实验目的及要求.docx

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实验目的及要求

编译原理

实

验

报

告

日期：

班级：

题目：

组员：

1实验目的及要求

1.通过设计、编写、调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。

2.掌握在对程序设计语言源程序进行扫描的过程中,将其分解为各类单词的词法分析方法。

2实验平台

Windows+VC+Win32Console

3实验步骤

1.查询资料，了解词法分析器的工作过程与原理。

2.分析题目，整理出基本设计思路。

3.实践编码，将设计思想转换用c语言编码实现，编译运行。

4.测试功能，多次设置包含不同字符，关键字的待解析文件，仔细察看运行结果，检测该分析器的分析结果是否正确。

通过最终的测试发现问题，逐渐完善代码中设置的分析对象与关键字表，拓宽分析范围提高分析能力。

4实验内容

4.1实现下述功能,并将分析结果保存在文件中.（既可以参考范例程序,也可以独立完成）

程序输入/输出示例：

输入一段C语言程序，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、界符。

（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）

输入源程序示例:

main（）

{

inta,b=10;

intc;

c=a+b*20;

}

输出固定表格如下

单词类型

单词种别

标识符

1

保留字

2

常量

3

运算符

4

分界符

5

保留字

地址指针

int

1

float

2

main

3

printf

4

…

…

运算符表4

分界符表5

界符

地址指针

，

1

;

2

（

3

）

4

{

5

…

…

算符

地址指针

+

1

－

2

*

3

/

4

=

5

…

…

输出动态表格如下

标识符

地址指针

a

1

b

2

c

3

常量

地址指针

10

1

20

2

符号表

单词名称

类别

地址指针

int

2

1

c

1

3

;

5

2

c

1

3

=

4

5

a

1

1

+

4

1

b

1

2

*

4

3

20

3

2

;

5

2

单词名称

类别

地址指针

int

2

1

c

1

3

;

5

2

c

1

3

=

4

5

a

1

1

+

4

1

b

1

2

*

4

3

20

3

2

;

5

2

}

5

6

4.2程序：

#include

#include

#include

#include

//定义关键字

char*Key[10]={"main","void","int","char","printf","scanf","else","if","return"};

charWord[20],ch;//存储识别出的单词流

intIsAlpha（charc）{//判断是否为字母

if（（（c<='z'）&&（c>='a'））||（（c<='Z'）&&（c>='A'）））return1;

elsereturn0;

}

intIsNum（charc）{//判断是否为数字

if（c>='0'&&c<='9'）return1;

elsereturn0;

}

intIsKey（char*Word）{//识别关键字函数

intm,i;

for（i=0;i<9;i++）{

if（（m=strcmp（Word,Key[i]））==0）

{

if（i==0）

return2;

else

return1;

}

}

return0;

}

voidscanner（FILE*fp）{//扫描函数

charWord[20]={'\0'};

charch;

inti,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（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│1\t│1\t\t│\n",Word）;//不是关键字

elseif（c==2）

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│2\t│3\t\t│\n",Word）;

else

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│3\t│1\t\t│\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（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│3\t│1\t\t│\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'[':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│7\t\t│\n",Word）;break;

case']':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│9\t\t│\n",Word）;break;

case'（':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│3\t\t│\n",Word）;break;

case'）':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│4\t\t│\n",Word）;break;

case'{':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│5\t\t│\n",Word）;break;

case'}':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│6\t\t│\n",Word）;break;

case',':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│1\t\t│\n",Word）;break;

case'"':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│8\t\t│\n",Word）;break;

case';':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│5\t│2\t\t│\n",Word）;break;

case'+':

ch=fgetc（fp）;

Word[1]=ch;

if（ch=='='）{

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;//运算符"+="

}

elseif（ch=='+'）{

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;//判断结果为"++"

}

else{

fseek（fp,-1,1）;

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│1\t\t│\n",Word）;//判断结果为"+"

}

break;

case'-':

ch=fgetc（fp）;

Word[1]=ch;

if（ch=='='）{

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;}

elseif（ch=='-'）{

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;//判断结果为"--"

}

else{

fseek（fp,-1,1）;

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│2\t\t│\n",Word）;//判断结果为"-"

}

break;

case'*':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│3\t\t│\n",Word）;break;

case'/':

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│4\t\t│\n",Word）;break;

case'!

