Cminus语言词法分析器实验报告.docx
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Cminus语言词法分析器实验报告
编译原理实验报告
题目：
C_minus语言词法分析器
学院计算机科学与技术
专业xxxxxxxxxxxxxxxx
学号xxxxxxxxxxxx
姓名xxxx
指导教师xxxx
20xx年xx月xx日
C_minus语言词法分析器
一、实验目的
1.理解词法分析器的设计方法：
利用DFA编写相应的程序。
2.掌握手工编写词法分析程序的方法。
3.复习熟悉以前学过的编程语言
4.通过实验了解编译器词法分析的工作原理
二、实验原理
1.文法的概念，DFA的表示方法。
2.词法分析程序的输出和输入：
词法分析程序的功能是读入源程序，输出单词符号。
单词符号是程序设计语言的比本语法符号，程序设计语言的单词符号一般分为如下几种：
关键字，标示符，常数，运算符，界符，单词的输出是二元式的形式，需要知道二元式的表示方法，把得到的二元式写入输出文件。
转化图如下：
3.熟悉单词的描述工具，如正规文法，正规式，以及知道正规文法和正规式的等价性以及他们之间的互相转化。
熟悉把正规文法转化为正规式，把正规式转化为NFA以及把NFA转为相应的DFA，最后再把DFA简化，DFA的状态转化为相应的子程序，最后得到词法分析器
4.C语言的基本语法。
三、实验要求
1、该个词法分析器要求至少能够识别以下几类单词：
关键字：
else if int return void while共6个，所有的关键字都是保留字，并且必须是小写；
标识符：
识别与C语言词法规定相一致的标识符，通过下列正则表达式定义：
ID = letter （letter | digit）*；
常数：
NUM = digit digit*（.digit digit* |ε）（e（+ | - |ε） digit digit* |ε），letter = a|..|z|A|..|Z|，digit = 0|..|9，包括整数，如123等；小数，如123.45等；科学计数法表示的常数，如1.23e3，2.3e-9等；
专用符号：
+ - * / < <= > >= == !
= = , （ ） [ ] { } /* */；
2、分析器的输入为由上述几类单词构成的程序，输出为该段程序的机表示形式，即关键字、运算符、界限符变为其对应的机符，常数使用二进制形式，标识符使用相应的标识符表指针表示。
3、词法分析器应当能够指出源程序中的词法错误，如不可识别的符号、错误的词法等。
四、实验结果（程序）及分析
#include
#include
#include
#define N 100
typedef struct {
char name[30];
int code;
int addr;
}token;//存储刚从文件中读取的字符
typedef struct {
char name[30];
int code;
}Keyword;
typedef struct {
char name[30];
int code;
int addr;
}symbol;
Keyword key[6]={{"else",1},{"if",2},{"int",3},{"return",4},{"void",5},{"where",6}};
char ch;//接受字符
FILE *source;//源文件
FILE *keytxt;//关键字输出文件
FILE *badgetxt;//标识符输出文件
FILE *othertxt;//其他单词输出文件
FILE *number;
int error_count;//错误的个数
int addr_count;//标识符表的指针
int lineof;//行号
token current;// 暂时存放读入的字符
token zancun;
symbol currentsymbol;
symbol symboltable[N];//标识符表
void error（int i）;
void main（） {
void scan（）;
error_count=0;
addr_count=0;
error_count=0;
lineof=0;
scan（）;
}
void scan（） {
int i=0;
void iskeyword（）;//判断关键字
void isOthers（） //判断其他单词
void output_1（）;//关键字输出文件
void output_2（）;//标识符输出文件
void output_others（）;//其他单词输出文件
void Iszhushi（）;
void isnumber（）;
if（（source=fopen（"Source.txt","r"））==NULL）{ //打开源文件
printf（"file open error/n"）;
exit（0）;
}
if（（keytxt=fopen（"key.txt","w"））==NULL）{ //打开关键字文件
printf（"file open error/n"）;
exit（0）;
}
if（（badgetxt=fopen（"badge.txt","w"））==NULL）{ //打开标识符文件
printf（"file open error/n"）;
exit（0）;
}
if（（othertxt=fopen（"others.txt","w"））==NULL） {
printf（"file open error\n"）;
exit（0）;
}
if（（number=fopen（"number.txt","w"））==NULL） {
printf（"file open error\n"）;
exit（0）;
}
ch=fgetc（source）;
while（ch!
