一元运算符

op[1]='\0';

a=isOperation（op）;

strcpy（Table1[count].value,Operation[a].value）;

Table1[count].number=Operation[a].number;

strcpy（Table1[count].description,Operation[a].description）;

count++;//计数器加一

}

}

}

}

returncount;

}

voidmain（）

{

inputKeyWords（WordsBuff,MaxSize1）;

inputOperation（OperationBuff,MaxSize2）;

inputEndOperation（EndOperationBuff,MaxSize3）;

FILE*in,*out;

boolFlag=true;

while（Flag）

{

printf（"源文件的位置：

C：

\\input.txt\n"）;

if（（in=fopen（"C:

\\input.txt","r"））==NULL）

{

printf（"读取源文件失败！

\n"）;

exit（0）;

}

if（（out=fopen（"C:

\\out.txt","w"））==NULL）

{

printf（"打开文件失败！

\n"）;

exit（0）;

}

intMaxSize=start1（in）;

printf（"关键字及运算符\n"）;

fprintf（out,"关键字及运算符\n"）;

outputInfo（Table1,MaxSize）;

outInfoToFile（Table1,MaxSize,out）;

printf（"标识符表:

\n"）;

fprintf（out,"标识符表:

\n"）;

outputInfo（Variable,count1）;

outInfoToFile（Variable,count1,out）;

printf（"常量表:

\n"）;

fprintf（out,"常量表:

\n"）;

outputInfo（Const,count2）;

outInfoToFile（Const,count2,out）;

Flag=false;

fclose（in）;

fclose（out）;

}

}

3.测试用例：

inta=3;

doubleb=4;

intc;

if（a>b）

c=a;

else

c=b;

4.测试结果：

5.心得体会：

通过这次实验，我对编译原理这门专业必修课有了进一步的深层次了解，把理论知识应用于实验中，实验过程中对于转义字符，结束符、欠缺了考虑，在多次的调试和改进中最终完善了程序，而在调试过程中学习的知识得到了完善和补充，对词法分析器的理解更进一步。

也让我重新熟悉了C++语言的相关内容，加深了对C++语言知识的深化和用途的理解。