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1、词法分析程序设计与自动构造,彭德巍,主要内容,词法分析程序设计词法分析程序自动构造,1.词法分析程序设计,词法分析总控程序见图1。,界限符,运算符,字母,数字,结束符“#”,开始,Char是什么？,初始化,标识符和关键字词法分析子程序,无符号数词法分析子程序,运算符词法分析子程序,界限符词法分析子程序,结束,图1 词法分析总控程序,若对自动机的每一个状态赋予一定的功能，并把其边上的符号视为转移条件，那么自动机就成为一个程序了。以无符号数为例：给定语法图2，构造自动机见图3。,开始,0N，P，j;1e,数字d;N*10+dN,是数字？,Y,N,Y,N,整型量标记C1,是吗？,是e吗？,是吗？,1
2、e,Y,N,Y,N,是数字？,Y,数字d;N*10+dN；j+1j,是数字？,Y,ERROR,N,N,实型量标记C1,是数字？,Y,数字d;P*10+dP,Y,ERROR,N,N,实型量标记C1,N*10e*P-j t,结束,Y,N,整数部分,小数部分,是吗？,是数字？,指数部分,N,图4 无符号数词法分析流程图,最后可得到无符号数分析算法流图见图4。,2.词法分析程序设计自动构造,Flex简介Flex源文件分析Flex词法分析程序设计自动构造演示实验任务和要求,2.1 Flex简介,FLEX通过读取一个有规定格式的文本文件，输出一个如下所示的C语言源程序。,Flex源文件格式,LEX对源文件
3、的格式要求非常严格，所以书写时一定要注意。LEX的源文件由三个部份组成，每个部分之间用顶行的“%”分割，其格式如下：定义部份规则部份用户附加C语言部份,定义部分,定义部份由C语言代码、模式的宏定义组成。除宏定义外，定义部分的其余代码必须用符号%和%括起来。另外，flex使用的C语言库文件和外部变量以及部分声明的函数，也应分别置于%和%之内。,例如下面是一个flex语言的说明部分：%#include“stdio.h”int num=0%DIGIT 0-9ID A-Za-zA-Za-z0-9_*%注意：这里起标识符作用的%和%、%必须要顶行写,规则部分,规则部份是LEX源文件的核心部份，它包括一组
4、模式和在生成分析器识别相应模式后对相应模式进行处理的C语言动作(Action)。格式如下：C语言代码模式1 动作1模式2|模式3 动作3,用户附加C语言部份,支持规则动作部分所需要的处理过程，是对规则部分中动作的补充。FLEX对此部份不作任何处理，仅仅将其直接拷贝到输出文件lex.yy.c的尾部。,Flex中模式的定义,digit 0-9number(-|+)?digit+hexnumber 0 x(digit|a-fA-F)+letter a-zA-Zidentifier(letter|_)(number|letter|_)*newline nwhitespace t+string*comm
5、ent#*#,Flex中模式的定义-PL/0语言,digit 0-9letter a-zA-Znumber digit+identifier letter(letter|digit)*wrongid(digit+)letter(letter|digit)*newline nwhitespace t+,中的全局变量和函数,File*yyin/*指向词法分析器要接收的待分析程序的指 针。如果不指定则默认指向标准输入终端（键盘）。如果我们待分析的程序是文件形式 我们可以将这个指针指向该文件的地址指针*/File*yyout/*同上，唯一不同是该指针指向输出的文件。默认指向标准输出终端（屏幕）。我们
6、可通过重定向该指针改变输出流方向。*/Char*yytext/*指向识别的单词的地址；用来保存扫描 一次匹配的字符串。*/Int yyleng/*匹配的字符串中字符的个数。*/,中的全局变量和函数,ECHO/*flex的默认动作，一般来说是输出字符串*/yywrap（）/*扫描一次完后要调用的函数，返回一个值，当这个值为1的时候分flex就不再继续扫描。*/yyrestart（）/*重新定向flex的输入*/,Flex源文件分析(test.l),%int wc=0;/*word count*/%a-zA-Z+wc+;%int main(void)int n=yylex();return n;i
7、nt yywrap(void)printf(word count:%dn,wc);return 1;,Flex词法分析产生器实现原理,词法分析器自动生成器的核心是lex编译器，lex编译器的功能是将lex源程序变换为一个能识别该语言单词的词法分析器。而该词法分析器像有穷自动机一样去识别处理单词。,flex词法分析产生器实现原理,基于lex源程序，lex编译器的实现步骤大致是：对lex源程序识别规则中的每个pi构造一个相应的NFA Ni。引入唯一初态S，从初态S通过弧将所有NFA Ni（i=1，n）连接成新的NFA N。、两步实际是完成从正规式到非确定有限自动机的构造。对NFA N确定化，产生D
8、FA N。DFA N 最小化。给出控制程序。产生一个名为int yylex()的词法分析函数，将之拷贝到输出文件中。,Flex词法分析程序设计自动构造演示,TestTest1Test2,实验内容和要求,1、阅读flex源文件test.l，test1.l然后生成相应文件，编译该文件生成相应exe文件，然后运行exe文件，观察输出。2、利用flex生成词法分析程序，分别统计标识符，数字和错误标识符的个数，并输出到文件result.txt 标识符：字母，数字和下划线，仅以字母开始 数字：无符号数字 错误标识符：以数字开始后接字母，形如：“123a”，“62aa12a”,实验内容和要求,3.利用fle
9、x生成词法分析程序，识别输入程序中的关键字，标识符，数字，运算符、界符和错误标识符，并输出到文件result.txt关键字：if then do while string int 标识符：字母，数字和下划线，仅以字母开始 数字：无符号数字 错误标识符：以数字开始后接字母，形如：“123a”，“62aa12a”运算符：+-*/界符:(),;,实验题：词法分析程序设计与自动生成。上机验收时间：2010.10.12 18:3021:30地点：计算机学院实验中心3楼要求：请同学们务必在实验开始前熟悉C语言和flex，到实验室时主要是进行调试和验收，不参加验收则不能获得实验成绩。报告提交时间：上午的课间,
