編譯原理課程設(shè)計(jì)詞法分析器文檔

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文檔簡(jiǎn)介

1、　　2011—2012學(xué)年第一學(xué)期　　目錄　　第 1 節(jié)課程設(shè)計(jì)目的1　　第 2 節(jié)課程設(shè)計(jì)要求1　　第 3 節(jié)課程設(shè)計(jì)內(nèi)容2　　第 4 節(jié) 狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖

2、4　　第 5 節(jié) 實(shí)現(xiàn)工具4　　第 6 節(jié)實(shí)現(xiàn)函數(shù)4　　第 7 節(jié)測(cè)試結(jié)果5　　第 8 節(jié)實(shí)驗(yàn)源代碼6　　第 9 節(jié)參考文獻(xiàn)9　　致謝</b

3、>　　感設(shè)計(jì)目的　?、倮斫庠~法分析器的基本功能。詞法分析的任務(wù)是：從左至右逐個(gè)字符地對(duì)源程序進(jìn)行掃描，產(chǎn)生一個(gè)個(gè)的單詞符號(hào)（token），把作為字符串的源程序改造成單詞符號(hào)串的中間程序。因此，詞法分析是編譯的基礎(chǔ)。　?、诶斫庠~法規(guī)則的描述方法。程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言一般可以用

4、標(biāo)識(shí)符、關(guān)鍵字、運(yùn)算符、分隔符、常量、字符串和注釋符來(lái)描述　　④理解狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖及其實(shí)現(xiàn)。一個(gè)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖可用于識(shí)別（或接受)一定的字符。大多數(shù)程序語(yǔ)言的單詞符號(hào)都可以用轉(zhuǎn)換圖予以識(shí)別。轉(zhuǎn)換圖非常易于用程序?qū)崿F(xiàn)，最簡(jiǎn)單的辦法是讓每個(gè)狀態(tài)結(jié)對(duì)應(yīng)一小段程序。　　④能夠編寫(xiě)簡(jiǎn)單的詞法分析器。　　2.課

5、程設(shè)計(jì)的要求　　手工構(gòu)造一個(gè)簡(jiǎn)單的詞法分析程序, 能夠識(shí)別標(biāo)識(shí)符、整數(shù)、關(guān)鍵字、算符、界符。　?、佼?huà)出識(shí)別單詞的狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。　　(若狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖過(guò)于復(fù)雜,可以只畫(huà)出主要部分；若依舊復(fù)雜，可只識(shí)別標(biāo)識(shí)符和整數(shù))　?、诟鶕?jù)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖手工構(gòu)造詞法分析程序。從以

6、下方法中選一：　　詞法分析器作為獨(dú)立的一遍。　　詞法分析結(jié)果輸出到屏幕上或存入文件。　　詞法分析器作為一個(gè)子程序被語(yǔ)法分析器調(diào)用。　　每次調(diào)用返回一個(gè)單詞　　同時(shí)將單詞及屬性存入符號(hào)表

7、③ 實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖。從以下方法中選一：　　直接轉(zhuǎn)向法　　表驅(qū)動(dòng)法　　四、選做實(shí)驗(yàn)　　? 使用緩沖技術(shù)

8、　　3.課程設(shè)計(jì)內(nèi)容　　程序語(yǔ)言的單詞符號(hào)一般可分為下列五種。　　(1)關(guān)鍵字 　　是由程序語(yǔ)言定義的具有固定意義的標(biāo)志符。本程序定義 char,short,int,unsigned,long,float,doub

9、le,struct,union,void,enum,const,typedef,auto,static,break,case,continue,default,do,else,for,if,return,switch,while,sizeof,printf,FILE,fopen,NULL,fclose,exit,read,closef，printf為關(guān)鍵字。　?。?）標(biāo)識(shí)符&l

10、t;/b>　　用來(lái)表示各種名字，如變量名、數(shù)組名、過(guò)程名等等。　?。?）常數(shù)　　常數(shù)的類型一般有整型、實(shí)型、布爾型、文字型等等。例如，100，3.14159。　?。?）運(yùn)算符</p&g

11、t;　　如+、-、*、/、>=、<=、== 等等　?。?）界符　　如[、]、{、}、(、)、;、,、.等等。　　具體實(shí)現(xiàn)過(guò)程：　　用c++編寫(xiě)詞法分析程序，從文件

12、中讀入預(yù)分析的源程序經(jīng)詞法分析將結(jié)果寫(xiě)入指定文件中。　　在設(shè)計(jì)中預(yù)分析文件保存在test.txt中，輸出結(jié)果保存在result.txt中。　　本程序?qū)崿F(xiàn)了　　將詞法分析器作為獨(dú)立的一遍，詞法分析結(jié)果存入文件。　　用直接轉(zhuǎn)向法實(shí)現(xiàn)狀態(tài)轉(zhuǎn)

