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1、数学与软件科学学院实验报告学期:ia至ia_第一2学期月17日课程名称:编译原理实验编号：。 实验项目：词法分析器姓名：张世镯学号：2023 年 3专业：2 023级“班指导教师一王开端实验成绩：一、目的学习编译原理，词法分析是编译的第一个阶段，其任务是从左至右挨个字符地对源程序进行 扫描，产生个个单词符号，把字符串形式的源程序改导致单词符号串形式的中间程序。执行 词法分析的程序称为词法分析程序，也称为词法分析器或扫描器。词法分析器的功能是输入 源程序，输出单词符号做一个关于C的词法分析器,C +实现二、任务及规定I.词法分析器 产生下述C的单词序列这个C的所有的单词符号，以及它们的种别编码和
2、内部值如下表：单词符号及种别编码单词符号种别编码单词符号种别编码main128i n t229char3(30if4)31el s e532for6:33w h ile734标记符I D1035整型常数NUM20=37if(stri= a r r t)for (t=0;tn )r e turn i ；)/*判断i当前所指的字符是否为一个分界 符，是的话返回真，反之假*/bo o 1 I sBo u n d ary( str i n g str, inti)(int t;cha r arr 7 = r eturn true;ret urn false;/*判断i当前所指的字符是否为一个运算 符，
3、是的话返回真，反之假*/b oo 1 I sOpera t i on (st r i ng s t r , i n t i)(i nt t；c h ar a r r / J );for (t=0： t 7 ; t+ + )i f(str i =a r r t)r e tu r n t rue ：re t u rn f a 1 sc;)/*此函数将一个个字符串数组输出到一个文 献中* /v o id 0 u t Fil e (v e ctor p air v)(cout 请输入目的文献名(涉及途径 和后缀名)：”；ofst ream o u t file(file_ n ame. c_str (
4、), ios:： out)；i f (! outfi le)(c err V”无法打开文献！ V V file_name. c _str () * ! !*endl;ex i t (-1);coutendl;i n t i ；f o r (i= 0 ； i v . s i z e () ； i+)out f i le *vi .fir s t,* v i.second*endl;o u tfi le nn* * * * 大* * *n*;ou t fi 1 e . clo s eO ;ret urn;)/*此函数接受一个字符串数组，对它进行词 法分析，返回一个pa i r型数组*/v ec t
5、 o r p a ir analyst (v e ctor vec)v e c t orpa i r temp;i n t i ;fo r (i=0; i *11veci=* I | v e c i =!)&veci + l=)string jk = vec i ：jk. app e n d (vec +i, 0.1)；pair p p(4 , j k )：t e mp. pu s h _back(pp);con t inue;if ( veci = + &ve ci + l = + ) I | (ve c &v e c i+ 1 =-*)(string j k =v e ci;jk. app
6、 end( vec+i,0. 1);pai r PP(4, j k);p a i r ptem p . push_ b ac k (pp)： c o nt i nue；)i f (I s Bou n da r y ( v eci. 0)(P a ir pp (5, ve c i );temp, pus h back(pp): els c if(IsO p e r a tion(ve ci. 0)(P a ir pp(4, ve c i );temp.p u sh_ba c k(pp);)else if (ve c i 0= 0)(P a i rPP(3, v e c i)；temp, pu s
7、 h _ba c k (pp)；P (2, v e c i );temp, p u sh_b a c k ( p P)；)else if (vec i 0= 0 ，)(pai r p p (3, veci);temp, pus h b ack ( p p );else if (I s Key(v e c i)(p air pp (1,v eci);t emp. push back (pp)：else(pa i r p p (2, veci)：t emp. push_back ( p p);elser et u r n temp：ve c t or ppp (p, p+1 6 )； i n t
