编译原理实验一.docx
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编译原理实验一
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（关键字）、运算符、界符：
一符一种；
标识符（变量名）：
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。
二、设计方案：
这个词法分析器分析的主要关键字有：
main,int,float,char,if,else,for,while,do,switch,case,break;default……。
选择要分析的c文件，首先对其去掉注释和与空格处理，再根据字符的不同类型分析。
1、全局数据结构：
*key[]：
关键字表
全局文件指针*fr,*fw,*temp1,*temp2用于文件的读写。
2、以层次图模块的组成及调用关系
3、主要函数的设计要求（功能、参数、返回值）：
isKey：
判断ch中的字符是否为关键字；
isLer和isNum：
布尔函数过程，分别判断ch中的字符是否为字母和数字；
isBoudany（）:
布尔函数过程，分别判断ch组成的字符否为边界符号；
check:
词法分析；
clock:
时间函数，计算程序运行所需的时间
main：
主函数。
4、状态转换图：
字母或数字
字母非字母或数字
数字数字
非数字
字符a
字符a
字符b
‘=’
字符c
字符a包括：
=,&,|,+,--
字符b包括：
--,<,>,|,*
字符c包括：
,:
（,）,{,},[,],!
#,%,”,/,*,+,--,>,<,.
#include
#include
#include
#include
#include
FILE*fr,*fw,*temp1,*temp2;
char*key0[]={"main","printf","scanf","else","if","auto","double",
"int","struct","break","long","switch","case","enum","register","typedef",
"char","extern","return","union","const","float","short","unsigned","continue","for",
"signed","void","default","goto","sizeof","volatile","do","while","static"};
/*关键字表*/
char*key1[]={"\"","\\","（","）","[","]","{","}",",",";","'"};
/*边界符表*/
intisLet（charc）//判断是否是字母
{
if（c>='a'&&c<='z'||c>='A'&&c<='Z'）
return1;
else
return0;
}
intisNum（charc）//判断是否是数字
{
if（c>='0'&&c<='9'）
return1;
else
return0;
}
intisKey（char*word）
{
intm,i;
for（i=0;i<36;i++）
{
if（（m=strcmp（word,key0[i]））==0）
{
if（i==0）
return2;
else
return1;
}
}
return0;
}
intisBoudany（charc）
{
if（c=='\\'）
return2;
else
if（c=='（'||c=='）'||c=='{'||c=='}'||c=='['||c==']'||c==','||c==';'||c=='\''||c=='\"'||c=='\"'）
return1;
else
return0;
}
voidcheck（FILE*fr）
{
charword[30];
while（!
feof（fr））
{
memset（word,0,sizeof（word））;
charch,temp;
ch=fgetc（fr）;//获取字符，指针fr并自动指向下一个字符
inti,c;
if（ch=='#'）//预处理
{
//temp=fgetc（fr）;
while（ch!
='>'）
ch=fgetc（fr）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"*****************************************跳过头文件和文件宏定义\n"）;
}
else
if（ch=='/'）//跳过注释/**/类型
{
ch=fgetc（fr）;
if（ch=='/'）//跳过注释//类型
{
while（ch!
='\n'）
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"*********************************************************跳过注释\n"）;
}
else
if（ch=='*'）
{
ch=fgetc（fr）;
temp=fgetc（fr）;
do
{
ch=fgetc（fr）;
temp=fgetc（fr）;
}
while（ch!
='*'||temp!
='/'）;
fprintf（fw,"******************************************************跳过注释\n"）;
ch=fgetc（fr）;
}
}
else
if（isLet（ch））
{
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
i=1;
while（isNum（ch）||isLet（ch））//判断该字符是否是字母或数字
{
word[i]=ch;
i++;
ch=fgetc（fr）;
}
word[i]='\0';//'\0'代表字符结束（空格）
fseek（fr,-1,1）;
c=isKey（word）;//判断是否是关键字
if（c==0）//不是关键字
{
fprintf（temp1,"%s",word）;
fprintf（fw,"字符%s是：
标识符,种别编码为：
%d\n",word,2）;
}
else
{
if（ch!
