词法分析器的实现与设计
题目：词法分析器的设计与实现
一、引言 (3)
二、词法分析器的设计 (4)
2.1词的内部定义 (4)
2.2词法分析器的任务及功能 (5)
2.2.1任务 (5)
2.2.2 功能： (5)
2.3单词符号对应的种别码： (6)
三、词法分析器的实现 (6)
3.1主程序示意图： (7)
3.2函数定义说明 (7)
3.3程序设计实现及功能说明 (8)
3.3.1关键字 (8)
3.3.2关键字的定义 (8)
3.3.3符合的关键字的查找 (8)
四、词法分析程序的C语言源代码： (8)
五、结果分析： (11)
摘要：词法分析是中文信息处理中的一项基础性工作。词法分析结果的好坏将直接影响中文信息处理上层应用的效果。通过权威的评测和实际应用表明,IRLAS是一个高精度、高质量的、高可靠性的词法分析系统。众所周知,切分歧义和未登录词识别是中文分词中的两大难点。理解词法分析在编译程序中的作用，加深对有穷自动机模型的理解，掌握词法分析程序的实现方法和技术，用c语言对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序，以加深对编译原理的理解,掌握编译程序的实现方法和技术。
Abstract:lexical analysis is a basic task in Chinese information processing. The results of lexical analysis will directly affect the effectiveness of the application of Chinese
information processing. The evaluation and practical application show that IRLAS is a high precision, high quality and high reliability lexical analysis system. It is well known that segmentation ambiguity and unknown word recognition are the two major difficulties in Chinese word segmentation. The understanding of lexical analyse the program at compile, deepen of finite automata model for understanding, master lexical analysis program implementation method and technology, using C language subset of a simple language compilation of a scanned again compiler, to deepen to compile the principle solution, master compiler implementation method and technology.
关键词：词法分析器扫描器单词符号预处理
Keywords: lexical analyzer word symbol pretreatment scanner 一、引言
运用C语言设计词法分析器，由指定文件读入预分析的源程序，经过词法分析器的分析，将结果写入指定文件。本程序是在Visual Studio环境下，使用C语言作为开发工具。基于实验任务的内容及目的，实现初步的需求分析，具备词法分析器的基本功能和整体构架。逐步细化其功能，做到相应模块的具体化。画出未成熟的流程图，确定整体设计的走向，在一定范围内约束编程活动，确保没有大的问题及缺陷存在，然后通过将来的具体的编程设计完善流程图。完成计算机翻译过程的关键阶段,它为后面的语法分析、语义分析做好准备,打好基础,以便快速地、高质量地生成目标语言程序。
二、词法分析器的设计
由于我们规定的程序语句中涉及单词较少"故在词法分析阶段忽略了单词输入错误的检查"而将编译程序的重点放在中间代码生成阶段$词法分析器的功能是输入源程序"输出单词符号$规定输出的单词符号格式为如下的二元式%!单词种别" 单词自身的值#
2.1词的内部定义
对常量，变量，临时变量，保留关键字（if,while,begin,else,do等)、关系运算符、逻辑运算符、分号、括号等,规定其内部定义如附表所示
2.2词法分析器的任务及功能
2.2.1任务
就编译器基本结构而言，词法分析（lexical analysis）是编译过程的第一阶段。实际上，在词法分析之前，有些编译器模型存在编译预处理阶段，C语言就是一个典型的例子。不过，大多数Pascal编译器都不存在预处理器。本书对编译预处理不作讨论。词法分析的任务是从左到右扫描与分析构成源程序的字符流（字符串），把字符流分解为多个单词（token）。每个单词都是具有独立含义且不可再分割的字符序列。在编译器框架中，完成词法分析任务的模块称为词法分析器。
2.2.2 功能：
词法分析器的基本功能是，按照语言的定义规则，逐个地读入源程序的符号，识别出对语言有意义的符号串，即单词符号；然后分析单词符号的属性，并把单词符号及其属性填写在表中；同时把源程序改造成等价的计算机内部表示——单词记号，以便编译的后续阶段
使用。
（1）识别出源程序中的各个单词符号，并将其转换成内部编码形式；
（2）删除无用的空白字符、回车字符以及其他非实质性字符；
（3）删除注释
（4）进行词法检查，报告所发现的错误。
2.3单词符号对应的种别码：
单词符号对应的种别码
单词符号种别码单词符号种别码
bgin 1 ：17
If 2 ：= 18
Then 3 < 20
wile 4 <> 21
do 5 <= 22
end 6 > 23
lettet
10 >= 24
（letter|digit）*
dight dight* 11 = 25
+ 13 ；26
—14 ( 27
* 15 ) 28
/ 16 # 0
三、词法分析器的实现
编写词法分析器，词法分析器能够识别关系算符，词法分析器能够识别标识符和关键字，词法分析器能够识别无符号数。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器。词法分析是从左向右扫描每行源程序的符号，拼成单词，换成统一的二元式(单词种别码，单词符号的属性值)表示。对给定的程序通过词法分析器识别一个个单词符号，并以二元式(单词种别码，单词符号的属性值)显示，设计一个词法分析程序，理解
词法分析器实现的原理，掌握程序设计语言中的各类单词的词法分析方法，加深对词法分析
原理的理解。
3.1主程序示意图：
⑴关键字表的初值。