8、u：/*此函数判断传递的参数是否为关健字,是的f o r(u=O： up p p. sizeO ; u +4-) 话，返回真，反之返回假*/i f (!s t r. c o mpare (pp p u) bool I s Key (str i ng st r )r e turn true;(retu r n false;stri n g p 1 6 = (*ch a r , d o u b le*, *)i n t, long, d o u b 1 c, float , f/*f inis hod * /o r , while , do , break , c on t i nue , s w
9、i tc n , s n ort , case , re t ur n-i f ;+22 =382339*241 =40/25&4 1(26&42)27II43关键字mai n in t char i f els e f o r w h i 1c都是小写并都是保存字。算符和界 符: + */ &= !=& | | , ： ； ()ID和NUM的正规定义式为：IDf 1 e t t e r (1 e t ter | d i d i t ) *NUM-* d i gi t digi t *letter-* a | z | A I Zdigi t_* 0 I I 9假如关键字、标记符和常数之间没有拟
10、定的算符或界符作间隔，则至少用一个空格作间 隔。空格由空白、制表符和换行符组成。三、大约设计1 .设计原理词法分析的任务：从左至右逐个字符地对源程序进行扫描,产生一个个单词符号。理论基础：有限自动机、正规文法、正规式词法分析器乂称扫描器：执行词法分析的程序2 .词法分析器的功能和输出形式功能:输入源程序、输出单词符号程序语言的单词符号一般分为以下五种:关键字、标记符、常数、运算符、界符。3 .输出的单词符号的表达形式：(单词种别，单词符号的属性值)单词种别用整数编码,关键字一字一种,标记符统归 为一种,常数一种,各种符号各一种。4.状态转换图实现三、程序设计1.词法分析器的流程图输入源文 件路
11、径.络径是否音公、效/打开源文件初始化文件指针识别指针内容文件结束？是一（结束:强豕H白戢换是字母吗跳过该字符指向下一字符, 输出ord为 普通标示符否一X兔数字后一否+ 是界符叫将字符加入字符数-rd 口将字符加入字符数Oord指向下一字符将word与关键字表key进行匹配否CE配？）i输出word为关键字将字符加 入字符数 组必rd 口指向下一字符识别指针内容是数字吗： 否输出word 为常数2.总体模块设计/*用来存储目的文献名*/string f ile name;符字组口 字入数M 将加符必是输出Word内容为不可识别/*提取文本文献中的信息。*/st r i n g Ge t Te
12、xt ();/ *获得一个单词符号,从位置i开始查找。并且有一个引用参数j,用来返回这个单词最后一个字符在st r的位置。*/s t ring G e tW o rd(str i ng st r , i n t i, int&j);/*这个函数用来除去字符串中连续的空格和换行int D e 1 eteNull(st r in g str, i nt i)；/*判断i当前所指的字符是否为一个分界符,是的话返回真，反之假*/bo o 1 IsB o undar y (stri n g s tr, int i)；/*判断i当前所指的字符是否为一个运算符,是的话返回真,反之假文 /bo o 1 I s
13、 0 p e r ation(s t r ing str,int i );/*此函数将一个p a ir数组输出到一个文献中*/void OutF i le(vectorp a ir v)；/*此函数接受一个字符串数组，对它进行词法分析，返回一个pa i r型数组*/vecto r p a i r a n alyst (vc c t or vc c )；/*此函数判断传递的参数是否为关键字，是的话,返回真,反之返回假*/boo 1 I s Key (strin g s tr);4 .各模块设计.一方面根据上面单词符号表及I D和NUM的正规定义式，构造出状态转换图；1 .定义相关的变量和数据结构
14、。关键字作为特殊标记符解决，把它们预先安排在一张表格 中(称为关键字表)，当扫描程序辨认出标记符时,查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单 词为关键字,否则为一般标记符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下: c har KEY_W0RDS7 = ;, ma in , i nt， char , if , else for, wh i 1 e ;用以存放单词符号二元式的数据结构可如下定义：class Wo r d_A n aly z er(p u b lie:char Content MAXLENG TH;in t va 1 ;void p r i nt();)；5 .按照编译程序一遍扫描的规定
15、，把词法分析器Scancr作为一个独立的子程序来设计，通 过对S c ane r的反复调用辨认出所有的单词符号；.当Scancr辨认出一个单词符号时，则将该单词符号的二元式写入到输出文献中。若Sc a n er无法辨认出一个单词符号时，则调用错误解决程序PrinlEr r or,显示当前扫描到的字 符及其所在行、列位置，并跳过该字符重新开始辨认单词符号。四、程序测试测试该设计词法分析器，可对下面的源程序进行词法分析： main()(nt i = 1 0 ;w h ile(i) i = i - 1;)输出如下二元式代码序列：(l,main) (26, ()(27,) (3 0, )(2, i n
