编译原理词法分析器实验报告最终版
学院(系)名称:计算机工程系
姓名学号专业班级实验项目实验一:词法分析
课程名称编译原理课程代码 0310243
2013年 4月28 日第 1、2 节实验时间实验地点第一教学楼1508 2013年5月 7 日第1 、2 节
批改意见成绩
教师签字: 实验内容:
实现标准C语言词法分析器
实验目的:
1(掌握程序设计语言词法分析的设计方法;
2(掌握DFA的设计与使用方法;
3(掌握正规式到有限自动机的构造方法;
实验要求:
1(单词种别编码要求
基本字、运算符、界符:一符一种;
标识符:统一为一种;
常量:按类型编码;
2(词法分析工作过程中建立符号表、常量表，并以文本文件形式输出;
3(词法分析的最后结果以文本文件形式输出;
4(完成对所设计词法分析器的功能测试，并给出测试数据和实验结果;
5(为增加程序可读性，请在程序中进行适当注释说明;
6(整理上机步骤，总结经验和体会;
7(认真完成并按时提交实验报告。
实验步骤:
1.基本思想:从源程序中依次读入字符并解析,与关键字、运算符、结束符进行
比较，得出其中的关键字，并将它存入到数组中去。
2.程序源代码:
#include
#include
#include
#define MaxSize1 17//关键字的个数
#define MaxSize2 20//运算符的个数
#define MaxSize3 4//结束符的个数
//数据结构
struct TNode
{
char value[20]; //存放标识符的值
int number; //存放标识符的种别码
char description[20];//描述
}KeyWords[MaxSize1],Operation[MaxSize2],EndOperation[MaxSize3];
//存放关键字的数组
char
*WordsBuff[MaxSize1]={"const","long","float","double","void","main", "if","else","then",
"break","int","char","include","for","while","printf","scanf"};
//存放运算符的数组
char
*OperationBuff[MaxSize2]={"+","-","*","/","+=","-=","*=","++","--","<","<=",">",">=","
<>","=","(",")","#","{","}"}; char EndOperationBuff[MaxSize3]={' ',';','\n','\t'};
//存放词法分析程序输出的结果
TNode Table1[500];
TNode Variable[100];//标识符表
TNode Const[100];
//关键字数组初始化
void inputKeyWords(char * buff[],int size) {
//关键字编码从1-size
for(int i=0;i { strcpy(KeyWords[i].value,buff[i]); KeyWords[i].number=i+1; strcpy(KeyWords[i].description,"关键字"); } } //运算符数组初始化 void inputOperation(char * buff[],int size) { //运算符编码从50-(50+size) for(int i=0;i { strcpy(Operation[i].value,buff[i]); Operation[i].number=i+50; strcpy(Operation[i].description,"运算符"); } } //结束符数组初始化 void inputEndOperation(char buff[],int size) { //结束符编码从100-(100+size); for(int i=0;i { EndOperation[i].value[0]=buff[i]; EndOperation[i].value[1]='\0'; EndOperation[i].number=i+100; strcpy(EndOperation[i].description,"结束符"); } } //输出数据结构数组中的信息 void outputInfo(TNode a[],int size) { for(int i=0;i { printf("(%d",a[i].number); printf("\t"); printf("%s)",a[i].value); printf("\t"); printf(a[i].description); printf("\n"); } } void outInfoToFile(TNode a[],int size,FILE *out) { //将词法分析程序的结果输出到文件中去 for(int i=0;i { fprintf(out,"(%d",a[i].number); fprintf(out,"\t"); fprintf(out,"%s)",a[i].value); fprintf(out,"\t"); fprintf(out,a[i].description); fprintf(out,"\n"); } } //从文件中读取一个字符 //返回文件中读取的字符 char getChar(FILE *fp) { char ch=fgetc(fp); return ch; } //判读是否是运算符 int isOperation(char a[]) { //返回i表示是运算符在运算符数组中的位置//返回-1表示不是运算符 int result; for(int i=0;i { result=strcmp(a,Operation[i].value); 第4页共12页 if(result==0) { return i; break; } } return -1; } //判读是否是关键字 int isKeyWords(char a[]) { //返回i表示在关键字表中的位置 //返回-1表示不是关键字 int result; for(int i=0;i { result=strcmp(a,KeyWords[i].value); if(result==0) { return i; break; } } return -1; } //判读是否是结束符 int isEndOperation(char a) { //返回i表示是结束符在结束符表中的位置//返回-1表示不是结束符 for(int i=0;i { if(a==EndOperation[i].value[0]) { return i; break; } } return -1; } //判读是否是字符 int isChar(char a) { //返回1表示是字符 //返回0表示不是字符 第5页共12页 if(a>='a'&&a<='z') return 1; else if(a>'A'&&a<='Z') return 1; else return 0; } //判读是否是数字 int isDigit(char a) { //返回1表示是数字 //返回0表示不是数字 if(a>='0'&&a<='9') return 1; else return 0; } int count=0;//记录结果表中的关键字及运算符等表项个数，用于返回 int count1=0;//记录标识符的表项个数 int count2=0;//记录常量的表项的个数 //从屏幕上面获得字符并解析,返回在结果表中的表项 int start1(FILE *in) { char buff[20];//用于保存单词的缓冲区 char nextchar[2]; char temp[20];//用于保存变量或常量的类型数组 int i=0;//缓冲区指针 int a;//比较的结果指针 char op[3];//用于保存第一个运算符 op[2]='\0'; nextchar[0]=fgetc(in); nextchar[1]='\0'; while(nextchar[0]!=EOF) { if(isChar(nextchar[0])) { buff[i]=nextchar[0];i++; nextchar[0]=fgetc(in); } else if(isDigit(nextchar[0])) { buff[i]=nextchar[0];i++; nextchar[0]=fgetc(in); } else if(nextchar[0]=='\r'||nextchar[0]=='\n') 第6页共12页 { buff[i]='\0'; a=isKeyWords(buff); if(a!