词法分析实验报告.docx
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词法分析实验报告
大连民族学院
计算机科学与工程学院实验报告
实验题目：
词法分析
课程名称：
编译原理
实验类型：
□演示性□验证性□操作性□设计性□综合性
专业：
计算机科学与技术班级：
104姓名:
张家琪学号：
2010081427
实验日期：
2012年11月10日实验地点：
多媒体实验室
实验学时：
实验成绩：
指导教师签字：
2012年11月10日
实验报告正文部分（具体要求详见实验报告格式要求）
一、总体设计思想
1实验目的
设计编制并调试一个词法分析程序，加深对构造词法分析器的原理和技术的理解与应用。
2实验要求
针对计算机高级程序语言——C语言子语言，运用恰当的词法分析技术线路，设计和实现C语言子语言的词法分析器。
Ø编程语言：
C语言/JAVA语言
Ø平台选择：
Linux/Windows
Ø技术线路（任选其一）
⏹正规式→NFA→DFA→minDFA→程序设计
⏹正规文法→NFA→DFA→minDFA→程序设计
Ø词法分析器程序输出形式，参见◤输出形式设计◢
Ø词法分析器程序输出结果存入到磁盘文件中*
Ø具有出错处理功能
（带*号的实验要求为附加实验要求，可选择实现）
3词法分析器构造原理
C语言子语言词法描述——涉及的单词类如下：
（1）关键字
mainifelsewhiledoforintvoidchar
（2）运算符和界符
=
＋
－
*
／
<
<=
>
>=
!
=
==
;
（
）
：
#
{
}
注：
#为结束标志符，详见◤程序框架◢
（3）标识符
正规式：
ID=letter（letter|digit）*
（4）整型常数
正规式：
NUM=digit（digit）*
二、种别码表设计及其在计算机中的存放表示
（1）单词种别码设计
单词种别码对照表
单词符号
种别码
单词符号
种别码
main
1
／
16
if
2
：
17
else
3
=
18
while
4
}
19
do
5
<
20
for
6
!
=
21
int
7
<=
22
char
8
>
23
void
9
>=
24
标识符
10
==
25
整型常数
11
;
26
{
12
（
27
＋
13
）
28
－
14
#
0
*
15
（2）输出形式设计
词法分析器的输入是源程序字符串，输出是对应的单词串。
每个单词按照二元组（种别码，单词符号本身）格式输出。
例如：
假设源程序为
main（）
{
x=9;
y=4;
if（x>0）
x=2*x+1/3;
}#
则词法分析器对应输出的结果是：
（1,main）（27,（）（28,））（12,{）（10,x）（18,=）（11,9）（26,;）（10,y）（18,=）
（11,4）（26,;）（2,if）（27,（）（10,x）（23,>）（11,0）（10,x）（18,=）（11,2）
（15,*）（10,x）（13,＋）（11,1）（16,／）（11,3）（26,;）（19,}）（0,#）
三、词法分析程序详细设计
1）算法构造思想
依据建立的识别单词的DFA，设计算法，其框架如下。
其中，
1syn存放单词的种别码；
2token存放符合C语言子语言词法规则的单词；
3sum存放整型常量的单词。
实现技术细节注意的几个要点：
A）标识符和关键字，属于同一构词规则，识别方法是建立一个关键字表，在识别出标识符单词时，查关键字表，以确认或区别是否是关键字，还是标识符。
B）对前导空格符、制表符和换行符，均须过滤；C）约定标识符单词32位有效。
2）主要模块算法的框图描述
四、 主要代码
#include
#include
#include
charprog[80];//存放所有输入字符
chartoken[32];//②token存放符合C语言子语言词法规则的单词；
charch;//单个字符
intsyn,p,m,n;//①syn存放单词的种别码
doublesum;//③sum存放整型常量的单词。
intcount;
intisSignal;//是否带正负号（0不带，1负号，2正号）
intisDecimal;//是否是小数
doubledecimal;//小数
intisExp;//是否是指数
intindex;//指数幂
intisNegative;//是否带负号
doubletemp;
inttemp2;
intrepeat;
voidscanner（）;
char*rwtab[9]={"main","if","else","while","do","for","int","char","void"};
voidmain（）
{
p=0;
count=0;
isDecimal=0;
index=0;
repeat=0;
printf（"\npleaseinputarangeofdata,withtheendof#:
\n"）;
do{
ch=getchar（）;
prog[p++]=ch;
}while（ch!
='#'）;/*#为结束标志符*/
p=0;
do{
scanner（）;//扫描，单词
switch（syn）
{
case11:
if（isDecimal==0）
{
//加了1个强制类型转换
printf（"（%d,%d）",syn,（int）sum）;
break;
}
elseif（isExp==1）
{
printf（"（%d,%e）",syn,sum）;
isExp=0;
isDecimal=0;
break;
}
elseif（isDecimal==1）
{
printf（"（%d,%f）",syn,sum）;
isDecimal=0;
break;
}
case-1:
printf（"出错"）;
break;
default:
printf（"（%d,%s）",syn,token）;
}
}while（syn!