13、換圖。　　?使用緩沖技術(shù)。　　本程序能夠識(shí)別簡(jiǎn)單的運(yùn)算符，界符，常數(shù)，標(biāo)示符和關(guān)鍵字。其中關(guān)鍵字由程序所給的關(guān)鍵字表kt（key table）內(nèi)容指定。如有未涉及的關(guān)鍵字還可以通過(guò)修改程序中表內(nèi)容擴(kuò)展。對(duì)未定義的字符（不屬于界符，運(yùn)算符和常數(shù)）輸出并顯示為“其他字符”。文中特別定義了注釋符號(hào)，換行符號(hào)和空格。在程序

14、設(shè)計(jì)工程中一開(kāi)始未注意將當(dāng)前指針后退一位的情況，在輸出程序結(jié)果時(shí)發(fā)現(xiàn)一些字符缺漏。通過(guò)查資料【1】發(fā)現(xiàn)了將指針后移的用法并解決了這個(gè)問(wèn)題。設(shè)計(jì)過(guò)程中牽涉到對(duì)文件的使用如c_str(),ios:binary的用法，get（）函數(shù)的用法，fstream的兩個(gè)類ifstream和ofstream的用法【2】實(shí)現(xiàn)文件的讀寫(xiě)操作。　　為了分析大于4kb的程序本程序使用了著名的雙緩沖技術(shù)。設(shè)計(jì)思想如下<

15、;/p>　　4.狀態(tài)轉(zhuǎn)換圖如下　　5.實(shí)驗(yàn)工具　　Vc++6.0 ，win7畫(huà)圖工具，　　6. 實(shí)現(xiàn)函數(shù)　　void get_ch

16、ar (); //用于從buffer讀取一個(gè)字符到C 　　int letter (int C); //判斷是否是字母 　　int digit (int C); //判斷時(shí)候是數(shù)字或者小數(shù)點(diǎn) 　　int underline (int C);

17、 //判斷時(shí)候是下劃線 　　int reserve (string token); //判斷時(shí)候是關(guān)鍵字 　　void retract (); //向前指針向后退一個(gè) 　　void returnout (string str1,string str2); //文件打印<

18、/p>　　結(jié)果及測(cè)試分析　　實(shí)驗(yàn)代碼　　/////////////////////////////////////////// 詞法分析程序@zhangjinrong///////////////////////////////////////////

19、///////　　/////////頭文件////////////　　#include <iostream>　　#include <fstream>　　#include <string>　　us

20、ing namespace std;　　///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　//關(guān)鍵字///////////

21、　　string kt[36] ={"char","short","int","unsigned","long","float","double","struct","union","void",

22、　　"enum","const","typedef","auto","static","break","case","continue","default","do","else","for",&qu

23、ot;if",　　"return","switch","while","sizeof","printf","FILE","fopen","NULL",　　"fclose&quo

24、t;,"exit","read","close","fprintf"};　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////<

25、/p>　　//自定義變量，數(shù)組//　　ifstream infile; //以輸入（從硬盤(pán)到內(nèi)存）方式打開(kāi)文件　　ofstream outfile; //輸出（從內(nèi)存到硬盤(pán)）方式打開(kāi)文件　　char buffer1 [64];

26、 //兩個(gè)緩沖buffer 　　char buffer2 [64];　　char C; //用于switch分析 　　string token=""; //多個(gè)C組成的串

27、;　　char *startptr,*forwardptr; //buffer的開(kāi)始指針和向前指針 　　///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　//函數(shù)

28、聲明//////////　　void get_char (); //用于從buffer讀取一個(gè)字符到C 　　int letter (int C); //判斷是否是字母 　　int digit (int C); //判斷時(shí)候是數(shù)字或者小數(shù)點(diǎn) <

29、/p>　　int underline (int C); //判斷時(shí)候是下劃線 　　int reserve (string token); //判斷時(shí)候是關(guān)鍵字 　　void retract (); //向前指針向后退一個(gè) 　　void ret

30、urnout (string str1,string str2); //文件打印 　　///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　mai

31、n ()　　{　　startptr=buffer1; //數(shù)組頭指針　　forwardptr=buffer1; //數(shù)組當(dāng)前指針<p&

32、gt;　　buffer1 [63]=buffer2 [63]=-1; //數(shù)組尾數(shù)值為-1　　cout<<"輸入源文件的路徑和文件名：(例： F:1.c)"<<endl;　　string str111;　　cin>>str111;&l

33、t;/p>　　infile.open (str111.c_str (),ios::binary);//二進(jìn)制文件　　cout<<"輸入經(jīng)詞法分析后生成文件的路徑和文件名："<<endl;　　string str222;　　cin>>

34、;str222;　　outfile.open (str222.c_str (),ios::trunc);//再次寫(xiě)入覆蓋文件已有內(nèi)容　　//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