='"'）//判断是否是定义的字符
{
if（c==2）
fprintf（fw,"字符%s是：
***************************************************主函数,种别编码为：
%d\n",word,0）;//主函数
else
fprintf（fw,"字符%s是：
关键字,种别编码为：
%d\n",word,1）;//关键字
}
else
{
fprintf（fw,"字符%s是：
定义的字符常量,种别编码为：
%d\n\n",word,32）;
}
}
}
else//开始判断的字符不是字母
if（isNum（ch））
{//判断是否是数字
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
i=1;
while（isNum（ch））
{
word[i]=ch;
i++;
ch=fgetc（fr）;
}
word[i]='\0';
fseek（fr,-1,1）;//回退
fprintf（fw,"字符%s是:
常量,种别编码为：
%d\n",word,3）;
}
else
{
c=isBoudany（ch）;
//开始判断的字符不是字母也不是数字
//边界符
if（c）
{
if（c==2）//判断是否是转义字符
{
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是：
转义字符,种别编码为：
%d\n",word,4）;
}
else
if（c==1）
{
fprintf（fw,"字符%c是:
界符,种别编码为：
%d\n",ch,5）;
fprintf（temp2,"%c",ch）;
}
}
else
switch（ch）
{
case'+':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch=='='）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是:
运算符,种别编码为：
%d\n",word,6）;//运算符"+="
}
else
if（ch=='+'）
{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是运算符,种别编码为：
%d\n",word,7）;//判断结果为"++"
}
else{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,8）;//判断结果为"+"
}
break;
case'-':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch=='='）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是:
运算符,种别编码为：
%d\n",word,9）;}
else
if（ch=='-'）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是运算符,种别编码为：
%d\n",word,10）;//判断结果为"--"
}
else{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,11）;//判断结果为"-"
}
break;
case'*':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch!
='='）
{
if（isNum（ch））
{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c:
是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,12）;//判断结果为"*"
}
else
{//判断是否是指针
i=2;
ch=fgetc（fr）;
while（isLet（ch））
{
word[i]=ch;
ch=fgetc（fr）;
i++;
}
fprintf（fw,"字符%s:
是指针定义运算符,种别编码为：
%d\n",word,13）;
}
}
else
{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s:
是运算符,种别编码为：
%d\n",word,14）;//判断结果为"*="
}
break;
case'/':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch!
='='）
{
if（isNum（ch））
{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c:
是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,15）;//判断结果为"/"
}
}
else{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s:
是运算符,,种别编码为：
%d\n",word,16）;//判断结果为"/="
}
break;
case'!
':
case'?
':
case':
':
case'.':
case'=':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch!
='='）{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c:
是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,17）;
}
else{word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s:
是运算符,种别编码为：
%d\n",word,18）;
}
break;
case'|':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch=='|'）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%c是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,19）;//判断结果为运算符"||"
}
else{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,20）;//判断结果为"|"
}
break;
case'%':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch=='='）
{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是运算符,种别编码为：
%d\n",word,21）;
}
else
if（isLet（ch））
{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是输出类型标识符,种别编码为：
%d\n",word,22）;
}
else
{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c是取余运算符,种别编码为：
%d\n",ch,23）;
}
break;
case'&':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch=='&'）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是:
运算符,种别编码为：
%d\n",word,24）;//判断结果为运算符"&&"
}
else{
fseek（fr,-2,1）;
ch=getc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c是:
运算符,种别编码为：
%d\n",ch,25）;//判断结果为"&"
}
break;
case'<':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch=='='）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是:
运算符,种别编码为：
%d\n",word,26）;//判断结果为运算符"<="
}
else
if（ch=='<'）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是:
运算符,种别编码为：
%d\n",word,27）;//判断结果为运算符"<<"
}
else
{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c是:
运算符,种别编码为：
%d\n",ch,28）;//判断结果为"<"
}
break;
case'>':
word[0]=ch;
ch=fgetc（fr）;
word[1]=ch;
if（ch=='='）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是运算符,种别编码为：
%d\n",word,29）;
}
else
if（ch=='>'）{
word[2]='\0';
fprintf（fw,"字符%s是运算符,种别编码为：
%d\n",word,30）;
}
else{
fseek（fr,-2,1）;
ch=fgetc（fr）;
fprintf（fw,"字符%c是运算符,种别编码为：
%d\n",ch,31）;
}
break;
default:
break;
}
}
fprintf（fw,"\n"）;
}
}
intmain（）
{
clock_tstart,end;
charcr;
charstr_in[25],str_out[25],str_out1[25],str_out2[25];
doubleduration;
start=clock（）;
printf（"请输入文件的读取路径（包含文件的后缀名）:
\n"）;
scanf（"%s",str_in）;
fr=fopen（str_in,"r"）;
while（fr==NULL）
{
printf（"文件路径输入错误！
请重新输入：
\n"）;
scanf（"%s",str_in）;
fr=fopen（str_in,"r"）;
}
printf（"文件读入成功！
内容显示如下：
\n"）;
printf（"**************************************************\n"）;
cr=fgetc（fr）;
while（cr!
=EOF）{
putchar（cr）;
cr=fgetc（fr）;
}
printf（"\n"）;
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