词法分析设计方案实验报告(附代码)

1、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、 （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： 、= 、= 、 、

3、= 、 ； 分界符：；、，、（、）、 、 ； 三、实验要求 1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。 2、将标识符填写的相应符号表须提供给编译程序的以后各阶段使用。 3、根据测试数据进行测试。测试实例应包括以下三个部分: 全部合法的输入。 各种组合的非法输入。 由记号组成的句子。 4、词法分析程序设计要求输出形式 : 例：输入 VC+ 语言的实例程序： If i=0 then n+ 。 a v = 3b %) o 输出形式为： 单词 二元序列 类型 位置（行，列） 单词种别，单词属性） for (1,for ) 关键字 （1，1） i ( 6,i ) 标识符 （1，2）

4、= ( 4 ，= ) 关系运算符 （1，3） 0 ( 5 ，0 ) 常数 （1，4） then ( 1 ， then) 关键字 （1，5） n (6,n ) 标识符 （1，6） + Error Error （1，7） ? ( 2,o) 分界符 （1，8） a (6,a ) 标识符 （2，1） = (4,= ) 关系运算符 （2，2） 3b Error Error （2，4） % Error Error （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

5、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,lo ng,new,private,protected,public,register,return,short,st atic,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 Ope

6、rator=+,-,*,/ 。算术运算符表 单词种别码 3 R_operators=,=, 关键字表 , 单词种别码 1 。 string Number100 。常数表 单词种别码 5。 string Identifier100 。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Numb

7、er 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: 回退 开始 输入源文 件路径 杏 路径是否 效 打开源文件 初始化文件指针 .识别指针内容 结束 是空格行空白或换否，是字母吗否,是数字吗 跳过该字符 指向下一字符 /输出word为 普通标示符 整个程序的运行分析程序图 将字符加入字符数 组 Word 指向下一字符 是字母惑数字 吗 1 否 将word与关键 字表key进行匹 配 匹配？ 是 输出word 为关键字 是 将字符加 入字符数

8、组 Word 4_ 1 r 指向下一字符 是 识别指针内容 否是界符吗 -否 是 将字符 加入字 符数组 Word 将字符加入字符数 组 Word * 将字符 加入字 符数组 Word 否 指向下一字符4 输出word 为常数 输出word 为界符 输出Word 内容为不 可识别 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：If i=0 the n n+。 a v = 3b %) 0 tJ

9、)en then Erba i* 2,;) 4, Error Error 类型 iL 关系运算符 Error Error 产甘丰斤屯 卜 豪矍弭聲MEXXUfKKiM 二兀弟列 6.1） ）:ft：source 姑路径和后疑名） 标识符字 E*Vnr 生词 叵 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

10、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 using n amespace s。 /数据定义 #define MAX 33 char ch = 。 static int line=1,row=0。 int NumberCou nt=0,ldCou nt=0 string key=auto,break,case,catch,cha r,class

11、,const,continue,default,de lete,do,double, else,enum,float,for,if,int,long ,new,private,protected,public,reg ister,return,short,static, struct,switch,this,void,while,the n。/关键字表单词种别码 string Delimiter=。 ,(,),.,。/分界符表单 词种别码2 string Operator=+,-,*,/ /算术 运算符表单词种别码3 string R_operators=,= 。/关系运算符表单词种别码4 s

12、tring Number100。 /常数表单词种别码 5 string ldentifier100。 /标示符表单词种 别码6/数据分析 int lskey(string c) /关/ 键字判断 int i。 for(i=0。ivMAX。i+) if(pare(c)=0) return。 return 0。 /判断是否为字母 int lsLetter(char c) if(c=a)|(c= A) if(ch=A) ch=ch+32。 /转换成小写 return 1。 else return 0。 int lsNumber(char c)判/断是否为 数字 if(c=0&c=9) return

13、1。 else return 0。 /将arr中的标示符插入符号并且返回符 号表的指针 int InsertId(string s) for(int i=0。ivIdCount。i+) if(Identifieri=s) return i。 break。 else if(IdCount=i+1) IdentifierIdCount=s。 return IdCo unt IdCount+。 将arr中的常实数插入常数并且返回常 数表的指针 int InsertNumber(string s) for(int i=0。 iNumberCount。 i+) if(Numberi=s) return

14、i。 break。 else if(NumberCount=i+1) NumberNumberCo un t=s return NumberCou nt NumberCount+。 void analyse(FILE *fpin) /arr相当于课本中的rToke n string arr=。 while(ch=fgetc(fpi n)!=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。 else if(IsLetter(ch) while(IsLetter(ch

15、)|IsNumber(ch) arr=arr+ch ch=fgetc(fpin。 ) fseek(fpi n,-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 tt 关键字 coutarrtt( 1,arr) endl。 else row+。 /识别出一个字符，列增加一 InsertId(arr。) coutarrtt( 6,arr) tt 标识符 tt(line,row)en dl。 / 处理常数 else if(IsNumber(ch) while(IsNumber(ch)/|ch=.&IsNum ber(fgetc(fp

16、in) arr=arr+ch。 ch=fgetc(fpin)。 if(IsLetter(ch) while(IsLetter(ch)|IsNumber(ch) fseek(fpi n,-1L,SEEK_CUR) row+。 coutarrttErrorttError tt(line,row)endl 。 else InsertNumber(arr。) row+ /识别出一个字 符，列增加一 coutarrtt( 5,arr)tt 常数 tt(line,row)en dl。 /处/ 理算符 else row+。 arr=ch。 switch(ch) case+: ch=fgetc(fpin)。

17、if(ch=(|IsNumber(ch)|IsLetter(ch) fseek(fpi n,-1L,SEEK_CUR) arr=arr+ch。 tt(line,row)en cout+tt( 3,+ )tt 算术运算 符 dl。 else coutarr+chttErrorttError tt(line,row)endl 。 break。 case- : ch=fgetc(fpin)。 if(ch=(|IsNumber(ch)|IsLetter(ch) fseek(fpi n,-1L,SEEK_CUJC0ut- tt( 3,- )tt 算术运算符 tt(line,row)en dl。 else

18、coutarr+chttErrorttEr rortt(line,row) endl。 break。 case* :cout- tt( 3,*)tt 算术运算符 tt(line,row)en dl。 case= : ch=fgetc(fpin)。 tt(line,row)en dl。 elsefseek(fpi n,-1L,SEEK_GUR) cout=tt( 4,=)tt 关系运算 符 t(line,row)endl 。 break。 case/ :coutchtt( 3,ch ) tt 算术运算符 tt(line,row)en dl。break case( : case) : case : case : case。 : case. :