':

case'=':

ch=fgetc（fp）;

if（ch=='='）{

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;

}

else{

fseek（fp,-1,1）;

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│5\t\t│\n",Word）;

}

break;

case'<':

ch=fgetc（fp）;

Word[1]=ch;

if（ch=='='）{

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;//判断结果为运算符"<="

}

elseif（ch=='<'）{

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;//判断结果为"<<"

}

else{

fseek（fp,-1,1）;

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;//判断结果为"<"

}

break;

case'>':

ch=fgetc（fp）;

Word[1]=ch;

if（ch=='='）printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;

else{

fseek（fp,-1,1）;

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;

}

break;

case'%':

ch=fgetc（fp）;

Word[1]=ch;

if（ch=='='）{printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t\t│4\t│6\t\t│\n",Word）;}

if（IsAlpha（ch））printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t│类型标识符\t│\t│\n",Word）;

else{

fseek（fp,-1,1）;

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│%s\t│取余运算符\t│\t\n",Word）;

}

break;

default:

printf（"\t\t├───────┼───┼───────┤\n\t\t│无法识别字符!

\t\t\t\t│\n"）;break;

}

}

}

main（）

{

charin_fn[30];//文件路径

FILE*fp;

printf（"\n请输入源文件名（包括路径和后缀名）:

"）;

while（true）{

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

elseprintf（"文件路径错误!

请重新输入:

"）;

}

printf（"\n****************************单词类别表****************************\n"）;

printf（"\t\t┌───────┬───────┐\n\t\t│单词类型\t│单词种别\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│标识符\t│1\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│保留字\t│2\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│常量\t│3\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│运算符\t│4\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│分界符\t│5\t│\n",Word）;

printf（"\t\t└───────┴───────┘\n",Word）;

printf（"\n****************************保留字表******************************\n"）;

printf（"\t\t┌───────┬───────┐\n\t\t│保留字\t│地址指针\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│int\t│1\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│float\t│2\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│main\t│3\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│printf\t│4\t│\n",Word）;

printf（"\t\t└───────┴───────┘\n",Word）;

printf（"\n****************************运算符表******************************\n"）;

printf（"\t\t┌───────┬───────┐\n\t\t│算符\t│地址指针\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│+\t│1\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│－\t│2\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│*\t│3\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│/\t│4\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│=\t│5\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│其他\t│6\t│\n",Word）;

printf（"\t\t└───────┴───────┘\n",Word）;

printf（"\n****************************分界符表******************************\n"）;

printf（"\t\t┌───────┬───────┐\n\t\t│界符\t│地址指针\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│，\t│1\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│；\t│2\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│（\t│3\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│）\t│4\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│{\t│5\t│\n",Word）;

printf（"\t\t├───────┼───────┤\n\t\t│}\t│6\t│\n",Word）;

printf（"\t\t└───────┴───────┘\n",Word）;

printf（"\n****************************词法分析结果如下******************************\n"）;

printf（"\t\t┌───────┬───┬───────┐\n\t\t│单词名称\t│类别\t│地址指针\t│\n",Word）;

do{

ch=fgetc（fp）;

if（ch=='#'）break;//文件以#结尾，作为扫描结束条件

elseif（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!

='#'）;

printf（"\t\t└───────┴───┴───────┘\n",Word）;

return（0）;

}

5实验结果

5.1解析源文件：

main（）

{

inta,b=10;

intc;

c=a+b*20;

}

#

5.2解析结果：

6实验总结分析

在本次实验，使我们再次浏览了有关C语言的一些基本知识，特别是对文件，字符串进行基本操作的方法。

C语言中没有string类型，因此本实验中的对字符串提取与识别均借助#include及字符型数组来实现。

让我们练习对字符串函数应用的同时也提高了自己的逻辑思维能力。

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。

程序中，我们利用特殊符号构造表格，使画面美观，易于观察。