关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描
程序识别出标识符时，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
标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下：
Char *rwtab[6] = {“begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”,};
置初值
调用扫描子程
序
输出单词二元组
输出串结束？
是
结束
(2)程序中需要用到的主要变量为syn，token和sum。
3.2函数定义说明
(1) search() 查找并识别当前单词类别，并给定单词类别二元式码，决定给定字符串类别
码（即单词种别）和记录次序码。
(2) alphaprocess() 识别当前是数组、保留字、标识符。
(3) point() 识别当前字符串是指针。
(4) digitprocess() 识别当前是常整数、小数、负小数。
(5) otherprocess() 识别当前是其它（标点符号等）。
(6) fopen() 在默认路径下打开分析程序并读入字符串。
3.3程序设计实现及功能说明
3.3.1关键字
关键字：
begin if end whlie else write read do call const char Until produce repeat
运算符：
+ —* /
界符：
{ } [ ] ( ) , . ; :
3.3.2关键字的定义
void init()
{ for( int j=0; j<18; j++)
{ strcpy(symtable[j].lexptr,str[j]);
symtable[j].token=j+3; }}
3.3.3符合的关键字的查找
int search(char *temp)
{for(unsigned int i=0;i < 18;i++)
{ if(!strcmp(symtable[i].lexptr ,temp))
return symtable[i].token;
} return 0;}
四、词法分析程序的C语言源代码：
#include
#include
using namespace std;
#define MAX 22
char ch =' ';
string key[15]={"begin","end","if","then","else","while","write","read","do", "call","const","char","until","procedure","repeat"};
//字符串键[ 15 ] = {“开始”，“结束”，“如果”，“当时”，“其他”，“当”，“写”，“读”，“做”，“访问”，“常量”，“字符”，“直到”，“程序”，“重复”}；
int Iskey(string c){ //关键字判断
int i;
for(i=0;i if(key[i].compare(c)==0) return 1; //将i作比较，返回1 } return 0; } int IsLetter(char c) { //判断是否为字母 if(((c<='z')&&(c>='a'))||((c<='Z')&&(c>='A'))) return 1; else return 0; } int IsDigit(char c){ //判断是否为数字 if(c>='0'&&c<='9') return 1; else return 0; } void analyse(FILE *fpin){ //无效的分析（文件及外地个人识别号） string arr=""; while((ch=fgetc(fpin))!=EOF) { //赋值 arr=""; if(ch==' '||ch=='\t'||ch=='\n'){} else if(IsLetter(ch)){ while(IsLetter(ch)||IsDigit(ch)) { if((ch<='Z')&&(ch>='A')) ch=ch+32; arr=arr+ch; ch=fgetc(fpin); } fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); if (Iskey(arr)){cout< else cout< } else if(IsDigit(ch)){ while(IsDigit(ch)||ch=='.'&&IsDigit(fgetc(fpin))){ arr=arr+ch; ch=fgetc(fpin); } fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR); cout< } else switch(ch){ //标识符分类识别 case'+': case'-' : case'*' : case'/' :cout< case'=' : case'(' : case')' : case'[' : case']' : case'{' : case'}' :cout< case';' : case',' : case':' :{ch=fgetc(fpin); if(ch=='=') cout<<":="<<"\t$运算符"< else {cout<<"="<<"\t$运算符"< fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);} }break; case'.' : case'<' :{ch=fgetc(fpin); if(ch=='=')cout<<"<="<<"\t$运算符"< else if(ch=='<')cout<<"<<"<<"\t$输出控制符"< else{cout<<"<"<<"\t$运算符"< fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);} }break; case'>' :{ch=fgetc(fpin); if(ch=='=') cout<<">="<<"\t$运算符"< if(ch=='>')cout<<">>"<<"\t$输入控制符"< else {cout<<">"<<"\t$运算符"< fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);} }break; default : cout< } } } void main(){ char in_fn[30]; FILE * fpin; cout<<"请输入要查询的源文件名（包括路径和后缀名）:"; for(;;){ cin>>in_fn; if((fpin=fopen(in_fn,"r"))!