使用直接分析法编制C语言子集的词法分析程序

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南华大学
计算机科学与技术学院
实 验 报 告
（ 2011~2012 学年度 第 二 学期 ）
课程名称
程序设计语言与编译
姓名 学号
专业 电气信息类 班级
地点 8—209 教师
题目:　用直接分析方法编制C++语言子集的词法分析程序．
一、分析
对于单词符号我们将其分成四类：保留字K、标识符I、常数C和界符P，每类单词符号均可使用一张表格表示．在词法分析过程中，保留字K和界符P这两个表格的内容是固定不变的（由语言确定），源程序字符串只能从其中选取，而标识符I、常数C这两表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K、I、C或P中之一，那么就以单词的二元式形式输出．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．
各类单词的二元式表述均具有相同的结构与长度，形式如下：
（单词种别t，单词自身的值i）
t是单词种别，而单词种别共分为K、I、C、P四类且每类对应一张表格．因此，t实际上就是一个指向这四类中某一类对应表格的指针．i则为指向该类表格中一个特定项目的指针．
所以整个的词法分析过程就是从源程序中获得一个个的单词符号，将这些符号分别填入四张类表中，并且有一个二元式序列构成一个索引，这个索引为以后的语法分析提供处理上的方便．
为了减少实习量，可以适量地选取K，P中的一个子集来进行．如下表：
表1　保留字K表
内部地址 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
保 留 字 BEGIN CONST DO ELSE 　END IF PROCEDURE THEN VAR WHILE
表2　界符P表
内部地址 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
界　符 ； ＋ ： ： （ ， ） ＜ ＜ ＜
组合界符 ＝ ＝ ＞
保留字表包括10个有代表性的保留字，界符表包括关系运算符三种（8,9,10），算术运算符（2），分隔符三种（1,4,6），一对圆括号，加上赋值号共10种．这两表的内容表明PASCAL语言的条件语句，赋值语句，WHILE型循环语句，复合语句，过程及变量说明均可作为源程序例子输入给词法分析程序，标识符表I中的每一项包含一个标识符，常数表C中的每一项包含一个整常数，后两表的内容都是在词法分析过程中产生的．
如何从源程序中识别出一个个的单词符号呢？图1中的流图清晰地反映出这一过程．
图1中，双圆圈的状态表示终态，即能到达终态就代表识别出一个单词符号，而带有＊号的终态是指处理时应回退一字符．
二、算法
词法分析器在扫描过程中，依次从源程序中取出源字符，根据图1的扫描过程状态转换图，当碰到终态时，即双圆圈的状态时就得到一个单词符号，此时可以根据第一个字符判断单词属于K，I，C，P中哪一类，从而确定单词的＂单词种别＂和＂单词自身的值＂．整个词法分析的算法流程如图2．
三、实现
选择实习环境为TURBO C20语言 实现程序见附录
四、总结
上机前应做好准备．即根据实习目的、要求和分析，选择相应的数据结构，使用C语言参照算法中的流程编写词法分析的程序．将编好的程序上机进行调试．注意调试的例子应有词法正确的，也应有词法错误的或是超出所选数据结构范围的．
实验完成达到实习目的之后，若尚有余力者，可以对所选子集适当扩大或是增加相应功能如：扩充界符和保留字数目；允许实型常数；进行词法错误检查；最大范围扩充以至PASCAL语言所有字符的集合．
实验完成以后编写出完整的实验报告，反映出最后的实验学习结果．

附录
/ 实验代码：/
实验结果：
五、结果感想
实验中需要识别的词有：
关键字：DIM、IF、DO、STOP、END单词种别码为12345。
标识符；单词种别码为6。
常数为无符号整形数；单词种别码为7。
运算符包括：=、-、、单词种别码为891011。
分隔符包括：,、(、)； 单词种别码为121314。
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，加深对词法分析原理的理解；熟悉了构造词法分析程序的手工方式的相关原理，根据识别语言单词的状态转换图，使用某种高级语言（例如C++语言）直接编写此法分析程序。另外，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。

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