词法分析设计实验报告

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

2、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：、=、=、=、 ;分界符：；、，、（、）、卜；三、实验要求1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释

3、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 the nn+;a< = 3b %);输出形式为：单词二元序列(单词种别，单词属性)for(1,for)i( 6,i )=(4 ,=)0( 5 , 0 )then( 1 , then)n(6,n )+Error类型位置(行，列)关键字(1 , 1)标识符(1 , 2)关系运算符(1 , 3)常数(1 , 4)关键字(1

4、, 5)标识符(1 , 6)Error(1, 7)分界符(1, 8)a（6,a ）标识符（2，1）< =（4,<=）关系运算符（2，2）3bErrorError（2，4）%ErrorError（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&qu

5、ot;,"class","co nst","co ntin ue"," default","delete","do","double","else","e num","float","for","if"," in t","lo n g"," new","private",&quo

6、t;protected","public","register","return","short","st atic","struct","switch","this","void","while","then"关键字表，单词种别码1;Delimiter="","(",")","",&qu

7、ot;",",",".","",""分界符表单词种别码 2Operator="+","-","*","/"算术运算符表单词种别码3R_operators="<","<=","=",">",">=",关键字表，单词种别码 1;string Number100;常数表单词种别码5;string Identif

8、ier100;标示符表单词种别码6;构造关键字判断函数lskey(),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Number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 +径是否有效打开源文件初始化

9、文件指针.识别指针内容文件结束？杏是空格行空白或换：j否4："是字母吗跳过该字符指向下一字符整个程序的运行分析程序图结束否七/是界符吗，否将字符加入字符数组 Word将字符加入字符数组 Word指向下一字符是字母惑数字吗|否将word与关键字表key进行匹配是输出word为普通标示符输出word 为关键字是将字符加 入字符数 组 Word4_1指向下一字符是识别指针内容将字符 加入字 符数组Word将字符 加入字 符数组Word是数字吗否输出word为常数输出word为界符输出Word 内容为不可识别指向下一字符4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

10、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 %)乍洞0 thenthen>Et bar<< 6,a>< 4,<=>Error Error类型iL关系运算符ErrorError标识符字E*l*nr二元弟列< >< GO叵'E: studyPPT裳隆匡昱0己bugl睦卷董一次亡x亡输出满足要求。实验总结（设计的特点、不足、收获与体会）：通过此次实验，

11、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:Delimiter="",#i nclude <ios

12、tream>#in clude<stri ng>using n amespace std;/数据定义#define MAX 33char ch =''static int lin e=1,row=0;int NumberCou nt=0,ldCou nt=0;stri ngkey="auto","break","case","catch","cha r","class","co nst","co ntin ue&

13、quot;,"default","de lete","do","double", "else","e nu m","float","for","if","i nt","lo ng" ,"n ew","private","protected","public","reg ister"

14、;,"return","short","static", "struct","switch","this","void","while","then"关键字表单词种别码 stri ng /分界符表单词种别52 stri ng Operator="+","-","*","/"/算 术运算符表单词种别碍stri ngR_operators戶&

15、quot;<","<二","=",">",">="/关系运算符表单词种别码stri ng Number100;/常数表单词种别码 string Identifier100;/标示符表单词种别码6数据分析int Iskey(stri ng c) / 关键字判断int i;for(i=0;i<MAX;i+) if(pare(c)=0) return 1;return 0;/判断是否为字母int IsLetter(char c) if(c<='z

16、9;)&&(c>='a')|(c<='Z')&&(c>='A') if(ch<='Z')&&(ch>='A') ch=ch+32; /转换成小写return 1;else return 0;int IsNumber(char c)/ 判断是否为数字if(c>='0'&&c<='9') return 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i

17、nt In sertId(stri ng s)for(i nt i=0;i<ldCou nt;i+)if(lde ntifieri=s)return i;break;else if(IdCou nt=i+1)Ide ntifierldCo un t=s;retur n IdCo unt;IdCou nt+;将arr中的常实数插入常数表f且返回常 数表的指针int In sertNumber(stri ng s)for(i nt i=0;i<NumberC oun t;i+)if(Numberi=s)return i;break;else if(NumberCou nt=i+1) N

