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1、实验2词法分析程序的设计一、实验目的掌握计算机语言的词法分析程序的开发方法。二、实验内容编制一个能够分析三种整数、标识符、主要运算符和主要关键字的词法分析程序。三、实验要求1、根据以下的正规式，编制正规文法，画出状态图:标识符 十进制整数 八进制整数 十六进制整数 运算符和界符 关键字V字母(V字母|数字字符)*0|( (1|2|3|4|5|6|7|8|9) (0|1|2|3|4|5|6|7|8|9) *)0 (1|2|3|4|5|6|7) (0|1|2|3|4|5|6|7) *Ox (0|l|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f) (0|l|2|3|4|5|6|7|8|9|
2、a|b|c|d|e|f) *+ -*/ = ();if then else while do2、根据状态图，设计词法分析函数intscanO,完成以下功能：1) 从文本文件中读入测试源代码，根据状态转换图，分析出一个单词,2) 以二元式形式输出单词单词种类，单词属性其中单词种类用整数表示：0：标识符1：十进制整数2：八进制整数3：十六进制整数运算符和界符，关键字采用一字一符，不编码其中单词属性表示如下：标识符，整数由于采用一类一符，属性用单词表示运算符和界符，关键字采用一字一符，属性为空3、编写测试程序，反复调用函数scan(),输出单词种别和属性。PC微机DOS操作系统或Wmdows操作系统
3、Turbo C程序集成环境或Visual C+程序集成环境五、实验步骤1、根据正规式，画出状态转换图；2、根据状态图，设计词法分析算法；观察状态图，其中状态2、4、7、10 (右上角打了星号)需要回调一个字符。 声明一些变量和函数：ch：字符变量，存放最新读进的源程序字符。strToken:字符串变量，存放构成单词符号的字符串。GetCharQ:子函数，将下一输入字符读到ch中，搜索指示器前移一字符位置。GetBCQ:子函数，检查ch中的字符是否为空白。若是，则调用GetChai()直至ch 中进入一个非空白字符。ConcatQ:子函数，将ch中的字符连接到suToken之后。IsLette:
4、布尔函数，判断ch中的字符是否为字母。IsDigitQ：布尔函数，判断ch中的字符是否为数字。R亡serve。：整型函数，对strToken中的字符串查找保留字表，若它是一个保留字则返回它的编码，否则返回0oSeaichOp():整型函数，对ch查找运算符和界符，若它是一个运算符或界符，则 返回它的编码，否则返回0。Reuact():子函数，将搜索指示器回调一个字符位置，将ch置为空白字符。 ProError():错误处理函数。关键字保存在字符数组中，定义编码为相对数组首地址的位置+1。保留子表顺序 如下:if ,then ,else ,while, do ，则相应编码为:1, 2, 3, 4
5、, 5。运算符和界符保存在字符数组中，编码定义与关键字相同，顺序如下： +, = ,(,),；,编码为：二元表单词单词种类属性标识符0单词自身十进制整数1单词自身八进制整数2单词自身十六进制整数3单词自身运算符和界符单词自身-关键字单词自身-算法如下：ch= ” ; strToken=n 笃GetBCQ;if(IsLetter() while(IsLetterQ | IsDigitQ) ConcatQ; GetCharQ; RetiactQ;If(Reseive() printf C*%s , -，strToken); else0, %s，strToken);else ifr =ch & ch
6、 ) GetChai();if(ch =CT & ch= & ch = X & ch=f) ConcatQ; GetChar(); Retract();3, %s，strToken);else RetractQ;prmtf(c “)；else if(SearchOp() printf= 1 a* & ch = 1 O & ch = 9) flag = 1；return flag;将ch中的字符连接到stricken之后布尔函数，判断ch中的字符是否布尔函数，判断ch中的字符是否为数int Reserve (char strTokenEJ) /整型函数，对strToken中的字符串查找保留字表，
7、若它是一个保留字则返回它的编码，否则返回0int code = 0, i ；char keyword66 = if, then, else, while, do ;for (i = 0; i 5; i+) if (strcmp(strToken, keyWordi) = 0) code = i + 1;break;return code;int SearchOP(char ch) /整型函数，对strToken中的字符串查找运算符和界符，若它是一个运算符或界符，则返回它的编码，否则返回0int code = 0, i;char 0Pll = 一，X,for (i = 0; i n, strTo
8、ken);elseprintf (0, %snzz, strToken);else if (ch = * T & ch = 9*) wh订e (IsDigit(ch) 子函数，将搜索指示器回调一个字符位置,/错误处理函数输出单个二元式/置strToken为空串/先读取一个非空白的字符/判断文件尾，是则返回调用程序/判断标识符判断关键字判断十进制整数Concat(ch, strToken);ch = GetChar(fp):ch = Retract(fp, ch);printf (Mn/z, strToken);else if (ch = 0)ch = GetChar(fp);if (ch =
9、1 & ch V 7) /判断八进制整数while (ch= 0 & ch = * 7*) Concat(ch, strToken);ch = GetChar(fp);ch = Retract(fp, ch);printf (z/n/z, strToken);else if (ch = x) 判断十六进制整数ch = GetChar(fp):while (IsDigit (ch) | ch 二(ch = f) Concat(ch, strToken);ch = GetChar(fp);ch = Retract(fp, ch);printf (nzz, strToken);else /判断十进制
10、的0ch = Retract(fp, ch); printf (nzz);else if (SearchOP (ch) /判断运算符和界符printf (Mn/, ch);else 出错ProError 0;return fp;4、编制测试程序(主函数main)；#includeusing namespace std;丰define NULL 0int main( ) FILE* fp;if (fp = fopen(zzC:UsersAdministratorDesktopCode. txtz，, r) = NULL)以只读方式打开文件，失败则退出程序printf(z，file can not
11、 open!);exit(O);printf(词法分析结果如下： while (!feof(fp) fp = scan(fp); fclose(fp); fp = NULL;5、调试程序：读入文本文件,六、测试数据n);若不是文件尾则执行循环输出单词种类、属性的二元式/关闭文件避免指向非法内存检查输出结果。输入数据:正七、实实if data+920x3f thendata=data+Ol;else data=data-Ol;确结果：验报告要验报告应包括几个部分：1、词法的正规式描述:2、变换后的状态图；3、词法分析程序的数据结构与算法。八、思考题1、词法分析能否采用空格来区分单词？答：不能，因
12、为程序的语法里有包括：；等界符或连接符号存在，这些符号符 词的连接无空格，用空格区分单词将无法保证程序语 正确。2、程序设计中哪些环节影响词法分析的效率？如何提 高效率？答:本程序在判断关键字时，是在完成对标志符的识 判断该标识符是否是保留字，若是则判断为关键字， o,- 今，3f 2厂与单法的别后, 这种编辑一个文本文件piogram.txt,在文件中输入如下内容:情况下，导致每次识别完一个标识符，都要查询保留字表，会影响效率，可在识别 标识符的程序段中添加对关键字的识别，如首字母的特别判断或遇到数字跳过关键 字的判断等。另外，程序的实现是通过在主函数中循坏调用scan ()函数来输出二 元式，一次调用就输出一个二元式，可以考虑使用堆栈，先将读来的数据压栈，再 进行识别，这样比重复调用函数效率更高，而且也不必使用文件指针来回调字节， 用堆栈会更方便更安全准确，省去不少程序段。