东北大学编译原理实验1.docx
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东北大学编译原理实验1
编译原理程序设计实验报告
——实验题目
班级：
计算机1507班姓名：
罗艺博学号：
********
一、实验目标：
词法分析扫描器的设计实现。
在程序源文件中输入类C语言程序源文件，设计词法分析扫描器，并以TOKEN类别码序列的形式输出扫描结果。
二、实验内容：
1.概要设计：
将程序大致分为：
主函数、识别器（有限自动机state_change）、词法分析器（state_to_code）三大部分。
其中，主函数所完成的功能为：
打开、读取、关闭文件（即C语言源程序），重置token串等。
识别器的功能为：
识别字符，完成token串的生成，判断词法错误等。
词法分析器的功能为：
生成token类别码，判断token是否出错等。
主函数、识别器、词法分析器关系图
2.流程图
词法分析扫描器流程图
3.关键函数
a.识别器（有限自动机state_change）
intstate_change（state,ch）//识别器，有限自动机
{
if（（ch==''）||（ch=='\t'）||（ch=='\n'））//略去空格、TAB、换行
return0;
elseif（（IsAlpha（ch）==1）||（ch=='_'））//判断是否为字母或'_'，从而判断是关键字、标识符、CT字符还是ST字符串
{
if（state==1）
return2;
elseif（state==2）
return2;
elseif（state==7）
return8;
elseif（state==8）
return8;
elseif（state==10）
return11;
elseif（state==11）
return11;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return2;
}
else
return-1;
}
elseif（IsNum（ch）==1）//判断是否为数字，从而进一步判断是为IT,CT,KT
{
if（state==1）
return3;
elseif（state==2）
return2;
elseif（state==3）
return3;
elseif（state==4）
return4;
elseif（state==5）
return5;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return3;
}
else
return-1;
}
elseif（ch=='.'）//判断是否为CT中的小数点
{
if（state==3）
return4;
else
return-1;
}
elseif（ch=='\''）//判断是否为CT字符
{
if（state==1）
return7;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return7;
}
elseif（state==8）
return9;
else
return-1;
}
elseif（ch=='\"'）//判断是否为ST
{
if（state==1）
return10;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return10;
}
elseif（state==11）
return12;
else
return-1;
}
else//判断是否为PT
{
if（state==1）
return6;
elseif（state==2）//考虑与IT,KT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==3）//考虑与CT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==9）//考虑与CT字符相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==12）//考虑与ST相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==6）
{
if（（（i==1）&&（ch=='='））&&（（token[0]=='>'）||（token[0]=='<'）||（token[0]=='='）））
{
return6;
}
else
return0;
}
else
return-1;
}
}
b.词法分析器（state_to_code）
intstate_to_code（state_before,token）//词法分析器
{
intn;//循环
code1=0;
code2=0;
switch（state_before）
{
case2:
//KT<1X>
for（n=0;n<6;n++）
{
if（strcmp（token,KT[n]）==0）
{
code1=1;
code2=n;
printf（"<%d%d>\n",code1,code2）;//why改变不了全局的code1,code2
break;
}
}
if（code1==0）//IT<20>
{
printf（"<20>\n"）;
}
break;
case3:
//CT<30>
printf（"<30>\n"）;
break;
case5:
//CT（小数）<30>
printf（"<30>\n"）;
break;
case6:
//PT<6X>
for（n=0;n<18;n++）
{
if（strcmp（token,PT[n]）==0）
{
code1=6;
code2=n;
printf（"<%d%d>\n",code1,code2）;//why改变不了全局的code1,code2
break;
}
}
break;
case9:
//CT字符<40>
printf（"<40>\n"）;
break;
case12:
//ST<50>
printf（"<50>\n"）;
break;
default:
//不被任何词识别
printf（"Sorryit'sgoingwrong!
"）;
}
return0;
}
c.判断函数
intIsAlpha（charc）//判断是否为字母
{
if（（（c>='a'）&&（c<='z'））||（（c>='A'）&&（c<='Z'）））
return1;
else
return0;
}
intIsNum（charc）//判断是否为数字
{
if（c>='0'&&c<='9'）
return1;
else
return0;
}
intIsKey（char*word）//判断是否为关键字
{
intm,n;
for（n=0;n<6;n++）
{
if（（m=strcmp（word,KT[n]））==0）
{
if（n==0）
return2;
return1;
}
}
return0;
}
intIsDelimiter（char*token）//判断是否为界符
{
intm,n;
for（n=0;n<18;n++）
{
if（（m=strcmp（token,PT[n]））==0）
{
if（n==0）
return2;
return1;
}
}
return0;
}
源程序代码：
（加入注释）
#include
#include
#include
FILE*fp;
charinput[200];//存放输入字符串
chartoken[10];//存放构成单词符号的符号串
charword[10];//存放识别出的单词流
charch;//存放当前读入字符
intp;//input下标
inti=0;//token下标
intstate;//存放状态标记
intcode1;//token类别码,1->KT,2->IT,3->CT,4->CTT,5->ST,6->PT
intcode2;
intstate_before;//存放之前状态
intnum;//存放整形值
char*KT[6]={"int","main","void","if","else","char"};//1
char*PT[18]={">=","<=","==","=",">","<","+","-","*","/","{","}",",",";","（","）","[","]"};//18
//char*IT[20]={NULL};//2
//char*CT[20]={NULL};//3
//char*CTT[20]={"\0"};//4
//char*ST[20]={NULL};//5
intstate_change（state,ch）;
intstate_to_code（state_before,token）;
intIsAlpha（charc）;
intIsNum（charc）;
intIsKey（char*word）;
intIsDelimiter（char*token）;
intmain（）
{
state=1;//state=1设为初始态，0设为结束态
if（（fp=fopen（"E:
\\Cwork\\Analysis\\test.txt","r"））==NULL）
{
printf（"Cannotopenfile.\n"）;
exit
（1）;
}
while（（ch=fgetc（fp））!
