词法分析设计实验报告附代码.docx

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词法分析设计实验报告附代码

词法分析设计实验报告（附代码）

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：

；、，、（、）、[、]；

a（6,a）标识符（2，1）

﹤=（4,<=）关系运算符（2，2）

3bErrorError（2，4）

%ErrorError（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;

stringNumber[100];常数表单词种别码5;

stringIdentifier[100];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，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：

整个程序的运行分析程序图

◆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：

Ifi=0thenn++;

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

usingnamespacestd;

//数据定义

#defineMAX33

charch='';

staticintline=1,row=0;

intNumberCount=0,IdCount=0;

stringkey[]={"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

stringDelimiter[]={";","（","）","[","]",",",".","{","}"};//分界符表单词种别码2

stringOperator[]={"+","-","*","/"};//算术运算符表单词种别码3

stringR_operators[]={"<","<=","==",">",">="};//关系运算符表单词种别码4

stringNumber[100];//常数表单词种别码5

stringIdentifier[100];//标示符表单词种

别码6//数据分析

intIskey（stringc）{//关键字判断

inti;

for（i=0;i

if（key[i].compare（c）==0）return1;

}

return0;

}//判断是否为字母

intIsLetter（charc）{

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

if（（ch<='Z'）&&（ch>='A'））ch=ch+32;//转换成小写

return1;

}

elsereturn0;

}

intIsNumber（charc）{//判断是否为数字

if（c>='0'&&c<='9'）return1;

elsereturn0;

}

//将arr中的标示符插入符号表并且返回符号表的指针

intInsertId（strings）{

for（inti=0;i

{

if（Identifier[i]==s）{

returni;

break;

}

elseif（IdCount==i+1）{

Identifier[IdCount]=s;

returnIdCount;

IdCount++;

}

}

}//将arr中的常实数插入常数表并且返回常数表的指针

intInsertNumber（strings）{

for（inti=0;i

{

if（Number[i]==s）{

returni;

break;

}

elseif（NumberCount==i+1）{

Number[NumberCount]=s;

returnNumberCount;

NumberCount++;

}

}

}

voidanalyse（FILE*fpin）{

//arr相当于课本中的strToken

stringarr="";

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;

}

}

elseif（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

cout<

<<"\t\t关键字"<<"\t\t（"<

<

}

else

{

row++;//识别出一个字符，列增加一

InsertId（arr）;

cout<

}

}

//处理常数

elseif（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++;

cout<

}

else{

InsertNumber（arr）;

row++;//识别出一个字符，列增加一

cout<

}//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<<"+"<<"\t\t（3,+）"<<"\t\t算术运算符"<<"\t\t（"<

else

cout<

}break;

case'-':

{

ch=fgetc（fpin）;

if（ch=='（'||IsNumber（ch）||IsLetter（ch））

{fseek（fpin,-1L,SEEK_CUR）;cout<<"-"<<"\t\t（3,-）"<<"\t\t算术运算符"<<"\t\t（"<

else{cout<

}break;

case'*':

cout<<"-"<<"\t\t（3,*）"<<"\t\t算术运算符"<<"\t\t（"<

case'=':

{

ch=fgetc（fpin）;

if（ch=='='）

{cout<<"=="<<"\t\t（4,==）"<<"\t\t关系运算符"<<"\t\t（"<

else{fseek（fpin,-1L,SEEK_CUR）;cout<<"="<<"\t\t（4,=）"<<"\t\t关系运算符"<<"\t（"<

}break;

case'/':

cout<

case'（':

case'）':

case'[':

case']':

case';':

case'.':

case',':

case'{':

case'}':

cout<

case'>':

{ch=fgetc（fpin）;

if（ch=='='）cout<<">="<<"\t\t（4,>=）"<<"\t\t关系运算符"<<"\t\t（"<

else{cout<<">"<<"\t\t（4,>）"<<"\t\t关系运算符"<<"\t\t（"<

fseek（fpin,-1L,SEEK_CUR）;}

}break;

case'<':

{ch=fgetc（fpin）;

if（ch=='='）cout<<"<="<<"\t\t（4,<=）"<<"\t\t关系运算符"<<"\t（"<

elseif（ch=='>'）cout<<"<>"<<"\t\t（4,<>）"<<"\t\t关系运算符"<<"\t（"<

else{cout<<"<"<<"\t\t（4,<）"<<"\t\t关系运算符"<<"\t（"<

fseek（fpin,-1L,SEEK_CUR）;}

}break;

default:

cout<

}

}

}

}

intmain（）{

charin_fn[30];

FILE*fpin;

cout<<"请输入源文件名（包括路径和后缀名）:

";

for（;;）{

cin>>in_fn;

if（（fpin=fopen（in_fn,"r"））!

=NULL）break;

elsecout<<"文件路径错误！

请输入源文件名（包括路径和后缀名）:

";

}

cout<<"\n********************分析如下*********************"<

cout<<"单词二元序列类型位置（行，列）"<

analyse（fpin）;

fclose（fpin）;

return0;

}