16、t) (10, i) (21,=)(20,10) (34, ;) (7, whi 1 e) (26,() ( 1 0 , i) (2 7,) (10, i ) (21, =) (10, i ) (23, -) (20, 1)(3 4, ； ) (31, )-txt -记事本编辑重）格式（Q）查看9 帮助但）main() int i = 10;vjhile(i) i = i - 1;*詈*关头*关詈*关头* w关*詈*关关詈r 2.txt -记事本文件更）铜先如）格式）查看9 帮助出）K2 ,nain5 ,5 ,)5 ,3 ,5 ,丁）1 ,while”5 , “i5 ,4 ,=2 ,“广5 ,
17、5 ,)五、结论该词法分析器功能良好，可以完毕预定的规定。六、程序代码#include # i ncl u de # i n clu de include usi n g nam e space s t d： /*用来存储目的文献名*/*提取文本文献中的信息。*/s tring Ge t Text（）；/*获得一个单词符号,从位置i开始查找。/并且有一个引用参数j,用来返回这个单词最后一个字符在str的位置。*/str i ng G e tWord （string s t r, i nt i, in t & j );s tri n g f ile_name;/*这个函数用来除去字符串中连续的空
18、格和换行/第一个参数为目的字符串，笫二个参数为开始位置返回值为连续的空格和换行后的第一个 有效字符在字符串的位置*/i n t DeleteNull(strin g str, in ti )；/*判断i当前所指的字符是否为一个分界 符，是的话返回真，反之假*/bool I s B o undary (str i ng str, i n t i)；/*判断i当前所指的字符是否为一个运算符， 是的话返回真,反之假*/bo o 1 Is 0 pcrat i on (string s t r , i n t i)；/*此函数符一个pair数组输出到一个文献 中*/v o id 0 u tFilc(vc
19、ctorpa i r v);/*此函数接受个字符串数组，对它进行词 法分析，返回一个P a i r型数组*/vec t or pair a n/*此函数判断传递的参数是否为关键字，是的 话，返回真，反之返回假*/bo o 1 1 s K e y( s tr i ng str);int mainO(str i ng c oml=* *：s t r ing com2= n;stri n g f i lelin e =GetTex t ();int b e gin= 0 , end= 0 ：v ec t o r a rray；do(b e gin= D eleteNull (fil e li n c
20、, beg i n)：s t ring now S trin g ；n o wStri n g =Ge t Wo r d(fi leline, b e gin, end);i f (end= 1)brca k ;if (n o wStrin g . c o m p ar e(com 1)&no wString. compare (com2)a r ray. p ush_back(nowStr i ng);begi n =end+1；alyst(ve c t o r vec)；i f (Sin f i 1 e ) w h i 1 e ( t rue);vec t o r p a i r mid
21、r c s ul t；mid_ r esult= a n a 1 ys t (a r ray)；0u t File(mid_res u It)：cout * * * * * * * * * * * * * * * 大 * 火 * * * n；c out*程序已完毕词法分析，分析 结果已羟存储在文献file_nameV 中！ !*n :cout* * * * * * * * * * * * * * * * * * * n *;system(，zpaus e );re t u rn 0;/*提取文本文献中的信息*/s tring G e tText ()(s t ri n g file_namcl
22、;cout”请输入源文献名(涉及途径和 后缀名)：”；c infi 1 e_n a me 1 ；i f stream inf i 1 e (file_n a mecerr ”无法打开文献！ ”file nam e 1, c_ s tr ()* ! !* e nd 1 ； exit (-1)：c o u tend 1 ：char f 1000;i n f i 1 e.ge t 1 i ne (f, 1000. EO F);i n fi 1 e. c 1 os e ()：retu r n f;)/*获得一个单词符号,从位置i开始查找。并且有一个引用参数j，用来返回这个单词 最后一个字符在原字符串的位置。*/stri n g GetWord(s t rin g str, i nt i, i n t& j) s tr i ng no u se(*() , ; n +=*/-V )；j=str. fi n d_f i r s t _ o f ( n o_ use, i);if(j=-l)relur n(i! =j)