2021-10-10 编译原理实验1——词法分析_借助词法分析工具 gnu flex,编写一个对使用 c--语言书写的源代码进行词法分析 (c-

一、实验要求

编写一个程序对使用 C–语言书写的源代码进行词法分析，并打印分析结果。学习词法分析工具 Flex的使用方法，并使用 C 语言完成程序。

• 基本要求（6%）
  a. 输出C–文法规定的基本词法分析结果（27种token）；
  b. 输出未定义的标识符；
  c. 识别单行注释。
• 附加要求（6%）
  a. 识别八进制和十六进制数；
  b. 识别指数形式浮点数；
  c. 识别多行注释。

二、使用flex

编写 flex 文件，规范正则表达式进行单词匹配：

1. 第一部分：正则表达式

   %option yylineno
   digit [0-9]
   letter [a-zA-Z]
   unsignedint [1-9]{digit}*
   
   SPACE [ ]
   LF [\n\r\f\v\t]
   FLOAT [+-]?({digit}+)?\.{digit}+?([eE][+-]?(0|[0-9]*))?
   ILLEGALFLOAT ([+-]?({digit}+)?[eE][+-]?{digit}*\.{digit}*)|([+-]?({digit}+)?[eE]{letter}*)
   ID ({letter}|_)({letter}|_|{digit})*
   SEMI ;
   COMMA ,
   ASSIGNOP =
   RELOP (>|<|>=|<=|==|!=)
   PLUS \+
   MINUS \-
   STAR \*
   DIV \/
   AND &&
   OR \|\|
   DOT \.
   NOT !
   TYPE (int|float)
   LP \(
   RP \)
   LB \[
   RB \]
   LC \{
   RC \}
   KEYWORD if|else|struct|return|while
   INT8 [+-]?0(0|([1-7][0-7]*))
   ILLINT8 0([0-7]*)?[8-9]+{digit}*
   INT16 [+-]?(0(x|X))(0|([1-9A-Fa-f][0-9A-Fa-f]*))
   ILLINT16 [+-]?(0(x|X))(0|([1-9A-Fa-f][0-9A-Fa-f]*))?([g-zG-Z]+)({digit}|{letter})*
   INT [+-]?(0|{unsignedint})
   NOTE (\/\/.*)|(\/\*(.|\r\n)*\*\/)
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2. 第二部分：用户定义部分

   %{
   	int count = 1;
   %}
   1
   2
   3

   count 用于记录扫描的列数，以便后续输出错误位置。

3. 第三部分：匹配操作

   %%
   {KEYWORD} {printf("KEYWORD at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {DOT} {printf("DOT at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {FLOAT} {printf("FLOAT at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {ILLEGALFLOAT} {printf("Error Type A at line %d,char %d: Illgal float number: '%s'.\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {INT16} {printf("INT16 at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count, yytext);count+=yyleng;}
   {ILLINT16} {printf("Error Type A at line %d,char %d: Illgal hexadecimal number: '%s'.\n", yylineno,count, yytext);count+=yyleng;}
   {INT8} {printf("INT8 at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count, yytext);count+=yyleng;}
   {ILLINT8} {printf("Error Type A at line %d,char %d: Illgal octal number: '%s'.\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {INT} {printf("INT data at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {NOTE} {printf("NOTE at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {SEMI} {printf("SEMI at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {COMMA} {printf("COMMA at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {ASSIGNOP} {printf("ASSIGNOP at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {RELOP} {printf("RELOP at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {PLUS} {printf("PLUS at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {MINUS} {printf("MINUS at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {STAR} {printf("STAR at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {DIV} {printf("DIV at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {AND} {printf("AND at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {OR} {printf("OR at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {NOT} {printf("NOT at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {TYPE} {printf("TYPE at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {LP} {printf("LP at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {RP} {printf("RP at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {LB} {printf("LB at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {RB} {printf("RB at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {LC} {printf("LC at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {RC} {printf("RC at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {ID} {printf("ID at line %d,char %d:%s\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   {SPACE} {count++;}
   {LF} {count=1;}
   . {printf("Error Type A at line %d,char %d: Myterious character: '%s'.\n", yylineno,count,yytext);count+=yyleng;}
   %% 
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   这一部分规定了匹配到给定的正则表达式后进行的操作。大部分为打印输出，小部分只规定了内置变量的操作。例如匹配到 SPACE，使得行号 + 1，其他啥也不做。

4. main函数部分

   int main(int argc, char* argv[]) {
       if (argc > 1) {
           if(!(yyin = fopen(argv[1], "r"))) {
               perror(argv[1]);
               return 1;
           }
           while (yylex() != 0);
       }
       return 0;
   }
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   main 函数读取文件，依次匹配每一个 token，并进行相应的打印输出。

三、测试样例

0547 089 0x5c4ad 0X345 0X1D7E 0x4m4
1.23 1.3e0 13.5e9 2.e-23 3. .08 2er 15e 1e2.5
// note1
/* this
is a long long comment
*/
h = 5 / 2 // note2
}
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四、编译代码

输入指令：

>>> flex lizi.l
>>> gcc lex.yy.c -lfl -o scanner
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得到可执行程序 scanner，我们就可以用这个程序进行编译文件：

>>> ./scanner text.cmm
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五、测试结果