编译原理课程设计词法分析器附含源代码.docx
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编译原理课程设计词法分析器附含源代码
编译原理-词法分析器的设计
一．设计说明及设计要求
一般来说，编译程序的整个过程可以划分为五个阶段：
词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成。
本课程设计即为词法分析阶段。
词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。
这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序，对构成源程序的字符流进行扫描和分解，从而识别出一个个单词（也称单词符号或符号）。
如保留字（关键字或基本字）、标志符、常数、算符和界符等等。
二．设计中相关关键字说明
1． 基本字：
也称关键字，如C语言中的if,else,while,do,for,case,break,return等。
2． 标志符：
用来表示各种名字，如常量名、变量名和过程名等。
3． 常数：
各种类型的常数，如12，6.88，和“ABC”等。
4． 运算符：
如+，-,*,/,%,<,>,<=,>=等。
5． 界符，如逗点，冒号，分号，括号，#，〈〈，〉〉等。
三 、程序分析
词法分析是编译的第一个阶段，它的主要任务是从左到右逐个字符地对源程序进行
扫描，产生一个个单词序列，用以语法分析。
词法分析工作可以是独立的一遍，把字符流的源程序变为单词序列，输出在一个中间文件上，这个文件做为语法分析程序的输入而继续编译过程。
然而，更一般的情况，常将词法分析程序设计成一个子程序，每当语法分析程序需要一个单词时，则调用该子程序。
词法分析程序每得到一次调用，便从源程序文件中读入一些字符，直到识别出一个单词，或说直到下一个单词的第一个字符为止。
四、模块设计
下面是程序的流程图
五 、程序介绍
在程序当前目录里建立一个文本文档，取名为infile.txt,所有需要分析的程序都写在此文本文档里，程序的结尾必须以“@”标志符结束。
程序结果输出在同一个目录下，文件名为outfile.txt，此文件为自动生成。
本程序所输出的单词符号采用以下二元式表示：
（单词种别，单词自身的值）如程序输出结果（57,"#"）（33,"include"）（52,"<"）（33,"iostream"）等。
程序的功能：
（1） 能识别C语言中所有关键字（共32个）（单词种别分别为1—32，详情见程序代码相关部分，下同）
（2） 能识别C语言中自定义的标示符（单词种别为33）
（3）能识别C语言中的常数（单词种别为0）
（4）能识别C语言中几乎所有运算符（单词种别分别为41—54）
（5） 能识别C语言中绝大多数界符（单词种别分别为55—66）
六 、运行结果
输入文件infile.txt
运行结果（输出文件outfile.txt）
七 、设计体会
八、附录部分（程序代码）
单词符号
类别编码
单词符号
类别编码
单词符号
类别编码
单词符号
类别编码
if
3
float
21
+
31
#
62
then
4
short
22
-
32
.
63
else
5
unsigned
23
*
33
64
while
6
continue
24
/
34
:
65
do
7
for
25
<
35
>=
39
begin
8
signed
26
>
36
<=
38
end
9
void
27
=
37
==
41
long
10
default
28
:
=
51
!
=
42
switch
11
goto
29
（
52
%
40
case
12
sizeof
30
）
53
标识符
1
enum
13
volatile
43
;
54
常数
2
register
14
auto
44
[
55
typedef
15
double
45
]
56
char
16
int
46
{
57
extern
17
struct
47
}
58
return
18
break
48
<<
59
union
19
static
49
>>
60
const
20
“
61
提示：
文件的打开和读写函数：
FILE*fp,*out;//定义文件指针
fp=fopen（"infile.txt","r"））
如果打开文件"infile.txt"失败，则函数返回NULL，即fp=NULL，第二个参数“r”表示以只读方式打开，如果为”w”，则以可写方式打开
调用fgetc（fp）这个函数一次从fp所指向的文件读取一个字符
charch=fgetc（fp）;
想文件写字符的函数为fprintf（FILE*fp,写进的内容）
比如下面的调用fprintf（outfile,"abcd\n"）是把字符串“abcd”写到文件outfile的末尾，并且在后面加上了一个换行标志
文件读写完成后要用函数fclose（fp）关闭。
源代码
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"ctype.h"
voidanalzid（FILE*output,char*p）
{
inti=0;
intcount=0;
if（isalpha（p[0]））
{if（strcmp（p,"if"）==0）{fprintf（output,"（3,if）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"then"）==0）{fprintf（output,"（4,then）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"else"）==0）{fprintf（output,"（5,else）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"while"）==0）{fprintf（output,"（6,while）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"do"）==0）{fprintf（output,"（7,do）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"begin"）==0）{fprintf（output,"（8,begin）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"end"）==0）{fprintf（output,"（9,end）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"long"）==0）{fprintf（output,"（10,long）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"switch"）==0）{fprintf（output,"（11,switch）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"case"）==0）{fprintf（output,"（12,case）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"enum"）==0）{fprintf（output,"（13,enum）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"register"）==0）{fprintf（output,"（14,register）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"typedef"）==0）{fprintf（output,"（15,typedef）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"char"）==0）{fprintf（output,"（16,char）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"extern"）==0）{fprintf（output,"（17,extern）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"return"）==0）{fprintf（output,"（18,return）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"union"）==0）{fprintf（output,"（19,union）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"const"）==0）{fprintf（output,"（20,const）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"float"）==0）{fprintf（output,"（21,float）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"short"）==0）{fprintf（output,"（22,short）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"unsigned"）==0）{fprintf（output,"（23,unsigned）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"continue"）==0）{fprintf（output,"（24,continue）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"for"）==0）{fprintf（output,"（25,for）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"signed"）==0）{fprintf（output,"（26,signed）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"void"）==0）{fprintf（output,"（27,void）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"default"）==0）{fprintf（output,"（28,default）