=EOF） {
for（i=0;i<30;i++）
current.name[i]='\0';
if（（ch>='a' && ch<='z'） ||（ch>='A' && ch<='Z'） || ch=='_' ）
iskeyword（）;
if（ch=='\\'）
Iszhushi（）;
if（ch>='0'&& ch<='9'）
isnumber（）;
else
isOthers（）;
ch=fgetc（source）;
}
fclose（source）;
fclose（keytxt）;
fclose（badgetxt）;
fclose（othertxt）;
fclose（number）;
}
void iskeyword（）{
int i=0,k=0,j=0;
int h=0;
while（（（ch>='a'） && （ch<='z'）） ||（（ch>='A'） && （ch<='Z'）） || ch=='_' || （ch>'0' && ch<'9'）） {
current.name[i]=ch;
i++;
ch=fgetc（source）;
}
zancun=current;
for（i=0;i<6;i++） {
for（j=0;j<30;j++） {
if（current.name[j]==key[i].name[j]）{
h=0;
} else{
h=1;
break;
}
}
if（h==0）
break;
}
if（h==0）{
current.code=key[i].code;
output_1（）;
} else{
strcpy（symboltable[addr_count].name,current.name）;
symboltable[addr_count].code=10;
symboltable[addr_count].addr=addr_count;
addr_count++;
output_2（）;
}
}
void isOthers（）{
char ch1;
int i;
for（i=0;i<30;i++）
current.name[i]='\0';
switch（ch）{
case '+':
{
current.name[0]='+';
current.code=13;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case '-':
{
current.name[0]='-';
current.code=14;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case '*':
{
current.name[0]='*';
current.code=15;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case '/':
{
current.name[0]='/';
current.code=16;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case'<':
{
ch1=fgetc（source）;
if（ch1=='='）{
current.name[0]='<';
current.name[1]='=';
current.code=17;
output_others（）;
break;
} else{
fseek（source,-1,1）;
current.name[0]='<';
current.code=18;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
}
case'>':
{
ch1=fgetc（source）;
if（ch1=='='）{
current.name[0]='>';
current.name[1]='=';
current.code=19;
output_others（）;
break;
}else{
fseek（source,-1,1）;
current.name[0]='>';
current.code=20;
output_others（）;
break;
}
}
case'=':
{
ch1=fgetc（source）;
if（ch1=='='）{
current.name[0]='=';
current.name[1]='=';
current.code=21;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}else {
current.name[0]='=';
current.code=22;
current.addr=-1;
output_others（）;
fseek（source,-1,1）;
break;
}
}
case '!
':
{
ch1=fgetc（source）;
if（ch1=='='）{
current.name[0]='!
';
current.name[1]='=';
current.code=23;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}else{
fseek（source,-1,1）;
current.name[0]='!
';
current.code=24;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
}
case ';':
{
current.name[0]=';';
current.code=25;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case ',':
{
current.name[0]=',';
current.code=26;
current.addr=-1;
output_others（）;
}
case '（':
{
int i=ftell（source）;
char ch1=ch;
char ch2;
while（ch!
='）'） {
ch=fgetc（source）;
}
if（ch=='）'） {
current.name[0]=ch1;
current.name[1]=ch;
current.code=27;
current.addr=-1;
output_others（）;
fseek（source,i,0）;
ch2=fgetc（source）;
ch2=fgetc（source）;
break;
}else{
error_count++;
error
（1）;
fseek（source,i,0）;
ch2=fgetc（source）;
ch2=fgetc（source）;
break;
}
}
case '{':
{
current.name[0]='{';
current.code=28;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case '}':
{
current.name[0]='}';
current.code=28;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case '[':
{
current.name[0]='[';
current.code=29;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case ']':
{
current.name[0]=']';
current.code=29;
current.addr=-1;
output_others（）;
break;
}
case'10':
{
lineof++;
break;
}
}
}
void Iszhushi（） {
char ch1;
ch1=ch;
ch=fgetc（source）;
if（ch=='*'） {
for（;;）{
ch=fgetc（source）;
if（ch==EOF） {
error
（2）;
break;
}
if（ch=='*'） {
ch1=ch;
ch=fgetc（source）;
if（ch=='\\'） {
ch=fgetc（source）;
break;
}
}
}
}else{
error_count++;
error
（2）;
}
}
void isnumber（） {
int k=0;
void output_number（）;
while（ch>='0'&& ch<='9'）{
current.name[k++]=ch;
ch=fgetc（source）;
}
current.code=11;
output_number（）;
}
void output_1（） {
printf（"关键字:
<%s,%d>",current.name,current.code）;
putchar（10）;
fprintf（keytxt,"<%s,%d>",current.name,current.code）;
}
void output_2（） {
printf（"标识符地址:
<%s,%d>",current.name,addr_count）;
putchar（10）;
fprintf（badgetxt,"<%s,%d>",current.name,addr_count）;
}
void output_others（） {
printf（"其它单词:
<%s,%d>",current.name,current.code）;
putchar（10）; fprintf（othertxt,"<%s,%d>",current.name,current.code）;
}
void error（int i） {
switch（i）{
case 1:
printf（"界符发生错误,发生在第%d行/n",lineof）;
case 2:
printf（"注释发生错误,发生在第%d行/n",lineof）;
}
}
void output_number（） {
printf（"常数<%s,%d>\n",current.name,current.code）;
fprintf（number,"<%s,%d>",current.name,current.code）;
}
实验结果分析，程序运行结果截图：
关键字输出文件：
标识符输出文件：
数字的输出文件
其它单词输出文件：
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