=NULL) break; else cout<<"该文件路径错误！请输入要查询的源文件名（包括路径和后缀名）:"; } cout<<"\n********************查询结果分析如下*********************"< fclose(fpin); cout< cout<<"按任意键结束"< int a; cin>>a; } 五、结果分析： 在电脑D盘有一个名为源程序的文本文档，以此为例，运行结果如下： 输入： 输出： 六．总结: 在实验过程中遇到了很多的问题，经过查找资料和求助于同学再结合课堂上老师所讲解的内容，逐渐的把所遇到的问题解决。实验的时候会出现各种BUG，而且比较注意细节问题，一点点问题出错就与自己所预想的结果有较大差距。实验过程中我了解到c 语言词法分析器是应用c 语言编写通过扫描c 语言源程序，从而正确识别出从源程序中分解出的二元式码形式的单词串,以供语法分析阶段使用。词法分析的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。 通过实验我对编译原理这门功课的知识掌握更加扎实稳固，比之前的只浮于表面的了解一些知识要有进步的多。有了这次实验的经验更加加深了我对词法分析的理解，并且在之后 的学习中更加激励我深入了解知识。 实验1-3 《编译原理》S语言词法分析程序设计方案 一、实验目的 了解词法分析程序的两种设计方法之一：根据状态转换图直接编程的方式； 二、实验内容 1．根据状态转换图直接编程 编写一个词法分析程序，它从左到右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个的单词的二元式，形成二元式（记号）流文件输出。在此，词法分析程序作为单独的一遍，如下图所示。 具体任务有： （1）组织源程序的输入 （2）拼出单词并查找其类别编号，形成二元式输出，得到单词流文件 （3）删除注释、空格和无用符号 （4）发现并定位词法错误，需要输出错误的位置在源程序中的第几行。将错误信息输出到屏幕上。 （5）对于普通标识符和常量，分别建立标识符表和常量表（使用线性表存储），当遇到一个标识符或常量时，查找标识符表或常量表，若存在，则返回位置，否则返回0并且填写符号表或常量表。 标识符表结构：变量名，类型（整型、实型、字符型），分配的数据区地址 注：词法分析阶段只填写变量名，其它部分在语法分析、语义分析、代码生成等阶段逐步填入。 常量表结构：常量名，常量值 三、实验要求 1．能对任何S语言源程序进行分析 在运行词法分析程序时，应该用问答形式输入要被分析的S源语言程序的文件名，然后对该程序完成词法分析任务。 2．能检查并处理某些词法分析错误 词法分析程序能给出的错误信息包括：总的出错个数，每个错误所在的行号，错误的编号及错误信息。 本实验要求处理以下两种错误（编号分别为1，2）： 1：非法字符：单词表中不存在的字符处理为非法字符，处理方式是删除该字符，给出错误信息，“某某字符非法”。 2：源程序文件结束而注释未结束。注释格式为：/* …… */ 四、保留字和特殊符号表 实验一词法分析器的设计 (2) 1.1 词法分析器的结构和主要任务 (2) 1.1.1 输入输出接口 (2) 1.1.2 条件限制 (2) 1.2 词法分析程序的总体设计 (3) 1.3 词法分析程序的详细设计 (4) 1.4实验步骤 (5) 1.5输入数据 (15) 1.6结果输出 (15) 实验一词法分析器的设计 实验目的：掌握词法分析的概念，设计方法，熟悉高级语言中词法的定义，词法分析程序的编写。 实验要求：在8学时内实现SAMPLE语言的词法分析器，要求用VC窗口界面实现。 实验内容：分为4次实验完成。 1.1 词法分析器的结构和主要任务 1.1.1 输入输出接口 图1-1词法分析器的输入输出界面 词法分析程序的主要任务是从左到右扫描每行源程序，拼成单词，换成统一的内部表示(token)输出，送给语法分析器。具体包括： 1.组织源程序的输入； 2.按规则拼单词，并转换成二元形式； 3.滤掉空白符，跳过注释、换行符及一些无用的符号(如字符常数的引号) 4.进行行列计数，用于指出出错的行列号，并复制出错部分； 5.列表打印源程序； 6.发现并定位词法错误； 7.生成符号表。 token文件和符号表用作语法分析的输入部分。 1.1.2 条件限制 本实验可以作如下假定： (1) 假定SAMPLE语言采用自由格式书写； (2) 可以使用注解，用/*……*/或者{……}标识，但注解不能插在单词内部，注解要在一行内结束，若一行结束，没有遇到注释后面的结束标记，自动认为注释也结束； (3) 一行可以有多个语句，一个语句也可以分布在多行中，单词之间和语句之间可以插入任意空格，单词中间不能有空白符号，单词中间也不能有回车换行符，即单词不能跨行书写； (4) 关键字都是保留字。 编译技术 班级网络0802 学号3080610052姓名叶晨舟 指导老师朱玉全2011年 7 月 4 日 一、目的 编译技术是理论与实践并重的课程，而其实验课要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。 二、任务及要求 基本要求： 1．词法分析器产生下述小语言的单词序列 这个小语言的所有的单词符号，以及它们的种别编码和内部值如下表： 单词符号种别编码助记符内码值 DIM IF DO STOP END 标识符 常数（整）= + * ** ， （ ）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 $DIM $IF $DO $STOP $END $ID $INT $ASSIGN $PLUS $STAR $POWER $COMMA $LPAR $RPAR - - - - - - 内部字符串 标准二进形式 - - - - - - 对于这个小语言，有几点重要的限制： 首先，所有的关键字（如IF﹑WHILE等）都是“保留字”。所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。例如，下面的写法是绝对禁止的： IF（5）=x 其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。也就是说，对于关键字不专设对应的转换图。但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。当转换图识别出一个标识符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。 再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。