《编译原理》课程实验报告 题 目：
词法分析器实验 专 业：
计算机科学与技术 班 级：
1班 学 号：
* * * ***** 姓 名：
* * * 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、实验内容及要求 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：
u 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。
u 标识符：用以表示各种名字，如变量名、数组名、函数名；
u 常数：
任何数值常数。如 125, 1,0.5,3.1416；
u 运算符：+、-、*、/；
u 关系运算符：
<、<=、= 、>、>=、<>；
u 分界符：
；
、，、（、）、[、]；
三、实验程序设计说明 1．实验方案设计 1、主程序设计考虑：
u 程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。
在具体实现时，将各类单词设计成结构和长度均相同的形式，较短的关键字后面补空。
k数组------关键字表，每个数组元素存放一个关键字（事先构造好关键字表）。
s 数组------存放分界符表（可事先构造好分界符表）。为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在s表中（编程时，应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。
id 和ci 数组分别存放标识符和常数。
instring 数组为输入源程序的单词缓存。
outtoken 记录为输出内部表示缓存。
还有一些为造表填表设置的变量。
u 主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造k表；
再输入分界符等造 p 表。
u 主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；
接收键盘上送来的一个单词；
调用词法分析过程；
输出每个单词的内部码。
例如，把每一单词设计成如下形式: (type,pointer) 其中type指明单词的种类，例如：Pointer指向本单词存放处的开始位置。
还有一些为造表填表设置的变量。
u 主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造k表；
再输入分界符等造 p 表。
u 主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；
接收键盘上送来的一个单词；
调用词法分析过程；
输出每个单词的内部码。
例如，把每一单词设计成如下形式: (type,pointer) 其中type指明单词的种类，例如：Pointer指向本单词存放处的开始位置。
词法分析设计流程图 2、词法分析过程考虑 u 根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符）， 判断单词类，产生类号：以字符k表示关键字；
id表示标识符；
ci表示常数；
s 表示分界符。
u 对于标识符和常数，需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组 id 中，将常数变为二进制形式存入数组中 ci 中，并记录其在表中的位置。
lexical 过程中嵌有两个小过程：一个名为 getchar，其功能为从 instring 中按顺序取出一个字符，并将其指针 pint 加 1 ；
另一个名为 error，当出现错误时，调用这个过程，输出错误编号。
u 要求：所有识别出的单词都用两个字节的等长表示，称为内部码。第一个字节为 t ，第二个字节为 i 。
t 为单词的种类。关键字的 t=１；
分界符的 t=２；
算术运算符的 t=３；
关系运算符的 t=４；
无符号数的 t=５；
标识符的 t=６。i 为该单词在各自表中的指针或内部码值。表 1 为关键字表；
表 2 为分界符表；
表 3 为算术运算符的 i 值；
表 4 为关系运算符的 i 值。
取字符和统计字符行列位置子程序 2．程序源代码 #include<iostream> #include<iomanip> #include<fstream> #include<string> using namespace std; #define MAX 50 char ch =＇ ＇; string keyword[50]={“bool“,“break“,“case“,“include“,“char“,“const“, “continue“, “default“, “do“,“double“,“else“,“false“, “float“,“for“,“if“,“int“,“long“, “namespace“,“new“,“return“, “short“,“signed“,“struct“,“switch“,“true“,“using“,“void“,“while“ ,“then“ }; int gjz(string c){ int i; for(i=0;i<MAX;i++) { if(keyword[i].compare(c)==0) return 1; } return 0; } int zm(char c) { if(((c<=＇z＇)&&(c>=＇a＇))||((c<=＇Z＇)&&(c>=＇A＇))) return 1; else return 0; } int num(char c){ if(c>=＇0＇&&c<=＇9＇) return 1; else return 0; } void caculate(FILE *fpin){ ofstream out(“mytest.txt“,ios::out); string arr=““; while((ch=fgetc(fpin))!=EOF) { arr=““; if(ch==＇ ＇||ch==＇＼t＇||ch==＇＼n＇){} else if(zm(ch)){ while(zm(ch)||num(ch)) { arr=arr+ch; ch=fgetc(fpin); } fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); if (gjz(arr)){out<<arr<<“＼t1“<<“＼t关键字“<<endl; } else out<<arr<<“＼t2“<<“＼t标识符“<<endl; } else if(num(ch)){ while(num(ch)||ch==＇.