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1、实验一词法分析设计实验学时：4实验类型：综合实验要求：必修一、实验目的通过本实验的编程实践，使学生了解词法分析的任务，掌握词法分析程序设计的原理和构造方法，使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解，并能正确地、熟练地运用。二、实验内容用VC+/VB/JAVA语言实现对C语言子集的源程序进行词法分析。通过输入源程序从左到右对字符串进行扫描和分解，依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值；若遇到错误则显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示；同时进行标识符登记符号表的管理。以下是实现词法分析设计的主要工作：（1）从源程序文件中读入字符。（2）统计行数和列数用于错误单词的定位。（
2、3）删除空格类字符，包括回车、制表符空格。（4）按拼写单词，并用（内码，属性）二元式表示。(属性值token的机内表示)（5）如果发现错误则报告出错（6）根据需要是否填写标识符表供以后各阶段使用。单词的基本分类：u 关键字：由程序语言定义的具有固定意义的标识符。也称为保留字例如 if、 for、while、printf ；单词种别码为1。u 标识符：用以表示各种名字，如变量名、数组名、函数名；u 常数：任何数值常数。如 125, 1,0.5,3.1416；u 运算符：+、-、*、/；u 关系运算符： 、=、；u 分界符：；、，、（、）、；三、实验要求1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使
3、用、缩进的使用等。2、将标识符填写的相应符号表须提供给编译程序的以后各阶段使用。3、根据测试数据进行测试。测试实例应包括以下三个部分:u 全部合法的输入。u 各种组合的非法输入。u 由记号组成的句子。4、词法分析程序设计要求输出形式:例：输入VC+语言的实例程序：If i=0 then n+。a= 3b %)。输出形式为：单词 二元序列 类 型 位置（行，列） （单词种别，单词属性）for (1,for ) 关键字 （1，1） i ( 6,i ) 标识符 （1，2）= ( 4，= ) 关系运算符 （1，3）0 ( 5，0 ) 常数 （1，4）then ( 1，then) 关键字 （1，5）n
4、(6,n ) 标识符 （1，6）+ Error Error （1，7）； ( 2, 。 ) 分界符 （1，8）a (6,a ) 标识符 （2，1）= (4,= ) 关系运算符 （2，2）3b Error Error （2，4）% Error Error （2，4）) ( 2, ) ) 分界符 （2，5）； ( 2, 。 ) 分界符 （2，6）实验报告正文：u 功能描述：该程序具有词法分析功能，即面对一段程序源代码，通过该程序，能检查出源代码是否由词法错误。u 三、词法分析实验设计思想及算法：u 首先构造六个表，key=auto,break,case,catch,char,class,const
5、,continue,default,delete,do,double,else,enum,float,for,if,int,long,new,private,protected,public,register,return,short,static,struct,switch,this,void,while,then。关键字表, 单词种别码1。 Delimiter=。,(,),.,。分界符表 单词种别码2Operator=+,-,*,/。算术运算符表 单词种别码3R_operators=,=,关键字表 , 单词种别码1。string Number100。常数表 单词种别码5。string Id
6、entifier100。标示符表 单词种别码6。构造关键字判断函数Iskey(),字母判断函数Isletter(),数字判断函数Isnumber()。构造标示符判别函数InsertId()，若输入的标示符在标示符数组Identifier 中，返回其下标，若不在，将该标示符插到数组末尾。构造标示符判别函数InsertNumber()，若输入的数字在数字数组Number中，返回其下标，若不在，将该数字插到数组末尾。具体分析函数analyse()具体实现输入源代码的识别。anaiyse()构造思路，程序设计图：综合以上分析，画出整个程序的运行分析程序图，如下：整个程序的运行分析程序图u 软件的测试方
7、法和测试结果：首先，将要分析的源代码写入一个文本，存于磁盘中，然后运行程序，输入源代码文件存放的路径，若输入路径正确，程序将自动分析源代码，若输入路径不正确，程序将显示，路径错误，请重新输入的提示。下面为具体的运行实例：源代码为：If i=0 then n+。a= 3b %)输出满足要求。u 实验总结（设计的特点、不足、收获与体会）：通过此次实验，让我了解到如何设计、编制并调试词法分析程序，熟悉了构造词法分析程序的手工方式的相关原理，加深了对编译原理词法分析的理解，本次使用C+语言直接编写此法分析程序，也让我重新熟悉了C+语言的相关内容，加深了对C+语言的用途的理解。本程序的数据输入采取直接从
8、文件中读取，而不是由键盘输入，因此在测试过程中，输入得到大大简化，但是本程序的关键字表只初始化了一部分关键字，还可继续扩充（只需扩大数组，向其中补充要添加的关键字），而且程序的测试数据存在不足，程序可能存在未发现的漏洞，以上两点有待改善。附录该程序的源代码：#include #includeusing namespace std。/数据定义#define MAX 33 char ch = 。static int line=1,row=0。int NumberCount=0,IdCount=0。 string key=auto,break,case,catch,char,class,const,
9、continue,default,delete,do,double,else,enum,float,for,if,int,long,new,private,protected,public,register,return,short,static,struct,switch,this,void,while,then。/关键字表 单词种别码1 string Delimiter=。,(,),.,。/分界符表 单词种别码2string Operator=+,-,*,/。/算术运算符表 单词种别码3string R_operators=,=。/关系运算符表 单词种别码4string Number100