=-1&&i>0) { strcpy(Table1[count].value,KeyWords[a].value); Table1[count].number=KeyWords[a].number; strcpy(Table1[count].description,KeyWords[a].description); count++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } else if(i>0) { if(isChar(buff[0])) { //是标识符 strcpy(Variable[count1].value,buff); Variable[count1].number=count1; strcpy(Variable[count1].description,"标识符"); count1++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } else if(isDigit(buff[0])) { //是常量 strcpy(Const[count2].value,buff); Const[count2].number=count2; strcpy(Const[count2].description,"常量"); count2++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } } else { //缓冲区为空～ } //处理回车符与换行符 nextchar[0]=fgetc(in); } else if(isEndOperation(nextchar[0])!=-1) { buff[i]='\0'; a=isKeyWords(buff); if(a!=-1&&i>0) 第7页共12页 { strcpy(Table1[count].value,KeyWords[a].value); Table1[count].number=KeyWords[a].number; strcpy(Table1[count].description,KeyWords[a].description); strcpy(temp,KeyWords[a].value); count++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } else if(i>0) { if(isChar(buff[0])) { //是标识符 strcpy(Variable[count1].value,buff); Variable[count1].number=count1; strcpy(Variable[count1].description,"标识符"); count1++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } else if(isDigit(buff[0])) { //是常量 strcpy(Const[count2].value,buff); Const[count2].number=count2; strcpy(Const[count2].description,"常量"); count2++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } } else { //缓冲区为空～ } nextchar[0]=fgetc(in); } else if((a=isOperation(nextchar))!=-1) { //首先输出缓冲区中的数据 buff[i]='\0'; a=isKeyWords(buff); if(a!=-1&&i>0) { strcpy(Table1[count].value,KeyWords[a].value); Table1[count].number=KeyWords[a].number; strcpy(Table1[count].description,KeyWords[a].description); 第8页共12页 count++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } else if(i>0) { if(isChar(buff[0])) { //是标识符 strcpy(Variable[count1].value,buff); Variable[count1].number=count1; strcpy(Variable[count1].description,"标识符"); count1++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } else if(isDigit(buff[0])) { //是常量 strcpy(Const[count2].value,buff); Const[count2].number=count2; strcpy(Const[count2].description,"常量"); count2++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } } else { //缓冲区为空～ } //处理运算符 op[0]=nextchar[0]; nextchar[0]=fgetc(in); if(nextchar[0]!='@') { if(isOperation(nextchar)!=-1) { op[1]=nextchar[0]; if((a=isOperation(op))!=-1) { //输出双目运算符 strcpy(Table1[count].value,Operation[a].value); Table1[count].number=Operation[a].number; strcpy(Table1[count].description,Operation[a].description); count++;//计数器加一 //读取下一个字符 nextchar[0]=fgetc(in); 第9页共12页 } else { //错误的双目运算符 strcpy(Table1[count].value,op); Table1[count].number=-1; strcpy(Table1[count].description,"未定义的运算符"); count++;//计数器加一 //读取下一个字符 nextchar[0]=fgetc(in); } } else { //输出一元运算符 op[1]='\0'; a=isOperation(op); strcpy(Table1[count].value,Operation[a].value); Table1[count].number=Operation[a].number; strcpy(Table1[count].description,Operation[a].description); count++;//计数器加一 } } } } return count; } void main() { inputKeyWords(WordsBuff,MaxSize1); inputOperation(OperationBuff,MaxSize2); inputEndOperation(EndOperationBuff,MaxSize3); FILE *in,*out; bool Flag=true; while(Flag) { printf("源文件的位置:C:\\input.txt\n"); if((in=fopen("C:\\input.txt","r"))==NULL) { printf("读取源文件失败～\n"); exit(0); } if((out=fopen("C:\\out.txt","w"))==NULL) { printf("打开文件失败～\n"); 第10页共12页 exit(0); } int MaxSize=start1(in); printf("关键字及运算符\n"); fprintf(out,"关键字及运算符\n"); outputInfo(Table1,MaxSize); outInfoToFile(Table1,MaxSize,out); printf("标识符表:\n"); fprintf(out,"标识符表:\n"); outputInfo(Variable,count1); outInfoToFile(Variable,count1,out); printf("常量表:\n"); fprintf(out,"常量表:\n"); outputInfo(Const,count2); outInfoToFile(Const,count2,out); Flag=false; fclose(in); fclose(out); } } 3.测试用例: int a=3; double b=4; int c; if(a>b) c=a; else c=b; 4.测试结果: 第11页共12页 5.心得体会: 通过这次实验，我对编译原理这门专业必修课有了进一步的深层次了解，把 理论知识应用于实验中，实验过程中对于转义字符，结束符、欠缺了考虑，在多次的调试和改进中最终完善了程序，而在调试过程中学习的知识得到了完善和补充，对词法分析器的理解更进一步。也让我重新熟悉了 C++语言的相关内容，加深了对 C++ 语言知识的深化和用途的理解。 第12页共12页