例如，一个条件语句应写为 ` 实验一词法分析程序设计与实现 一、实验目的及容 调试并完成一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。 二、实验原理（状态转换图） 1、C语言子集 （1）关键字： begin if then while do end 所有关键字都是小写。 （2）运算符和界符： := + – * / < <= <> > >= = ; ( ) # （3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义：ID=letter（letter| digit）* NUM=digit digit * （4）空格由空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、NUM,运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 2、各种单词符号对应的种别码 文档Word ` 3、词法分析程序的功能 输入：所给文法的源程序字符串。 输出：二元组（syn，token或sum）构成的序列。其中：syn为单词种别码； token为存放的单词自身字符串； sum为整型常数。 二、软件平台及工具 PC机以及VISUAL C++6.0软件。 三、实验方法、步骤（或：程序代码或操作过程）（1）程序代码： #include 词法分析器实验报告 词法分析器设计 一、实验目的： 对C语言的一个子集设计并实现一个简单的词法分析器，掌握利用状 态转换图设计词法分析器的基本方法。利用该词法分析器完成对源程 序字符串的词法分析。输出形式是源程序的单词符号二元式的代码， 并保存到文件中。 二、实验内容： 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(Lexical Analyzer) 又称扫描器(Scanner)：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、标识符、常数、运算符,界符 3. 输出的单词符号的表示形式: 单词种别用整数编码，关键字一字一种，标识符统归为一种，常数一种，各种符号各一种。 4. 词法分析器的结构 单词符号 5. 状态转换图实现 三、程序设计 1．总体模块设计 /*用来存储目标文件名*/ string file_name; /*提取文本文件中的信息。*/ string GetText(); /*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。*/ string GetWord(string str,int i,int& j); /*这个函数用来除去字符串中连续的空格和换行 int DeleteNull(string str,int 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*/ bool IsBoundary(string str,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*/ bool IsOperation(string str,int i); 题目：词法分析器的设计与实现 一、引言................................ 错误!未定义书签。 二、词法分析器的设计 (3) 2.1词的内部定义 (3) 2.2词法分析器的任务及功能 (3) 3 2.2.2 功能： (4) 2.3单词符号对应的种别码： (4) 三、词法分析器的实现 (5) 3.1主程序示意图： (5) 3.2函数定义说明 (6) 3.3程序设计实现及功能说明 (6) 错误!未定义书签。 7 7 四、词法分析程序的C语言源代码： (7) 五、结果分析： (12) 摘要：词法分析是中文信息处理中的一项基础性工作。词法分析结果的好坏将直接影响中文信息处理上层应用的效果。通过权威的评测和实际应用表明,IRLAS是一个高精度、高质量的、高可靠性的词法分析系统。众所周知,切分歧义和未登录词识别是中文分词中的两大难点。理解词法分析在编译程序中的作用，加深对有穷自动机模型的理解，掌握词法分析程序的实 现方法和技术，用c语言对一个简单语言的子集编制一个一遍扫描的编译程序，以加深对编译原理的理解,掌握编译程序的实现方法和技术。Abstract:lexical analysis is a basic task in Chinese information processing. The results of lexical analysis will directly affect the effectiveness of the application of Chinese information processing. The evaluation and practical application show that IRLAS is a high precision, high quality and high reliability lexical analysis system. It is well known that segmentation ambiguity and unknown word recognition are the two major difficulties in Chinese word segmentation. The understanding of lexical analyse the program at compile, deepen of finite automata model for understanding, master lexical analysis program implementation method and technology, using C language subset of a simple language compilation of a scanned again compiler, to deepen to compile the principle solution, master compiler implementation method and technology. 关键词：词法分析器?扫描器?单词符号?预处理 Keywords: lexical analyzer word symbol pretreatment scanner 一、引言 运用C语言设计词法分析器，由指定文件读入预分析的源程序，经过词法分析器的分析，将结果写入指定文件。本程序是在Visual?Studio环境下，使用C语言作为开发工具。