【编译原理】简易C语言词法分析器的设计与实现+可运行代码+截图

1.实验名称

实验一 简易C语言词法分析器的设计与实现

2.实验目的

（1）掌握C语言单词符号的类别、正规式，会构造识别单词符号的状态转换图；
（2）能利用状态转化图构造C语言词法分析器；
（3）掌握词法分析程序的作用。

3.实验内容

（1）对任给的一个C语言源程序，能够滤掉空格、回车换行符、tab键及注释。
（2）识别各类单词符号，如关键字、标识符、运算符、常数、界符，结果以二元式形式输出，并构造符号表。
（3）输出有词法错误的单词及所在行号。（在此阶段只能识别有限的词法错误）

4.实验原理

根据扫描到的单词符号的第一个字符的种类，分别转到相应的程序进行处理。这些程序的功能就是识别以相应字符开头的各类单词符号。

5.实验步骤

（1）根据C语言各类单词的正规式，构造能识别各类单词的状态转换图。
（2）根据状态转换图，构造识别各类单词的词法分析器。
画出识别各类单词的状态转换图

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实验截图及数据

输入数据：（要考虑输入的各种情况）

图1文件夹目录

图2 Devc运行框

图3 data.txt文件截图

输出结果：

附录源程序清单：

#include<string.h>
#include<stdio.h>
#define   MAX 22             /*分析}表的最大容量*/
#define   RES_MAX   10        /*关键字的最大长度*/
#define   MAXBUF 255         /*缓冲区的大小*/

char   ch =' ';             /*存放读入当前的输入字符*/
int Line_NO;                /*纪录行号*/

struct keywords    /*关键字*/
{
char lexptr[MAXBUF];
int token;
};
struct keywords symtable[MAX];
char str[MAX][10]={"int","char","float","main","double","case", "for","if","auto","else","do","while","void","static", "return","break","struct","const","union","switch","typedef","enum"};

/*对关键字表进行初始化，div,mod,and,or也作为关键字处理*/
/*最小的token是program：3，最大的token是or：24*/
void init() 
{           
	int j;
	for(j=0; j<MAX; j++)
	{
	   strcpy(symtable[j].lexptr,str[j]);
	   symtable[j].token=j+3;   
	}
}

/***************对关键字进行搜索**************/
int Iskeyword(char * is_res){
   int i;
   for(i=0;i<MAX;i++){
     if((strcmp(symtable[i].lexptr,is_res))==0) break;
   }
   if(i<MAX) return   symtable[i].token;
   else return 0;
}

/*****************判断是否为字母*****************/
int IsLetter(char c)
{
   if(((c<='z')&&(c>='a'))||((c<='Z')&&(c>='A'))) return 1;
    else return 0;
}

/*************判断是否为数字**************/
int IsDigit(char c){
   if(c>='0'&&c<='9') return 1;
   else return 0;
}

/***************分析程序**************/
void analyse(FILE *fpin,FILE *fpout){
	/* 输入缓冲区，存放一个单词符号 */
    char arr[MAXBUF];	
    int j=0;
    while((ch=fgetc(fpin))!=EOF){
    /*碰到空格、tab则跳过*/
    if(ch==' '||ch=='\t'){}
    else if(ch=='\n'){Line_NO++;}
/*********************字符串的处理*************************/
   else if(IsLetter(ch)){
       while(IsLetter(ch)|IsDigit(ch)|ch=='_'){
		   if((ch<='Z')&&(ch>='A'))     
		   		ch=ch+32;   /*忽略大小写*/
            arr[j]=ch;
            j++;
            ch=fgetc(fpin);
        }
        /*输入指针回退一个字符*/
        fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);
        arr[j]='\0';
        j=0;
       if (Iskeyword(arr)){   /*如果是关键字*/
            fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t关键字\n",arr,Iskeyword(arr));
        }else   
			fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t标识符\n",arr,1); /*普通标识符*/
/*************************数字的处理****************************/      
   }else if(IsDigit(ch)){
	int s=0;
      while(IsDigit(ch)|IsLetter(ch)){
		if(IsLetter(ch)){
            arr[j]=ch;
            j++;
            ch=fgetc(fpin);
			s=1;
		}
	 	else if(IsDigit(ch)){
			arr[j]=ch;
            j++;
            ch=fgetc(fpin);
		}		  
    }
        fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);
        arr[j]='\0';
        j=0;
	if(s==0)
		fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t无符号整数\n",arr,2) ; 
	else if(s==1)
		fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t错误\n",arr,3) ; 
      }else switch(ch){           
            case'+' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n","+",41);break;
            case'-' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n","-",42);break;
            case'*' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n","*",43);break;
            case'(' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n","(",25);break;
            case')' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n",")",26);break;
            case'[' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n","[",27);break;
            case']' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n","]",28);break;                      
            case';' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n",";",29);break;
            case'=' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n","=",45);break;
            case'.' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n",".",30);break;
            case',' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n",",",31);break;
			case':' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n",":",32);break; 
			case'{' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n","{",33);break;
			case'}' :fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t分界符\n","}",34);break; 
            case'>' :{
				ch=fgetc(fpin);
		        if(ch=='=') 
				 	fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n",">=",46);
		        else {
					fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n",">",47);
					fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);
				}
    		}break;

            case'<' :{
				ch=fgetc(fpin);
		        if(ch=='=') 
				 	fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n","<=",48);
		        else if(ch=='>') 
				 	fprintf(fpout,"%s\t\t%d\n","<>",50);
		        else{
				 	fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n","<",49);
				 	fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);}
            }break;
   /***************出现在/  /之间的全部作为注释部分处理*******************/  
               case'/' :{ch=fgetc(fpin);
				   if(ch=='*'){
                      while(ch!='/'&&ch!=EOF){
					 	ch=fgetc(fpin);
					  }
                      if(ch==EOF) 
					  	fprintf(fpout,"缺少一个'/'");}
				   else {
				   		fprintf(fpout,"%s\t\t%d\t\t运算符\n","/",44);
				   		fseek(fpin,-1L,SEEK_CUR);}
                }break; 
   /***************非法字符*******************/                         
               default :fprintf(fpout,"在第%d行无法识别的字符\t%c\n",Line_NO,ch);
        }
    }
}
/**********主程序中完成对输入输出文件的读写***********/
int main(){
   char in_fn[25],out_fn[25];
   FILE * fpin,* fpout;  printf("<<<<<<<<<<<<<<<<<<WELCOME>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>>\n");
   printf("..............词法分析程序实验......................\n");
   printf("\n");
   printf(".....目前共有词法程序范例：   1个   \n");
   printf(".....程序范例1：data.txt \n");
   printf(".....输入一个已有的程序:\n");
   scanf("%s",in_fn);
   printf(".....输入你想要保存分析的目标文件名:\n");
   scanf("%s",out_fn);
   fpin=fopen(in_fn,"r");
   fpout=fopen(out_fn,"w");
   init();
   analyse(fpin,fpout);
   fclose(fpin);
   fclose(fpout);
   printf(".....程序已分析完成分析并保存至目标文件\n");
   printf("........<谢谢使用>......\n");
   return 0;
}
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