＇&&num(fgetc(fpin))||fgetc(fpin)==＇e＇||ch==＇e＇) { if(ch==＇.＇) fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); arr=arr+ch; if(ch==＇e＇) { ch=fgetc(fpin); if( ch==＇+＇) arr+=＇+＇; else {arr+=＇-＇, fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);}; } ch=fgetc(fpin); } fseek(fpin,-3L,SEEK_CUR); out<<arr<<“＼t3“<<“＼t无符号数“<<endl; } else switch(ch){ case＇+＇: case＇-＇ : case＇*＇ : case＇=＇ : case＇/＇ :out<<ch<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl;break; case＇(＇ : case＇)＇ : case＇[＇ : case＇]＇ : case＇;＇ : case＇#＇ : case＇.＇ : case＇,＇ : case＇{＇ : case＇}＇ :out<<ch<<“ ＼t5“<<“＼t界限符“<<endl;break; case ＇“＇:{ string string1=““; do { string1+=ch; ch=fgetc(fpin); } while (ch!=＇“＇); string1+=ch; out<<string1<<“＼t6“<<“＼t字符串“<<endl; }break; case＇:＇ :{ch=fgetc(fpin); if(ch==＇=＇) out<<“:=“<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl; else {out<<“=“<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl;; fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);} }break; case＇<＇ :{ch=fgetc(fpin); if(ch==＇=＇)out<<“<=“<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl; if(((ch<=＇z＇)&&(ch>=＇a＇))||((ch<=＇Z＇)&&(ch>=＇A＇))) { fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); out<<“<“<<“ ＼t5“<<“＼t界限符“<<endl;} else if(ch==＇<＇)out<<“<<“<<“ ＼t7“<<“＼t控制符“<<endl; else if(ch==＇>＇) out<<“<>“<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl; else{out<<“<“<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl; fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);} }break; case＇>＇ :{ch=fgetc(fpin); if(ch==＇=＇) out<<“>=“<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl; if(ch==＇>＇)out<<“>>“<<“ ＼t7“<<“＼t控制符“<<endl; if(ch==＇＼n＇){fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); out<<“>“<<“ ＼t5“<<“＼t界限符“<<endl;} else {out<<“>“<<“ ＼t4“<<“＼t运算符“<<endl; fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);} }break; default : out<<ch<<“ ＼t无法识别字符“<<endl; } } } void read(){ ifstream in(“mytest.txt“,ios::out); string x; while(in) {in>>x;cout<<x<<＇＼t＇;in>>x; cout.width(20);cout<<x<<＇＼t＇;in>>x; cout.width(20);cout<<x<<endl;} } void main(){ char in_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; else cout<<“文件路径错误！请输入源文件名（包括路径和后缀名）:“; } cout<<“＼n********************词法分析工作如下*********************“<<endl; caculate(fpin); fclose(fpin); cout<<endl; read(); cout<<“＼n********************参看本目录下的mytest.txt*********************“<<endl; system(“pause“); } 3．程序的执行结果 图 1 程序输入文件内容 图 2 输出结果 4．实验程序的优点和特色 本程序特色：
出错处理能力强，任何非法字符输入，将会报错。比如：31fd 此字符串可定为错误，并将之输出警告；
当/*出现时，后必跟*/，当无此收尾时，自/*以下全部按错误处理，并警告。
四、实验中出现的问题及解决方法 /*注释符后，不跟*/，发生了死循环，后经检查修改，将错误去除；
/*后跟不连续的*/，即12*34/56*/时，出现了后面从3处再次读取判断的情况，经修改改正 五、体会、意见或建议 C语言好学但学好难！同时，了解了词法分析程序的设计方法，以及编译程序，编译时第一步要做的内容及方法。
华dong交大理工学院
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