基于实验任务 集美大学计算机工程学院实验报告 课程名称：编译原理班级： 指导教师：： 实验项目编号：实验一学号： 实验项目名称：词法分析器的设计实验成绩： 一、实验目的 通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。 二、实验容 编写一个词法分析器，从输入的源程序（编写的语言为C语言的一个子集）中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。并依次输出各个单词的部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示） 三、实验要求 1、词法分析器的功能和输出格式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。词法分析器的单词符 2 别单词的类型，将标识符和常量分别插入到相应的符号表中，增加错误处理等。 3、编程语言不限。 四、实验设计方案 1、数据字典 本实验用到的数据字典如下表所示： 3、实验程序 #include 词法分析器实验报告 词法分析器实验报告实验目的: 设计、编制、调试一个词法分析子程序,识别单词，加深对词法分析原理的理 解。 实验要求: 该程序要实现的是一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立 意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分界符五大类。并依次输出 各个单词的内部编码及单词符号自身值。 (一)实验内容 (1)功能描述:对给定的程序通过词法分析器弄够识别一个个单词符号，并以二 元式(单词种别码，单词符号的属性值)显示。而本程序则是通过对给定路径的文件 的分析后以单词符号和文字提示显示。 (2)程序结构描述: 函数调用格式: 函数调用格式函数名(实在参数表 ) Switch(m)、 isKey(String string)、isLetter(char c)、实参 isDigit(char c)、isOperator(char c) isKey(String string)、isLetter(char c)、调作为表达式 isDigit(char c)、isOperator(char c) 用 方 作为语句 getChar()、judgement()、 法 函数的递归调用 isOperator(char c) 、isLetter(char c)、isDigit(char c) 参数含义: 1 String string;存放读入的字符串 String str; 存放暂时读入的字符串 char ch; 存放读入的字符 int rs 判断读入的文件是否为空 char []data 存放文件中的数据 int m;通过switch用来判断字符类型， 函数之间的调用关系图: main Complier..judgement isOperate() M=0 getChar( ) isDigit() M=4 For(ch ) isLet ter() M=2 Switch(m) isKey() M=3 函数功能: Judgement()判断输入的字符并输出单词符号，返回值为空; getChar() 读取文件的，返回值为空; isLetter(char c) 判断读入的字符是否为字母的，返回值为Boolean类型; switch (m) 判断跳转输出返回值为空; isOperator(char c)判断是否为运算符的，返回值为Boolean类型; isKey(String string)判断是否为关键字的，返回值为Boolean类型; isDigit(char c) 判断读入的字符是否为数字的，返回值为Boolean类型。测试结果: 《编译原理》课程实验报告 实验题目：某种简单程序语言的词法分析器的设 计与实现 专业：计算机科学与技术 班级：11060341 学号：11060341 姓名： 实验目的： 设计一个词法分析程序，理解词法分析器实现的原理，掌握程序设计语言中的各类单词的词法分析方法，加深对词法分析原理的理解。 实验任务： 词法分析是从左向右扫描每行源程序的符号，拼成单词，换成统一的二元式(单词种别，单词符号的属性值)表示。对给定的程序通过词法分析器识别一个个单词符号，并以二元式(单词种别，单词符号的属性值)显示，本程序则是通过对给定程序段分析后以单词符号和文字提示显示） 实验流程： 程序清单： #include 词法分析设计 1. 实验目的 通过本实验的编程实践，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，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。 2. 实验内容 用C++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。 3. 实验原理 本次实验采用NFA->DFA->DFA0的过程: 对待分析的简单的词法（关键词/id/num/运算符/空白符等）先分别建立自己的FA，然后将他们用产生式连接起来并设置一个唯一的开始符，终结符不合并。 待分析的简单的词法 （1）关键字： "asm","auto","bool","break","case","catch","char","class"," const","const_cast"等 （2）界符（查表） ";",",","(",")","[","]","{","}" （3）运算符 "*","/","%","+","-","<<","=",">>","&","^","|","++","--"," +=","-=","*=","/=","%=","&=","^=","|=" relop： （4）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过正规式定义。 id/keywords: digit: （5）空格有空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 目录 一．设计题目 (2) 二．设计要求 (2) 1. 词法分析器的定义 (2) 2. 设计要求 (2) 3. 本程序自行规定： (3) 三．设计作用与目的 (4) 1. 设计作用 (4) 2. 设计目的 (4) 四．运行环境及工具软件 (4) 五．系统设计 (5) 1. 系统总体设计 (5) （1）词法分析器的设计 (5) （2）总体设计框图 (6) （3）总程序流程图 (6) 2. 各子模块设计 (8) （1）字符的识别 (8) （2）关键字的识别 (8) （3）数字的识别 (8) （4）界符的识别 (10) （5）运算处理 (10) 3.相关函数分析 (11) 4. 源程序设计 (12) 六．实验调试结果 (29) 1. 调试工具 (29) 2. 调试步骤 (29) 3. 