编译原理词法分析报告.docx

1、编译原理词法分析报告1、实验目的1、 为初等函数运算语言构造词法分析器。2、 掌握生成词法分析器的方法，加深对词法分析原理的理解。3、 掌握设计、编制并调试词法分析程序的思想和方法2、实验内容一、 根据下面的要求设计初等函数运算语言的词法模式，并用正则式表达出来1、 初等函数运算语言的常量为实数类型，其定义方式为实数的最一般书写方式，如： 123.321。具体要求：不支持整数部分大于。时首数字为0；不支持小数点后结尾为 0；不支持科学记数法；不支持仅为整数时有小数点；支持负数符号，不支持正数 符号。2、 初等函数运算语言的变量采用与C语言的标识符定义一样的方式：首字符为字母或 下划线；其他的为

2、字母、数字及下划线的混合串；区分大小写；变量长度不超过32 个字符。3、 初等函数运算语言需要处理的函数仅为表一中所列举的内容。函数的格式及参数内 容也如表一所示。4、 初等函数运算语言支持四则运算，其计算的符号与C语言相同，为：+-*/。5、 初等函数运算语言的合法的分隔符包括：空格、制表符、分行符圆括号（左、右）、 分号。其中空格、制表符、分行符可以出现在任何两个不同的单词中间；圆括号（左、 右）用于表达式中，用于改变运算的优先级，以及标识函数的参数；分号用于标识 一个语句的结束。6、 初等函数运算语言支持的常量还包括:PI,Eo其中,PI为圆周率,E为自然常数。二、 将正则式转化为最小D

3、FA,给出该DFA的形式化表示和图形表示。三、 根据DFA给出状态转换表。四、 给出初等函数运算语言的记号表，即词法分析中，语言中的记号将分为多少类，每一类 型的编码、类型、属性等内容是什么。五、 编写词法分析器，将输入的字符串转化成为记号流，便于后续的语法分析工作。要求词 法分析器中能够识别词法错误。2.1词法模式设计/正则式分隔符compart=t|n|(|)|;|空格运算符：operation=+|-|*|/|=|变量：variable=azAZ( azAZ_09)*常量：constant=( |-)(0|(19)(09)*)(.(09)*(19)| )|PI|E2.2DFA注：id表示

4、字母,num表示数字2.3状态转换表id01-9下划线减号小数点01341281111198283488838888964844896686788878678988888888注：0是初态，2,6是中间状态，1,3,4,7是终态，其中1表示标示符，3,4,7是实数，8表示不合法的状态，9表示-为减号2.4记号表符号SinCostgctgloglgIn();?+记号01234567891011符号-*/=常量变量无法 识别 的标 示符,记号12131415161718192021223、实验程序清单#include #includeusing namespace std;#define max

5、10char ch = ;string key7=sin,cos,tg,ctg,log,lg,ln;/关键字char compart6=t,n,(,),;, ;/分隔符char operation5=+,-,*,/,=;/运算符/int s8=0,1,2,3,4,6,7,8;/状态集合，0 是初态，2,6 是中间状态， 1,3,4,7 是终态， 其中1表示标示符，3,4,7 是实数，8 表示不合法的状态int token23=0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22;/0 表示 sin， 1 表示 cos， 2 表示

6、tg,3 表示 ctg,4 表示 log， 5 表示 lg,6 表示 ln,7 表示（， 8 表示）， 9 表示； ， 10 表示？ ， 11 表示+， 12 表示-， 13 表示*， 14 表示/,15 表示=，/16 表示常量， 17 表示变量,18 表示不可识别标示符， 19 表示,20 表示逗号， 21 表示， 22表示char arr32;int state=0;int s=0;bool tag=0;/tag=0 表示-为负数的负号， tag=1 表示-为减号FILE *fp;int IsKey(string c) /判断是否为关键字for(int i=0;i7;i+)if(pare

7、(c)=0) return i;/返回下标， 下标和其 token 记号一致return -1;bool IsLetter(char c) /判断是否为字母if(c=a)|(c=A)return 1;elsereturn 0;bool IsNum(char c) /判断是否为 1-9 的数字if(c=1&c=9)return 1;elsereturn 0;bool IsUnderline(char c) /判断是否为下划线if(c=_)return 1;elsereturn 0;void move(char ch,int s)/在状态 s 接收字符 ch 后， 移动的新状态/arr=arr+c

8、h;switch(s)case 0:if(ch=_|IsLetter(ch)state= 1;elseif(ch=0)state=3;elseif(IsNum(ch)state=4;elseif(ch=-)state=2;elsestate=8;break;case 1:if(IsNum(ch)|ch=_|IsLetter(ch)|ch=0)state=1;elseif(ch=-)state=9;elsestate=8;break;case 2:if(ch=0)state=3;elseif(IsNum(ch)state=4;elsestate=8;break;case 3:if(ch=.)st

9、ate=6;elseif(ch=-)state=9;elsestate=8;break;case 4:if(IsNum(ch)|ch=0)state=4;elseif(ch=-)state=9;elseif(ch=.)state=6;elsestate=8;break;case 6:if(ch=0)state=6;elseif(IsNum(ch)state=7;elsestate=8;break;case 7:if(ch=0)state=6;elseif(IsNum(ch)state=7;elseif(ch=-)state=9;elsestate=8;break;case 8:if(ch=-)

10、state=9;elsestate=8;break;/switchvoid judge(char arr)if(s=3|s=4|s=7)cout(arr token16)endl; /常量elseif(s=1)if(!strcmp(arr,PI)|!strcmp(arr,E)cout(arr token16)endl; /常量elseif(IsKey(arr)=-1)cout(arr token17)endl; /普通标示符elsecout(arr IsKey(arr)endl; /关键字elseif(s=9)cout(arr token12)endl;/减号if(s=8)cout(arr t