10、。/常数表单词种别码5string Identifier100。/标示符表 单词种别码6/数据分析int Iskey(string c) /关键字判断 int i。 for(i=0。iMAX。i+) if(pare(c)=0) return 1。 return 0。/判断是否为字母int IsLetter(char c) if(c=a)|(c=A) if(ch=A) ch=ch+32。 /转换成小写 return 1。 else return 0。int IsNumber(char c) /判断是否为数字 if(c=0&c=9) return 1。 else return 0。/将arr中的标
11、示符插入符号表 并且返回符号表的指针int InsertId(string s) for(int i=0。iIdCount。i+)if(Identifieri=s)return i。break。else if(IdCount=i+1)IdentifierIdCount=s。return IdCount。 IdCount+。/将arr中的常实数插入常数表 并且返回常数表的指针int InsertNumber(string s)for(int i=0。iNumberCount。i+)if(Numberi=s) return i。 break。else if(NumberCount=i+1)Numb
12、erNumberCount=s。return NumberCount。 NumberCount+。 void analyse(FILE *fpin)/arr相当于课本中的strToken string arr=。 while(ch=fgetc(fpin)!=EOF) /判断是否读取到文件末尾或者读取出错 arr=。 if(ch= |ch=t|ch=n)/删除空格类字符，包括回车、制表符空格 if(ch=n) line+。 row=0。 else if(IsLetter(ch) while(IsLetter(ch)|IsNumber(ch) arr=arr+ch。 ch=fgetc(fpin)。
13、 fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR)。/文件指针回移一个位置 if (Iskey(arr) row+。 /识别出一个字符，列增加一coutarrtt( 1,arr) tt关键字tt(line,row) endl。 else row+。 /识别出一个字符，列增加一InsertId(arr)。coutarrtt( 6,arr)tt标识符tt(line,row)endl。 /处理常数 else if(IsNumber(ch) while(IsNumber(ch)/|ch=.&IsNumber(fgetc(fpin) arr=arr+ch。ch=fgetc(fpin)。 if(IsLet
14、ter(ch) while(IsLetter(ch)|IsNumber(ch) arr=arr+ch。ch=fgetc(fpin)。 fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR)。 row+。coutarrttErrorttErrortt(line,row)endl。 else InsertNumber(arr)。 row+。 /识别出一个字符，列增加一 coutarrtt( 5,arr)tt常数tt(line,row)endl。 /处理算符elserow+。arr=ch。switch(ch) case+: ch=fgetc(fpin)。if(ch=(|IsNumber(ch)|IsLet
15、ter(ch) fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR)。cout+tt( 3,+ )tt算术运算符tt(line,row)endl。 elsecoutarr+chttErrorttErrortt(line,row)endl。 break。 case- : ch=fgetc(fpin)。 if(ch=(|IsNumber(ch)|IsLetter(ch)fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR)。cout-tt( 3,- )tt算术运算符tt(line,row)endl。elsecoutarr+chttErrorttErrortt(line,row)endl。 break。 ca
16、se* :cout-tt( 3,*)tt算术运算符tt(line,row)endl。 case= : ch=fgetc(fpin)。 if(ch=) cout=tt( 4,= )tt关系运算符tt(line,row)endl。elsefseek(fpin,-1L,SEEK_CUR)。cout=tt( 4,=)tt关系运算符t(line,row)endl。 break。case/ :coutchtt( 3,ch )tt算术运算符tt(line,row)endl。break。 case( : case) : case : case : case。 : case. : case, : case :
17、case :coutchtt( 2,ch)tt分界符tt(line,row) :ch=fgetc(fpin)。 if(ch=)cout=)tt关系运算符tt(line,row)endl。 else cout )tt关系运算符tt(line,row)endl。 fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR)。 break。 case :ch=fgetc(fpin)。 if(ch=)cout=tt( 4,=)tt关系运算符t(line,row)couttt( 4,)tt关系运算符t(line,row)endl。elsecouttt( 4, )tt关系运算符t(line,row)endl。fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR)。 break。 default : coutchttErrorttErrortt(line,row)endl。break。 int main()char in_fn30。 FILE * fpin。 coutin_fn。 if(fpin=fopen(in_fn,r)!=NULL) break。 else cout文件路径错误！请输入源文件名（包括路径和后缀名）:。 coutn*分析如下*endl。 cout单词二元序列 类型 位置（行，列） endl。 analyse(fpin)。 fclose(fpin)。 return 0。