调试结果 (29) 七．设计中的问题及解决方法 (31) 八．设计心得 (32) 九．参考文献 (34) 词法分析器的设计与实现 一．设计题目 词法分析器的设计与实现 二．设计要求 1. 词法分析器的定义 词法分析顾名思义就是分词。它以程序设计语言编制的源程序作为输入，以单词序列作为输出。分词过程可以通过编制程序自动完成，我们通常称这个分词程序为词法分析器。词法分析器分析的源程序可以是现有的各类程序设计语言源程序也可以是人为给定的模型语言的源程序。本文中的源程序为后者。从词的角度来看，它涉及的内容较为简单，只包括几个较为常用的词类，词类的构成上也适当的作了一些简化。对词进行分析时，我们是按类型进行分析的。不同类型的词在后续的分析中所起的作用不同，相应的操作也各有不同，但同种类型中的词虽然单词的构成不同但从宏观上看它们的操作大体一致。模型语言中的单词可以分为“关键字”、“标识符”、“常数”、“分隔符”、“运算符”几类。一般，关键字在程序设计语言中人为给定 2. 设计要求 对给定的程序通过词法分析器能够识别一个个单词符号，并以二元式(单词种别码，单词符号的属性值)显示。而本程序则是通过对给定路径的文件的分析后以单词符号和文字提示显示。另外，如果是算术表达式，则需要通过栈、运算符的优先级比较处理等从而计算出最终结果并显示。通过此次课程设计要求掌握从源程序文件中读取有效字符的方法，掌握词法分析的实现方法并上机调试编出的词法分析程序。 在处理表达式前，首先设置两个栈：一是运算符栈，用于在表达式处理过程中存放运算符。在开始时，运算符栈中先压入一个表达式结束符“#”。二是操作数栈，用于在表达式处理过程中存放操作数。然后从左到右依次读出表达式中的各个符号（运算符或操作数），每读出一个符号按以下原则进行处理： 编译原理课程设计报告 题目： 学院： 教师： 姓名： 学号： 班级： 评分： 签字： 编译原理课程设计一：设计c语言的词法分析器 一、实验目的 了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程，加深对词法原理的理解。 二、实验要求 了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程。 三、实验设计 3.1．单词分类及表示 3.1.1 C语言的子集分类 （1）标识符：以字母开头的字母数字串 （2）整数或浮点型。 （3）保留字：for,while,do,else,if,static,int,sizeof,break,continue （4）运算符：+，-，*，/，%,>,<,=,!=,==,<=,>=,!,&,&&,||; （5）界符："(",")",",",":",";","{","}" 3.1.2单词二元组（单词分类号、单词自身值） 3.2 词法分析器的设计 3.2.1算法设计 3.2.1.1概要设计 从文件中逐个读取字符，只要这五大类的状态序列则继续读取，否则回退字符，在对应类别进行查找，输出单元二次组至另一文件夹。 3.2.1.2状态图设计 3.2.2输入输出设计 输入：通过文件指针从文件中一个一个读取字符 输出：输出单词二元组至文件。格式为（种别码，值） 3.2.3主要函数 void Getchar(FILE *fp ) //读入一个字符 void GetBC(FILE *fp)//读入一个非空字符 void contacat()//连接字符 int letter()//判断是否为字母 int digit()//判断是否为字母 void retract(FILE *fp,char *c)//回退 int reserve (char **k)//处理保留字 int sysmbol(identifier *id)//处理标识符，查找符号表并存放位置若没有则添加int constant(constnumber *con)//存入常数表，并返回它在常数表中的位置 软件类课程设计报告 设计题目：词法分析器 学生学号： 专业班级：计算机科学与技术 学生姓名： 学生成绩： 指导教师（职称）： 课题工作时间：至 信息工程学院软件类课程设计任务书 指导教师： 日期：年月日 成绩评定表学生姓名：学号：专业/班级： 目录 目录.................................................................................................................................................................. I 第一章概述.. (2) 1.1词法分析器概述 (2) 1.2课程设计内容 (2) 第二章词法分析器课程设计 (3) 2.1课程设计内容 (3) 2.2课程设计思想 (3) 2.3设计目的及说明 (3) 2.3.1程序设计范畴 (3) 2.3.2程序设计说明 (3) 第三章程序详细设计 (4) 3.1主要算法的设计 (4) 3.2算法的实现 (4) 3.2.1数据类型 (4) 3.2.2函数模块功能 (4) 3.3程序设计流程图 (4) 3.3.1设计流程图 (5) 3.3.2状态转换图 (5) 第四章运行结果及分析 (6) 4.1运行结果 (6) 4.2结果分析 (6) 4.3设计总结 (6) 结束语 (8) 参考文献 (8) 附录源程序 (9) 第一章概述 1.1词法分析器概述 词法分析器是通过词法分析程序对构成源程序的字符串从左到右的扫描，逐个字符地读入源程序字符并按照构词规则切分成一个一个具有独立意义的单词。并确定其属性（如保留字、标识符、运算符、界限符和常量等）。再把它们转换称长度统一的标准形式——属性字（TOKEN）。而词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号，并且词法分析器有两种处理结构：一种是把词法分析器作为主程序;另一种是把词法分析器作为语法分析程序调用的子程序。编译器也一样，它的输入是语言的源文件（一般可以是文本文件）对于输入的文件，首先要分离出这个输入文件的每个元素（关键字、变量、符号、）然后根据语言的文法，分析这些元素的组合是否合法，以及这些组合所表达的意思。程序设计语言和自然语言不一样，都是用符号来描述，每个特定的符号表示特定的意思，而且程序设计语言是上下文无关的。上下文无关就是某一个特定语句所要表达的意思和它所处的上下文没有关系，只有它自身决定。词法分析器的功能就是把输入的符号串整理成特定的词素。 1.2课程设计内容 运用c++语言设计词法分析器，由指定文件读入预分析的源程序，经过词法分析器的分析，将结果写入指定文件。本程序是在Visual Studio环境下，使用c++语言作为开发工具。基于实验任务的内容及目的，实现初步的需求分析，具备词法分析器的基本功能和整体构架。逐步细化其功能，做到相应模块的具体化。