=0）;
getchar（）;
}
voidscanner（）
{
sum=0;
decimal=0;
m=0;
for（n=0;n<8;n++）
token[n]=NULL;
ch=prog[p++];//从prog中读出一个字符到ch中
while（ch==''）//跳过空字符（无效输入）
ch=prog[p++];
if（（（ch>='a'）&&（ch<='z'））||（（ch>='A'）&&（ch<='Z'）））//ch是字母字符
{
while（（（ch>='a'）&&（ch<='z'））||（（ch>='A'）&&（ch<='Z'））||（（ch>='0'）&&（ch<='9'）））
{
token[m++]=ch;//ch=>token
ch=prog[p++];//读下一个字符
}
token[m++]='\0';
p--;//回退一格
syn=10;
//如果是"main","if","else","while","do","for","int","char","void"标识符中的一个
for（n=0;n<9;n++）
if（strcmp（token,rwtab[n]）==0）
{
syn=n+1;
break;
}
}
elseif（（ch>='0'）&&（ch<='9'））
{
IsNum:
if（isSignal==1）
{
//token[m++]='-';
}
while（（ch>='0'）&&（ch<='9'））
{
sum=sum*10+ch-'0';//ch中数字本身是当做字符存放的
ch=prog[p++];
}
if（ch=='.'）
{
isDecimal=1;
ch=prog[p++];
count=0;//之前忘了清零,123.123+123.123#两个浮点数就无法识别
while（（ch>='0'）&&（ch<='9'））
{
//pow（x,y）计算x的y次幂
temp=（ch-'0'）*pow（0.1,++count）;
decimal=decimal+temp;
//AddToDec（）;
ch=prog[p++];
}
sum=sum+decimal;
}
if（ch=='e'||ch=='E'）
{
isExp=1;
ch=prog[p++];
if（ch=='-'）
{
isNegative=1;
ch=prog[p++];
}
while（（ch>='0'）&&（ch<='9'））
{
//指数
index=index*10+ch-'0';
ch=prog[p++];
}
//10的幂
//123e3代表123*10（3）
//sum=sum*pow（10,index）;是错误的
if（isNegative）
sum=sum*pow（0.1,index）;
else
sum=sum*pow（10,index）;
}
if（isSignal==1）
{
sum=-sum;
isSignal=0;
}
p--;
syn=11;
}
elseswitch（ch）
{
case'<':
m=0;
token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='!
'）
{
syn=21;//<>对应21
token[m++]=ch;
}
elseif（ch=='='）
{
syn=22;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=20;
p--;
}
break;
case'>':
m=0;
token[m++]=ch;
ch=prog[p++];
if（ch=='='）
{
syn=24;
token[m++]=ch;
}
else
{
syn=23;
p--;
}
break;
case':
':
syn=17;
token[m++]=ch;
break;
case'+':
temp2=prog[p];
token[m++]=ch;
if（（temp2>='0'）&&（temp2<='9'）&&（repeat==1））
{
isSignal=2;//isSignal正数
ch=prog[p++];
repeat=0;
gotoIsNum;
}
if（（（temp2=='+'）||（temp2=='-'））&&（repeat==0））//如果重复出现符号，才将后边的+，-视为正负号
{
repeat=1;
//ch=prog[p++];
}
syn=13;
break;
case'-':
temp2=prog[p];
token[m++]=ch;
if（（temp2>='0'）&&（temp2<='9'）&&（repeat==1））
{
isSignal=1;
ch=prog[p++];//读“-”下一个字符
repeat=0;
gotoIsNum;//转到数字的识别
}
if（（（temp2=='+'）||（temp2=='-'））&&（repeat==0））//如果重复出现符号，才将后边的+，-视为正负号
{
repeat=1;//预言会重复
//ch=prog[p++];//读下一个字符
}
syn=14;
break;
case'*':
temp2=prog[p];
token[m++]=ch;
if（temp2=='+'）
{
isSignal=2;
repeat=1;
}
elseif（temp2=='-'）
{
isSignal=1;
repeat=1;
}
syn=15;
break;
case'/':
syn=16;
token[m++]=ch;
break;
case'=':
syn=18;
token[m++]=ch;
break;
case';':
syn=26;
token[m++]=ch;
break;
case'（':
temp2=prog[p];
token[m++]=ch;
if（temp2=='+'）
{
isSignal=2;
repeat=1;
}
elseif（temp2=='-'）
{
isSignal=1;
repeat=1;
}
syn=27;
break;
case'{':
temp2=prog[p];
token[m++]=ch;
if（temp2=='+'）
{
isSignal=2;
repeat=1;
}
elseif（temp2=='-'）
{
isSignal=1;
repeat=1;
}
syn=12;
break;
case'}':
temp2=prog[p];
token[m++]=ch;
if（temp2=='+'）
{
isSignal=2;
repeat=1;
}
elseif（temp2=='-'）
{
isSignal=1;
repeat=1;
}
syn=19;
break;
case'）':
syn=28;
token[m++]=ch;
break;
case'#':
syn=0;
token[m++]=ch;
break;
default:
syn=-1;
}
}
五、设计体会与收获
通过这次试验我学会了如何设计编制并调试一个词法分析程序，加深对构造词法分析器的原理和技术的理解与应用。
也对编译原理有了更深的理解，又学会了一些小的c++的知识，程序需要不断调试才能有更好的收获，很开心又有了收获！
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