词法分析器的设计与实现编译原理实验报告.doc

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
14:00~18:00
1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
//词法分析程序。cpp
#include<string。h〉
＃include<stdio.h>
#include<stdlib。h>
＃include<ctype。h〉
//定义关键字
char ＊Key［10］=｛”main",”void"，”int",”char”,"printf"，”scanf","else","if”,”return"}；
char Word[20]，ch； // 存储识别出的单词流
int IsAlpha（char c） ｛ //判断是否为字母
if（((c〈=’z’)＆＆（c>='a’）)||((c〈=’Z’)＆＆（c>=’A’）)） return 1；
else return 0;
}
int IsNum(char c）｛ //判断是否为数字
if(c>='0’＆＆c〈=’9’） return 1;
else return 0；
}
int IsKey(char ＊Word）｛ //识别关键字函数
int m,i;
for（i=0；i〈9;i++)｛
if((m=strcmp（Word,Key［i］)）==0）
｛
if(i==0）
return 2；
return 1;
｝
}
return 0;
｝
void scanner（FILE ＊fp）{ //扫描函数
char Word[20]={'\0'｝；
char ch;
int i,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$普通标识符\n\n”，Word)；//不是关键字
else if(c==2) printf(”％s\t$主函数\n\n”,Word）;
else printf("%s\t$关键字\n\n"，Word）； //输出关键字
｝
else //开始判断的字符不是字母
if（IsNum(ch)）｛ //判断是否是数字
Word[0]=ch;
ch=fgetc(fp);
i=1；
while(IsNum(ch））{
Word[i]=ch;
i++;
ch=fgetc（fp）;
｝
Word［i]=’\0';
fseek（fp,—1,1）； //回退
printf("％s\t＄无符号实数\n\n"，Word);
}
else //开始判断的字符不是字母也不是数字
｛
Word［0]=ch；
switch(ch)｛
case'［’:
case'］’:
case’(’：
case’)’：
case’{'：
case'}’:
case',’：
case'”':
case';’:printf（"%s\t＄界符\n\n”,Word)； break;
case'+':ch=fgetc（fp）；
Word[1］=ch;
if(ch=='=’）｛
printf（”％s\t＄运算符\n\n”,Word）;//运算符”+=”
}
else if（ch=='+’)｛
printf（”％s\t$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 if（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$运算符\n\n",Word）；
｝
else ｛
fseek（fp，—1,1);
printf(”％s\t＄运算符\n\n",Word）；
}
break;
case’〈':ch=fgetc(fp）;
Word[1］=ch;
if（ch=='=’){
printf（”%s\t＄运算符\n\n"，Word）； //判断结果为运算符"〈=”
}
else if(ch=='〈’）｛
printf（”％s\t$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（）
｛
char in_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
else printf(”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
else if(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.cpp
main(）
｛
int score；
char grade;
printf（"please input a score\n")；
scanf（"%d"，amp；score）；
grade=score>=90?'A':(scoregt；=60？’B':'C’);
printf("%d belongs to ％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