画出未成熟的流程图，确定整体设计的走向，在一定范围内约束编程活动，确保没有大的问题及缺陷存在，然后通过将来的具体的编程设计完善流程图。 (此文档为word格式，下载后您可任意编辑修改！) 编译技术 班级网络0802 学号 姓名叶晨舟 指导老师朱玉全 2011年 7 月 4 日 一、目的 编译技术是理论与实践并重的课程，而其实验课要综合运用一、二年级所学的多门课程的内容，用来完成一个小型编译程序。从而巩固和加强对词法分析、语法分析、语义分析、代码生成和报错处理等理论的认识和理解；培养学生对完整系统的独立分析和设计的能力，进一步培养学生的独立编程能力。 二、任务及要求 基本要求： 1．词法分析器产生下述小语言的单词序列 这个小语言的所有的单词符号，以及它们的种别编码和内部值如下表： 单词符号种别编码助记符内码值 DIM IF DO STOP END 标识符 常数（整）= + * ** ， （ ）1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 $DIM $IF $DO $STOP $END $ID $INT $ASSIGN $PLUS $STAR $POWER $COMMA $LPAR $RPAR - - - - - - 内部字符串 标准二进形式 - - - - - - 对于这个小语言，有几点重要的限制： 首先，所有的关键字（如IF﹑WHILE等）都是“保留字”。所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。例如，下面的写法是绝对禁止的： IF（5）=x 其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。也就是说，对于关键字不专设对应的转换图。但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。当转换图识别出一个标识符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。 再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。例如，一个条件语句应写为 IF i>0 i= 1; 南华大学 计算机科学与技术学院实验报告 （ 2018~2019学年度第二学期） 课程名称编译原理 实验名称词法分析器的设计与 实现 学号 专业班级 地点教师 1.实验目的及要求 实验目的 加深对词法分析器的工作过程的理解；加强对词法分析方法的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的词法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行词法分析。 实验要求 1.对单词的构词规则有明确的定义； 2.编写的分析程序能够正确识别源程序中的单词符号； 3.识别出的单词以<种别码，值>的形式保存在符号表中，正确设计和维护 符号表； 4.对于源程序中的词法错误，能够做出简单的错误处理，给出简单的错误 提示，保证顺利完成整个源程序的词法分析； 2.实验步骤 1.词法分析规则 <标识符>::=<字母>|<标识符><字母>|<标识符><数字> <常数>::=<数字>|<数字序列><数字> <数字序列>::＝<数字序列><数字>|<数字>|<.> <字母>::=a|b|c|……|x|y|z <数字>::=0|1|2|3|4|5|6|7|8|9 <运算符>::=<关系运算符>|<算术运算符>|<逻辑运算符>|<位运算符>|<赋值运算符> <算数运算符>::＝+|-|*|／|...|-- <关系运算符>::＝<|>|!=|>=|<=|== <逻辑运算符>::=&&| || |！ <位运算符>::=&| | |！ <赋值运算符>::==|+=|-=|/=|*= <分界符>::＝,|;|(|)|{|}|：| // |/**/ <保留字>::＝main|if|else|while|do|for|...|void 词法分析器实验报告 一、实验目的及要求 本次实验通过用C语言设计、编制、调试一个词法分析子程序，识别单词，实现一个C语言词法分析器，经过此过程可以加深对编译器解析单词流的过程的了解。 运行环境： 硬件：windows xp 软件：visual c++ 二、实验步骤 1.查询资料，了解词法分析器的工作过程与原理。 2.分析题目，整理出基本设计思路。 3.实践编码，将设计思想转换用c语言编码实现，编译运行。 4.测试功能，多次设置包含不同字符，关键字的待解析文件，仔细察看运行结果，检测该分析器的分析结果是否正确。通过最终的测试发现问题，逐渐完善代码中设置的分析对象与关键字表，拓宽分析范围提高分析能力。 三、实验内容 本实验中将c语言单词符号分成了四类：关键字key（特别的将main说明为主函数）、普通标示符、常数和界符。将关键字初始化在一个字符型指针数组*key[]中，将界符分别由程序中的case列出。在词法分析过程中，关键字表和case列出的界符的内容是固定不变的（由程序中的初始化确定），因此，从源文件字符串中识别出现的关键字，界符只能从其中选取。标识符、常数是在分析过程中不断形成的。 对于一个具体源程序而言，在扫描字符串时识别出一个单词，若这个单词的类型是关键字、普通标示符、常数或界符中之一，那么就将此单词以文字说明的形式输出．每次调用词法分析程序，它均能自动继续扫描下去，形成下一个单词，直到整个源程序全部扫描完毕，从而形成相应的单词串。 输出形式例如：void $关键字 流程图、程序流程图： 程序： #include<> #include<> #include<> #include<> //定义关键字 char *Key[10]={"main","void","int","char","printf","scanf","else","if","return"}; char Word[20],ch; // 存储识别出的单词流 int IsAlpha(char c) { //判断是否为字母 if(((c<='z')&&(c>='a'))||((c<='Z')&&(c>='A'))) return 1; else return 0; } int IsNum(char c){ //判断是否为数字 if(c>='0'&&c<='9') return 1; else return 0; } int IsKey(char *Word){ //识别关键字函数 int m,i; for(i=0;i<9;i++){ if((m=strcmp(Word,Key[i]))==0) { if(i==0) return 2; return 1; } } return 0; } void scanner(FILE *fp){ //扫描函数 