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"goto"）==0）{fprintf（output,"（29,goto）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"sizeof"）==0）{fprintf（output,"（30,sizeof）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"volatile"）==0）{fprintf（output,"（43,volatile）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"auto"）==0）{fprintf（output,"（44,auto）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"double"）==0）{fprintf（output,"（45,double）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"int"）==0）{fprintf（output,"（46,int）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"struct"）==0）{fprintf（output,"（47,struct）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"break"）==0）{fprintf（output,"（48,break）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"static"）==0）{fprintf（output,"（49,static）\n"）;}
else{fprintf（output,"（1,%s）\n",p）;}
}
else
{for（;i<（int）strlen（p）;i++）if（isdigit（p[i]））count++;
if（count==（int）strlen（p））
{fprintf（output,"（2,%s）\n",p）;}
else
if（p[0]=='_'&&（isalpha（p[1]）））
{fprintf（output,"（1,%s）\n",p）;}
else{fprintf（output,"%s未定义\n",p）;}
}
}
voidanalzsy（FILE*outfile,char*p）
{
if（strcmp（p,"="）==0）{fprintf（outfile,"（37,=）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"+"）==0）{fprintf（outfile,"（31,+）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"-"）==0）{fprintf（outfile,"（32,-）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"*"）==0）{fprintf（outfile,"（33,*）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"/"）==0）{fprintf（outfile,"（34,/）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"（"）==0）{fprintf（outfile,"（52,（）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"）"）==0）{fprintf（outfile,"（53,））\n"）;}
elseif（strcmp（p,"["）==0）{fprintf（outfile,"（55,[）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"]"）==0）{fprintf（outfile,"（56,]）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"{"）==0）{fprintf（outfile,"（57,{）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"}"）==0）{fprintf（outfile,"（58,}）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"<<"）==0）{fprintf（outfile,"（59,<<）\n"）;}
elseif（strcmp（p,">>"）==0）{fprintf（outfile,"（60,>>）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"'"）==0）{fprintf（outfile,"（61,'）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"#"）==0）{fprintf（outfile,"（62,#）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"."）==0）{fprintf（outfile,"（64,.）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"*"）==0）{fprintf（outfile,"（33,*）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"/"）==0）{fprintf（outfile,"（34,/）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"%"）==0）{fprintf（outfile,"（40,%）\n"）;}
elseif（strcmp（p,","）==0）{fprintf（outfile,"（64,,）\n"）;}
elseif（strcmp（p,":
"）==0）{fprintf（outfile,"（65,:
）\n"）;}
elseif（strcmp（p,";"）==0）{fprintf（outfile,"（54,;）\n"）;}
elseif（strcmp（p,">"）==0）{fprintf（outfile,"（36,>）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"<"）==0）{fprintf（outfile,"（35,<）\n"）;}
elseif（strcmp（p,">="）==0）{fprintf（outfile,"（39,>=）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"<="）==0）{fprintf（outfile,"（38,<=）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"=="）==0）{fprintf（outfile,"（41,==）\n"）;}
elseif（strcmp（p,"!
="）==0）{fprintf（outfile,"（42,!
=）\n"）;}
elseif（strcmp（p,""）==0）;
elseif（strcmp（p,"\n"）==0）;
else{fprintf（outfile,"%s未定义\n",p）;}
}
voidmain（）
{FILE*fp,*out;
inti=0,x=0,y=0;
intEA=0;
charch,str[10000],idstr[10],systr[2];
if（（fp=fopen（"infile.txt","r"））==NULL）
{printf（"Cannotopeninfile!
\n"）;
exit（0）;}
if（（out=fopen（"outfile.txt","w"））==NULL）
{printf（"Cannotopenoutfile!
\n"）;
exit（0）;}
ch=fgetc（fp）;
while（ch!
=EOF）
{str[i]=ch;str[i+1]='\0';i++;ch=fgetc（fp）;}
i=0;
while
（1）
{
if（str[i]=='@'）break;
else
if（（str[i]>='a'&&str[i]<='z'）||（str[i]>='A'&&str[i]<='Z'）||
（str[i]>='0'&&str[i]<='9'）||（str[i]=='_'））
{idstr[x]=str[i];idstr[x+1]='\0';x++;i++;EA=1;}
else
{
x=0;
if（（strlen（idstr）!
=0）&&（EA））analzid（out,idstr）;
idstr[x]='\0';
if（str[i]<'0'||（str[i]>'9'&&str[i]<'A'）||
（str[i]>'Z'&&str[i]<'a'）||str[i]>'z'）
{
if（str[i]!
='!
'&&str[i]!
='='&&str[i]!
='<'&&str[i]!
='>'）
{
systr[y]=str[i];systr[y+1]='\0';analzsy（out,systr）;i++;
}
else
if（（str[i]=='!
'&&str[i+1]=='='）||（str[i]=='='&&str[i+1]=='='）||
（str[i]=='>'&&str[i+1]=='='）||（str[i]=='<'&&str[i+1]=='='）||
（str[i]=='<'&&str[i+1]=='<'）||（str[i]=='>'&&str[i+1]=='>'））
{
systr[y]=str[i];systr[y+1]=str[i+1];systr[y+2]='\0';
analzsy（out,systr）;i++;i++;
}
else
{
systr[y]=str[i];systr[y+1]='\0';analzsy（out,systr）;i++;
}}}}
printf（"-----全部结果已经存入outfile.txt文档-----\n"）;
fprintf（out,"--------完成--------"）;
fclose（fp）;
fclose（out）;
}
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