编译原理词法分析器实验报告最终版.docx
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编译原理词法分析器实验报告最终版.docx
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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
实验时间
2013年4月28日第1、2节
2013年5月7日第1、2节
实验地点
第一教学楼1508
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
#defineMaxSize117//关键字的个数
#defineMaxSize220//运算符的个数
#defineMaxSize34//结束符的个数
//数据结构
structTNode
{
charvalue[20];//存放标识符的值
intnumber;//存放标识符的种别码
chardescription[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]={"+","-","*","/","+=","-=","*=","++","--","<","<=",">",">=","<>","=","(",")","#","{","}"};
charEndOperationBuff[MaxSize3]={'',';','\n','\t'};
//存放词法分析程序输出的结果
TNodeTable1[500];
TNodeVariable[100];//标识符表
TNodeConst[100];
//关键字数组初始化
voidinputKeyWords(char*buff[],intsize)
{
//关键字编码从1-size
for(inti=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 voidinputOperation(char*buff[],intsize) { //运算符编码从50-(50+size) for(inti=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 voidinputEndOperation(charbuff[],intsize) { //结束符编码从100-(100+size); for(inti=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 voidoutputInfo(TNodea[],intsize) { for(inti=0;i { printf("(%d",a[i].number); printf("\t"); printf("%s)",a[i].value); printf("\t"); printf(a[i].description); printf("\n"); } } voidoutInfoToFile(TNodea[],intsize,FILE*out) { //将词法分析程序的结果输出到文件中去 for(inti=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 chargetChar(FILE*fp) { charch=fgetc(fp); returnch; } //判读是否是运算符 intisOperation(chara[]) { //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 intresult; for(inti=0;i { result=strcmp(a,Operation[i].value); if(result==0) { returni; break; } } return-1; } //判读是否是关键字 intisKeyWords(chara[]) { //返回i表示在关键字表中的位置 //返回-1表示不是关键字 intresult; for(inti=0;i { result=strcmp(a,KeyWords[i].value); if(result==0) { returni; break; } } return-1; } //判读是否是结束符 intisEndOperation(chara) { //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(inti=0;i { if(a==EndOperation[i].value[0]) { returni; break; } } return-1; } //判读是否是字符 intisChar(chara) { //返回1表示是字符 //返回0表示不是字符 if(a>='a'&&a<='z') return1; elseif(a>'A'&&a<='Z') return1; else return0; } //判读是否是数字 intisDigit(chara) { //返回1表示是数字 //返回0表示不是数字 if(a>='0'&&a<='9') return1; else return0; } intcount=0;//记录结果表中的关键字及运算符等表项个数,用于返回 intcount1=0;//记录标识符的表项个数 intcount2=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 intstart1(FILE*in) { charbuff[20];//用于保存单词的缓冲区 charnextchar[2]; chartemp[20];//用于保存变量或常量的类型数组 inti=0;//缓冲区指针 inta;//比较的结果指针 charop[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); } elseif(isDigit(nextchar[0])) { buff[i]=nextchar[0];i++; nextchar[0]=fgetc(in); } elseif(nextchar[0]=='\r'||nextchar[0]=='\n') { 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 } elseif(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 } elseif(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); } elseif(isEndOperation(nextchar[0])! =-1) { 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); strcpy(temp,KeyWords[a].value); count++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } elseif(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 } elseif(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); } elseif((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); count++;//计数器加一 i=0;//清空缓冲区 } elseif(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 } elseif(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); } 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 } } } } returncount; } voidmain() { inputKeyWords(WordsBuff,MaxSize1); inputOperation(OperationBuff,MaxSize2); inputEndOperation(EndOperationBuff,MaxSize3); FILE*in,*out; boolFlag=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"); exit(0); } intMaxSize=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: inta=3; doubleb=4; intc; if(a>b) c=a; else c=b; 4.测试结果: 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。
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