='#'）
{
state_before=state;
state=state_change（state,ch）;
if（state==-1）
{
printf（"Err!
Stupidman!
\n"）;
}
elseif（state!
=0）
{
token[i++]=ch;
}
else
{
if（state_before!
=1）
{
state_to_code（state_before,token）;
}
memset（token,0,10）;
i=0;
state=1;
}
}
fclose（fp）;
return0;
}
intstate_change（state,ch）//识别器，有限自动机
{
if（（ch==''）||（ch=='\t'）||（ch=='\n'））//略去空格、TAB、换行
return0;
elseif（（IsAlpha（ch）==1）||（ch=='_'））//判断是否为字母或'_'，从而判断是关键字、标识符、CT字符还是ST字符串
{
if（state==1）
return2;
elseif（state==2）
return2;
elseif（state==7）
return8;
elseif（state==8）
return8;
elseif（state==10）
return11;
elseif（state==11）
return11;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return2;
}
else
return-1;
}
elseif（IsNum（ch）==1）//判断是否为数字，从而进一步判断是为IT,CT,KT
{
if（state==1）
return3;
elseif（state==2）
return2;
elseif（state==3）
return3;
elseif（state==4）
return4;
elseif（state==5）
return5;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return3;
}
else
return-1;
}
elseif（ch=='.'）//判断是否为CT中的小数点
{
if（state==3）
return4;
else
return-1;
}
elseif（ch=='\''）//判断是否为CT字符
{
if（state==1）
return7;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return7;
}
elseif（state==8）
return9;
else
return-1;
}
elseif（ch=='\"'）//判断是否为ST
{
if（state==1）
return10;
elseif（state==6）//考虑与PT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return10;
}
elseif（state==11）
return12;
else
return-1;
}
else//判断是否为PT
{
if（state==1）
return6;
elseif（state==2）//考虑与IT,KT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==3）//考虑与CT相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==9）//考虑与CT字符相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==12）//考虑与ST相连的情况
{
state_to_code（state_before,token）;
i=0;
memset（token,0,10）;
return6;
}
elseif（state==6）
{
if（（（i==1）&&（ch=='='））&&（（token[0]=='>'）||（token[0]=='<'）||（token[0]=='='）））
{
return6;
}
else
return0;
}
else
return-1;
}
}
intstate_to_code（state_before,token）//词法分析器
{
intn;//循环
code1=0;
code2=0;
switch（state_before）
{
case2:
//KT<1X>
for（n=0;n<6;n++）
{
if（strcmp（token,KT[n]）==0）
{
code1=1;
code2=n;
printf（"<%d%d>\n",code1,code2）;//why改变不了全局的code1,code2
break;
}
}
if（code1==0）//IT<20>
{
printf（"<20>\n"）;
}
break;
case3:
//CT<30>
printf（"<30>\n"）;
break;
case5:
//CT（小数）<30>
printf（"<30>\n"）;
break;
case6:
//PT<6X>
for（n=0;n<18;n++）
{
if（strcmp（token,PT[n]）==0）
{
code1=6;
code2=n;
printf（"<%d%d>\n",code1,code2）;//why改变不了全局的code1,code2
break;
}
}
break;
case9:
//CT字符<40>
printf（"<40>\n"）;
break;
case12:
//ST<50>
printf（"<50>\n"）;
break;
default:
//不被任何词识别
printf（"Sorryit'sgoingwrong!
"）;
}
return0;
}
intIsAlpha（charc）//判断是否为字母
{
if（（（c>='a'）&&（c<='z'））||（（c>='A'）&&（c<='Z'）））
return1;
else
return0;
}
intIsNum（charc）//判断是否为数字
{
if（c>='0'&&c<='9'）
return1;
else
return0;
}
intIsKey（char*word）//判断是否为关键字
{
intm,n;
for（n=0;n<6;n++）
{
if（（m=strcmp（word,KT[n]））==0）
{
if（n==0）
return2;
return1;
}
}
return0;
}
intIsDelimiter（char*token）//判断是否为界符
{
intm,n;
for（n=0;n<18;n++）
{
if（（m=strcmp（token,PT[n]））==0）
{
if（n==0）
return2;
return1;
}
}
return0;
}
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