18、umberNumberCo un t=s; retur n NumberC ount; NumberC oun t+;void an alyse(FILE *fpin)/arr相当于课本中的rToke nstri ng 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')lin e+;row=0;else if(IsLette

19、r(ch) while(lsLetter(ch)|lsNumber(ch)arr=arr+ch; ch=fgetc(fpi n);fseek(fpi n,-1L,SEEK_CU文件指针回移个位置if (Iskey(arr)row+; /识别出一个字符，列增加一cout<<arr<<"tt( 1,"<<arr<<")"<<"tt 关键 字'vv"tt("vvli ne<v","vvrowvv")"<<e

20、 ndl;elserow+; /识别出一个字符，列增加一In sertld(arr);cout<<arrvv"tt( 6,"<<arr<<")"<< "tt标识符"vv"tt("vvli nevv","vvrowvv")"vve n dl；/处理常数else if(lsNumber(ch)while(lsNumber(ch)/|ch='.'&&IsNum ber(fgetc(fpi n)arr=a

21、rr+ch;ch=fgetc(fpi n); if(lsLetter(ch) while(lsLetter(ch)|lsNumber(ch)arr=arr+ch; ch=fgetc(fpi n);fseek(fpi n,-1L,SEEK_CUR); row+; cout<varrvv"ttError"vv"ttError"vv" tt("<<li ne<v","vvrowvv")"vve ndl;elseIn sertNumber(arr);row+; / 识别 cout

22、<<arr<<"tt( 5,"<<arr<<")"<<"tt 常数"vv"tt("vvli nevv","vvrowvv")"vve ndl;/处理算符elserow+;arr=ch;switch(ch) case'+': ch=fgetc(fpi n);if(ch='('|lsNumber(ch)|lsLetter(ch) )fseek(fpi n,-1L,SEEK_CUR); co

23、ut<v"+"vv"tt( 3,+ )"<<"tt 算术 运算符"vv"tt("vvli nevv","vvrowvv")"vve ndl; elsecout<varr+chvv"ttError"vv"ttError"vv"tt("v<li ne<v","vvrowvv")"vve ndlJbreak;case'-' : ch

24、=fgetc(fpi n);if(ch='('|lsNumber(ch)|lsLetter(ch)fseek(fpi n,-1L,SEEK_CUR);cout<<"-"<<"tt( 3,- )"<<"tt 算术运算符出一个字符，列增加一dl;"vv"tt("v<li ne<v","vvrowvv")"vve nelsecout<varr+chvv"ttError"vv"ttEr

25、 ror"vv"tt("v<li ne<v","vvrowvv")"vv en dl;break;case'*' :cout<v"-"vv"tt( 3,*)"<<"tt 算术运算符"vv"tt("vvli nevv","vvrowvv")"vve ndl;case'=' :ch=fgetc(fpi n); if(ch='=')co

26、ut<v"="vv"tt( 4,= )"<<"tt 关系 运算符"vv"tt("vvli nevv","vvrowvv")"vve ndl;elsefseek(fpi n,-1L,SEEK_CUR);cout<<"="<<"tt( 4,=)"<<"tt 关系运算符 "vv"t("v<li ne<v","vvrow

27、vv")"vve ndl;break;case',':case'':case'' :cout<<ch<<"tt( 2,"<<ch<<")"< <"tt分界符"vv"tt("v<li ne<v","vvrowvv")"vve n dl;break;case'' :ch=fgetc(fpi n);if(ch='=

28、9;)cout<v">="vv"tt( 4,>=)"v<"tt关系运算符"vv"tt("v<li ne<v","vvrowvv")"vve ndl;elsecout<v">"vv"tt( 4,> )"<<"tt 关系运算符"vv"tt("vvli nevv","vvrowvv")"vve n

29、dl;fseek(fpi n,-1L,SEEK_CUR);break;case'/' :cout<<ch<<"tt( 3,"<<ch<<")" <<"tt算术运算符"vv"tt("v<li ne<v","vvrowvv")"vve n dl;break;case'(':case')':case'':case'':case'':case'.':if(ch=