词法分析器的设计与实现编译原理实验报告

中北大学软件学院实验报告专业软件工程课程名称编译原理学号1414011712姓名杨倩辅导教师张静成绩实验日期2016.5.7实验时间14:00~18:001实验名称：词法分析器的设计与实现2、实验目的（1）掌握C语言单词符号的划分、正规式、状态转换图及词法分析器的实现。（2）掌握词法分析程序的作用。3、实验要求（1）对任给的一个C语言源程序，能够滤掉空格、回车换行符、tab键及注释。（2）识别各类单词符号，如关键字、标识符、运算符、常数、界符，结果以二元式形式输出，并构造符号表。（3）输出有词法错误的单词及所在行号。（在此阶段只能识别有限的词法错误）4、实验原理根据扫描到的单词符号的第一个字符的种类，分别转到相应的程序进行处理。这些程序的功能就是识别以相应字符开头的各类单词符号。5、实验步骤（1）根据C语言各类单词的正规式，构造能识别各类单词的状态转换图。（2）根据状态转换图，构造识别各类单词的词法分析器。6、状态转换图及词法分析程序开始输入源文件路径路径是否有效是初始化文件指针否将字符加入字符数组Word[]是空格，空白或换行吗是字母吗是数字吗否否是界符吗否打开源文件跳过该字符是是文件结束？否将字符加入字符数组Word[]否将字符加入字符数组Word[]是指向下一字符识别指针内容指向下一字符是字母惑数字吗是将word与关键字表key进行匹配否匹配？是输出word为关键字输出word为普通标示符否将字符加入字符数组Word[]指向下一字符输出word为常数识别指针内容回退是数字吗是否输出word为界符指向下一字符结束是输出Word内容为不可识别将字符加入字符数组Word[]//词法分析程序.cpp#includestring.h#includestdio.h#includestdlib.h#includectype.h//定义关键字char*Key[10]={main,void,int,char,printf,scanf,else,if,return};charWord[20],ch;//存储识别出的单词流intIsAlpha(charc){//判断是否为字母if(((c='z')&&(c='a'))||((c='Z')&&(c='A')))return1;elsereturn0;}intIsNum(charc){//判断是否为数字if(c='0'&&c='9')return1;elsereturn0;}intIsKey(char*Word){//识别关键字函数intm,i;for(i=0;i9;i++){if((m=strcmp(Word,Key[i]))==0){if(i==0)return2;return1;}}return0;}voidscanner(FILE*fp){//扫描函数charWord[20]={'\0'};charch;inti,c;ch=fgetc(fp);//获取字符，指针fp并自动指向下一个字符if(IsAlpha(ch)){//判断该字符是否是字母Word[0]=ch;ch=fgetc(fp);i=1;while(IsNum(ch)||IsAlpha(ch)){//判断该字符是否是字母或数字Word[i]=ch;i++;ch=fgetc(fp);}Word[i]='\0';//'\0'代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1);//回退一个字符c=IsKey(Word);//判断是否是关键字if(c==0)printf(%s\t$普通标识符\n\n,Word);//不是关键字elseif(c==2)printf(%s\t$主函数\n\n,Word);elseprintf(%s\t$关键字\n\n,Word);//输出关键字}else//开始判断的字符不是字母if(IsNum(ch)){//判断是否是数字Word[0]=ch;ch=fgetc(fp);i=1;while(IsNum(ch)){Word[i]=ch;i++;ch=fgetc(fp);}Word[i]='\0';fseek(fp,-1,1);//回退printf(%s\t$无符号实数\n\n,Word);}else//开始判断的字符不是字母也不是数字{Word[0]=ch;switch(ch){case'[':case']':case'(':case')':case'{':case'}':case',':case'':case';':printf(%s\t$界符\n\n,Word);break;case'+':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//运算符+=}elseif(ch=='+'){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//判断结果为++}else{fseek(fp,-1,1);printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//判断结果为+}break;case'-':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);}elseif(ch=='-'){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//判断结果为--}else{fseek(fp,-1,1);printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//判断结果为-}break;case'*':case'/':case'!':case'=':ch=fgetc(fp);if(ch=='='){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);}else{fseek(fp,-1,1);printf(%s\t$运算符\n\n,Word);}break;case'':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//判断结果为运算符=}elseif(ch==''){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//判断结果为}else{fseek(fp,-1,1);printf(%s\t$运算符\n\n,Word);//判断结果为}break;case'':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='=')printf(%s\t$运算符\n\n,Word);else{fseek(fp,-1,1);printf(%s\t$运算符\n\n,Word);}break;case'%':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf(%s\t$运算符\n\n,Word);}if(IsAlpha(ch))printf(%s\t$类型标识符\n\n,Word);else{fseek(fp,-1,1);printf(%s\t$取余运算符\n\n,Word);}break;default:printf(无法识别字符!\n\n);break;}}}main(){charin_fn[30];//文件路径FILE*fp;printf(\n请输入源文件路径及后缀名(源文件需以‘$’结尾):);while(1){gets(in_fn);//scanf(%s,in_fn);if((fp=fopen(in_fn,r))!=NULL)break;//读取文件内容，并返回文件指针，该指针指向文件的第一个字符elseprintf(文件路径错误!请重新输入:);}printf(\n词法分析结果如下:\n);do{ch=fgetc(fp);if(ch=='$')break;//文件以#结尾，作为扫描结束条件elseif(ch==''||ch=='\t'||ch=='\n'){}//忽略空格，空白，和换行else{fseek(fp,-1,1);//回退一个字节开始识别单词流scanner(fp);}}while(ch!='$');system(pause);return(0);}//test.cpp测试程序路径：D:\test.cppmain(){intscore;chargrade;printf(pleaseinputascore\n);scanf(%d,amp;score);grade=score=90?'A':(scoregt;=60?'B':'C');printf(%dbelongsto%c,score,grade);}$7、测试及结果1、登陆界面：2、出错异常处理：3、结果分析：8、心得在本次实验中，我纠正了一个一直以来的概念错误：main不是关键字，它定义为程序的入口，是主函数！在本实验中，虽然我把main初始化在关键字表（字符指针类型数组）*Key[10]中，当与该数组中字符串进行比较时，若与main匹配成功，则返回2，若为其他关键字则返回1，以此来把main从关键字中区别出来。在本实验中的关键字表只初始化了几个常用的关键字，还可继续扩充（只需扩大数组，向其中补充要添加的关键字）。如果要对本程序中未识别的c语言中的一些其他的字符进行扩充（目前处理为不可识别字符），可在程序代码中继续添加case选项，分别对相应要识别的特殊字符加以描述