char Word[20]={'\0'}; char ch; int i,c; ch=fgetc(fp); //获取字符，指针fp并自动指向下一个字符 if(IsAlpha(ch)){ //判断该字符是否是字母 Word[0]=ch; ch=fgetc(fp); i=1; 《编译原理》 课程设计 院系信息科学与技术学院 专业软件工程 年级 2011级 学号 20112723 姓名林苾湲 西南交通大学信息科学与技术学院 2013年 12月 目录 课程设计1 词法分析器 (2) 1.1 设计题目 (2) 1.2 设计容 (2) 1.3 设计目的 (2) 1.4 设计环境 (2) 1.5 需求分析 (2) 1.6 概要设计 (2) 1.7 详细设计 (4) 1.8 编程调试 (5) 1.9 测试 (11) 1.10 结束语 (13) 课程设计2 赋值语句的解释程序设计 (14) 2.1 设计题目 (14) 2.2 设计容 (14) 2.3 设计目的 (14) 2.4 设计环境 (14) 2.5 需求分析 (15) 2.6 概要设计 (16) 2.7 详细设计 (16) 2.8 编程调试 (24) 2.9 测试 (24) 2.10 结束语 (25) 课程设计一词法分析器设计 一、设计题目 手工设计c语言的词法分析器（可以是c语言的子集）。 二、设计容 处理c语言源程序，过滤掉无用符号，判断源程序中单词的合法性，并分解出正确的单词，以二元组形式存放在文件中。 三、设计目的 了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程。 四、设计环境 该课程设计包括的硬件和软件条件如下： 4.1.硬件 （1）Intel Core Duo CPU P8700 （2）存4G 4.2.软件 （1）Window 7 32位操作系统 （2）Microsoft Visual Studio c#开发平台 4.3.编程语言 C#语言 五、需求分析 5.1.源程序的预处理：源程序中，存在许多编辑用的符号，他们对程序逻辑功能无任何影响。例如：回车，换行，多余空白符，注释行等。在词法分析之前，首先要先剔除掉这些符号，使得词法分析更为简单。 5.2.单词符号的识别并判断单词的合法性：将每个单词符号进行不同类别的划分。单词符号可以划分成5中。 (1)标识符：用户自己定义的名字，常量名，变量名和过程名。 (2)常数：各种类型的常数。 (3) 保留字（关键字）：如if、else、while、int、float等。 (4) 运算符：如+、-、*、<、>、=等。 (5)界符：如逗号、分号、括号等。 5.3.将所有合法的单词符号转化为便于计算机处理的二元组形式：（单词分类号，单词自身值）；以图形化界面显示出来。 5.4.可选择性地将结果保存到文件中。 六、概要设计 6.1．数据类型 6.1.1.单词的分类：本词法分析器演示的是C语言的一个子集，故字符集如下： 编译系统课程实验报告实验1：词法分析 常数： digits -> digit digit* optionalFraction -> .digits|ε optionalExponent -> E(+|-|ε)digits|ε number -> digits optionalFraction optionalExponent 运算符： （除/，/=外的）op -> + | - | * | += | -= | *= | % | ++ | -- | != | == | > | < | >= | <= | >> | << | ^ | | | & | && | || | ! | != （以/开头的）op->/|/= 界符：Boundary -> { | } | [ | ] | ( | ) | , | ; | : | ? |~ 行//注释：Comment->//(除\n外的字符)*\n 块/**/注释：Comment->/*(除*/外的字符)*/ 8进制：OCT -> 0(1|2|3|4|5|6|7)(0|1|2|3|4|5|6|7)* 16进制：HEX -> 0x(1|…|9|a|…|f) (0|…|9|a|…|f)* 字符常数：char -> ' (a|b|c|...|z|A|B|C|...|Z|_) ' 字符串常数：string-> "((((除\和”外的字符)*|\(所有字符)+)(除\和”外的字符|\”))*)"（2）各类单词的转换图 标识符： 8进制，16进制，10进制常数： 运算符： 界符： 行//注释： 块/**/注释：字符常数：字符串常数： 竭诚为您提供优质文档/双击可除编译原理词法分析器实验报告 篇一：编译原理词法分析器实验报告 曲阜师范大学实验报告 计算机系20XX年级软件工程一班组日期20XX年10月17日星期日 姓名 陈金金同组者姓名 课程编译原理成绩 实验名称：教师签章词法分析器 一、实验目的： 1·掌握词法分析的原理。 2·熟悉保留字表等相关的数据结构与单词的分类方法。 3·掌握词法分析器的设计与调试。 二、实验内容： 根据编译中的分词原理，编写一个词法分析程序： 1.输入：任意一个c语言程序的源代码。 2.处理：对输入进行分析，分离出保留字、标识符、常 量、算符和界符。 3.输出：对应的二元式（种别编码自定，可暂编为一类对应一个编码）。 三、实验要求： 1.任选c/c++/Java中的一种高级程序语言编程完成词法分析器。 2.词法分析器应以教材所述分词原理为依据，使用恰当的数据结构和方法，结构清晰、高效。 四、实验环境： windowsxp操作系统，J2se，eclipse集成开发环境 五、实验分析： 将源代码作为长字符串进行读入，之后通过switch语句，及状态转换图进行词素识别，并对识别的词素进行分类整理以二元式的形式输出。 六、实验过程： 1、建立词法分析器界面，很简单：输入框，输出框，执行分析按钮，清空按钮，退出程序按钮。主要的地方是，考虑mvc开发模式，为model及controller提供接口。实现界面如下所示： 2、核心代码的编写，考虑到需要进行词素的匹配，创建符号表类symTable。提供两个变量，分别存放如下内容：并提供方法insert()，lookup()，分别负责标志符的插实验1-3-《编译原理》词法分析程序设计方案
实验一 词法分析器的设计
编译原理词法分析器语法分析器实验报告
词法分析程序设计与实现
词法分析器实验报告
词法分析器的实现与设计
编译原理实验-词法分析器的设计说明
词法分析器实验报告
词法分析器的设计与实现
东南大学编译原理词法分析器实验报告
词法分析器的设计与实现
编译原理设计c语言的词法分析器
词法分析器课程设计
编译原理词法分析器语法分析器实验报告
编译原理实验_词法分析器的设计与实现
实验一、词法分析器(含源代码)
编译原理词法分析器语法分析课程设计报告书
词法分析器实验报告代码
编译原理词法分析器实验报告