11、oken18)endl; /不可识别标示符标示符switch(ch)case+:cout(ch token11)endl;break;/运算符case* :cout(ch token13)endl;break;/运算符case= :cout(ch token15)endl;break;/运算符case/ :cout(ch token14)endl;break;/运算符case:cout(ch token19)endl;break;/运算符case( :cout(ch token7)endl;break;/分隔符case) :cout(ch token8)endl;break;/分隔符case;

12、 :cout(ch token9)endl;break;/分隔符case, :cout(ch token20)endl;break;/分隔符case :cout(ch token21)endl;break;/分隔符case :cout(ch token22)endl;break;/分隔符case?:cout(ch token10)endl;break;/运算开始符case :case/t:case/n: void analyse(FILE*fp)int i=0;while(ch!=EOF)char arr32=0;while(ch!=(&ch!=)&ch!=&ch!=t&ch!=n&ch!=&

13、ch!=&ch!=,&ch!=?&ch!=-&ch!=&ch!=;&ch!=+&ch!=*&ch!=/&ch!=&ch!=EOF)if (i32)arri=ch;move(ch,s);s=state;i+;ch=fgetc(fp);/whilejudge(arr);if(ch=-)char arr32=0;i=0;while(ch!=(&ch!=)&ch!=&ch!=t&ch!=n&ch!=&ch!=&ch!=,&ch!=?&ch!=&ch!=;&ch!=+&ch!=*&ch!=/&ch!=&ch!=EOF)move(ch,s);s=state;arri=ch;if(state!=9)i+;c

14、h=fgetc(fp);else /s=9 为减号时char arr32=0;break;/whilejudge(arr);s=0;i=0;ch=fgetc(fp);elsechar arr32=0;ch=fgetc(fp);i=0;s=0;/whilevoid main()char in_fn30;FILE * fp;coutin_fn;if(fp=fopen(in_fn,r)!=NULL)/意思是文件指针 fpin 在调用 fopen 打开文件如果失败， 则会成为一个空指针！break; /文件顺利打开后， 指向该流的文件指针就会被返回。elsecout文件路径错误！ 请输入源文件名（包括

15、路径和后缀名） :;coutn*分析如下*endl;ch=fgetc(fp);char arr32=0;arr0=ch;/ fseek(fp,-1,1);analyse(fp);fclose(fp);couta;4、调试过程和运行结果5、程序的主要部分及其功能说明由DFN得到的状态转换程序： void move(char ch,int s)/在状态 s 接收字符 ch 后， 移动的新状态switch(s)/状态 0 时， 当接收到字符 ch 为字母或下划线时状态 S 转移到状态 1， ch 为 0 时转移到状态 3， ch 为 1-9 时转移到状态 4， ch 为- 时， 转移到状态 2， 否

16、则转移到状态 8case 0:if(ch=_|IsLetter(ch)state= 1;elseif(ch=0)state=3;elseif(IsNum(ch)state=4;elseif(ch=-)state=2;elsestate=8;break;case 1:if(IsNum(ch)|ch=_|IsLetter(ch)|ch=0)state=1;elseif(ch=-)state=9;elsestate=8;break;case 2:if(ch=0)state=3;elseif(IsNum(ch)state=4;elsestate=8;break;case 3:if(ch=.)state

17、=6;elseif(ch=-)state=9;elsestate=8;break;case 4:if(IsNum(ch)|ch=0)state=4;elseif(ch=-)state=9;elseif(ch=.)state=6;elsestate=8;break;case 6:if(ch=0)state=6;elseif(IsNum(ch)state=7;elsestate=8;break;case 7:if(ch=0)state=6;elseif(IsNum(ch)state=7;elseif(ch=-)state=9;elsestate=8;break;case 8:state=8;/sw

18、itch从文件读字符， 并进行词法分析， 当读入的字符不为运算符和界符时就往下读，并将读到的字符存入数组 arr， 当遇到运算符和界符时调用 judge(arr)进行分析， 输出arr 所存字符串及其属性， 当遇到- 时， 需要判断它是表示减号还是表示负数的负号， 主要是根据其状态来判断， 如果输入- 后， 若其状态没有调到状态 9， 则其为负数的负号， 否则为减号。 主要程序如下：void analyse(FILE*fp)int i=0;while(ch!=EOF)char arr32=0;while(ch!=(&ch!=)&ch!=&ch!=t&ch!=n&ch!=&ch!=&ch!=,&

19、ch!=?&ch!=-&ch!=&ch!=;&ch!=+&ch!=*&ch!=/&ch!=&ch!=EOF)if (i32)arri=ch;move(ch,s);s=state;i+;ch=fgetc(fp);/whilejudge(arr);if(ch=-)/如果遇到-char arr32=0;i=0;while(ch!=(&ch!=)&ch!=&ch!=t&ch!=n&ch!=&ch!=&ch!=,&ch!=?&ch!=&ch!=;&ch!=+&ch!=*&ch!=/&ch!=&ch!=EOF)move(ch,s);s=state;arri=ch;if(state!=9)i+;ch=fge

20、tc(fp);else /s=9 为减号时char arr32=0;break;/whilejudge(arr);s=0;i=0;ch=fgetc(fp);else/是除- 外的运算符和界符时char arr32=0;ch=fgetc(fp);i=0;s=0;/while6、实验收获体会通过实验，我理解了如何通过DFA的状态转换来构造词法分析器，掌握了生成词法分析 器的方法，加深了对词法分析原理的理解。同时在编程的过程中提高了编程能力。7、改进意见该词法分析器所能识别的字符串是有限的，不够完全，像main,void ,double,int等许多关 键字都没有定义到关键字的数组里面去，仅能被识别为一个变量。