词法分析设计实验报告(附代码)591.pdf
.学习参考 .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。（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：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。标识符：用以表示各种名字，如变量名、数组名、函数名；常数：任何数值常数。如 125,1,0.5,3.1416；运算符：+、-、*、/；关系运算符：、=、；分界符：；、，、（、）、；.学习参考 .三、实验要求 1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、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:全部合法的输入。各种组合的非法输入。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 (6,n)标识符 （1，6）+Error Error （1，7）；(2,;)分界符 （1，8）.学习参考 .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：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。三、词法分析实验设计思想及算法：首先构造六个表，key=auto,break,case,catch,char,class,const,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 2 Operator=+,-,*,/;算术运算符表 单词种别码 3 R_operators=,=,关键字表,单词种别码 1;string Number100;常数表 单词种别码 5;string Identifier100;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，.学习参考 .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：.学习参考 .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整个程序的运行分析程序图 .学习参考 .软件的测试方法和测试结果：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。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文件中.学习参考 .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#include using 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,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2 string Operator=+,-,*,/;/算术运算符表 单词种别码3 string R_operators=,=;/关系运算符表 单词种别码4 string Number100;/常数表 单词种别码5 string 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中的标示符插入符号表 并且返回符号表的指针 int InsertId(string s).学习参考 .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)NumberNumberCount=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);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);.学习参考 .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(IsLetter(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 else row+;arr=ch;switch(ch)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;else coutarr+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;.学习参考 .break;case*: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: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;.学习参考 .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;