35、//////////　　///將文件內(nèi)容讀入第一緩沖區(qū)/////　　for (int i=0;i<=62;i++)　　buffer1 [i]=infile.get ();//將文件中字符放入第一緩沖區(qū)　　while (1)<

36、;/p>　　{　　token=""; //多個(gè)C組成的串為空　　get_char (); //從數(shù)組中傳遞出一個(gè)字符c　　switch (C)　　{ &

37、lt;/b>　　////當(dāng)首位字符為字母////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　case 'a':case 'b':case 'c':ca

38、se 'd':case 'e': case 'f': case 'g': case 'h': case 'i': case 'j':　　case 'k':case 'l':case 'm':case 'n':case &#

39、39;o': case 'p': case 'q': case 'r': case 's': case 't':　　case 'u':case 'v':case 'w':case 'x':case 'y': case 'z

40、': case 'A': case 'B': case 'C': case 'D':　　case 'E':case 'F':case 'G':case 'H':case 'I':case 'J':case 'K':

41、case 'L':case 'M':case 'N':case 'O':　　case 'P':case 'Q':case 'R':case 'S':case 'T':case 'U':case 'V':case '

42、W':case 'X':case 'Y':case 'Z':　　{　　while (letter (C)||digit (C)||underline (C)) //字母后跟字母或數(shù)字或下劃線時(shí)　　{&l

43、t;/b>　　token=token+C; 　　get_char ();　　}　　if (reserve (token)==1) //如果字符串不在關(guān)鍵字表中輸出標(biāo)示符<p&g

44、t;　　{　　returnout ("關(guān)鍵字",token);　　}else 　　returnout (token,"標(biāo)示符"); //如果在關(guān)鍵字表中輸出標(biāo)示符&

45、lt;p>　　retract (); /*當(dāng)token已為關(guān)鍵字時(shí)由于執(zhí)行了get_char()已讀取一個(gè)字符。　　為避免漏掉需回溯一個(gè)字符*/　　break;　　}

46、　　///// 當(dāng)首字母為數(shù)字時(shí) ////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　case '1':case '2':case '3':case '4':case &#

47、39;5':case '6':case '7':case '8':case '9':case '0':　　{　　while (digit (C)==1||C=='.')&l

48、t;b>　　{　　token=token+C; 　　get_char (); 　　}　　returnout ("常數(shù)",token);　　re

49、tract ();　　break;　　}　　//////本程序定義為運(yùn)算符所以考慮不同情況////////////////////////////////////////////////////////////////////////&l

50、t;/p>　　case '<':　　{　　get_char (); //字符為<,<=,<>三種情況　　if (C=='

51、>')　　returnout ("<>","空格分界符");　　else　　{　　retract ();&

52、lt;p>　　returnout ("<","運(yùn)算符");　　}　　break;　　}　　////////

53、//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　case '/':　　{

54、;　　get_char ();　　if (C=='*')// 讀到/*的情況一直讀到*/結(jié)束　　{　　while (1)　　{</p&g

55、t;　　get_char ();　　while (C!='*')　　get_char ();　　if (C=='/')　　break;

56、retract ();　　} 　　}　　else if (C=='/') //讀到//的情況一直讀取字符直到這一行結(jié)束　　{<

57、;/b>　　get_char ();　　while (C!='\n')　　get_char ();　　} 　　else

58、　　{　　retract ();　　returnout ("/","運(yùn)算符");　　}　　break;</b&

59、gt;　　}　　////////////簡(jiǎn)單的運(yùn)算符和界符//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　case'+' :{returnout (

60、"+","運(yùn)算符");break;}　　case'-' :{returnout ("-","運(yùn)算符");break;}　　case'*' :{returnout ("*","運(yùn)算符");break;}&l

61、t;/p>　　case'=' :{returnout ("=","運(yùn)算符");break;}　　case'>' :{returnout (">","運(yùn)算符");break;}　　//case'/&

62、#39; :{returnout ("/","運(yùn)算符");break;}　　case'(' :{returnout ("(","界符"); break;}　　case')' :{returnout (")","界符

63、"); break;}　　case'[' :{returnout ("[","界符"); break;}　　case']' :{returnout ("]","界符"); break;}

64、　　case';' :{returnout (";","界符"); break;}　　case'.' :{returnout (".","界符"); break;}　　case',' :{returnout

65、 (",","界符"); break;}　　case'{' :{returnout ("{","界符"); break;}　　case'}' :{returnout ("}","界符"); break;}

66、　　/////////////換行和空格/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　case ' ': break;　　case '\n': c

67、ase'\r': //遇到換行符　　{　　if (C=='\n')　　break;　　}

68、　　default: 　　{　　outfile<<"< "<<C<<" , 換行符>"<<endl;

69、　break;　　}　　}　　}　　infile.close ();　　outfile.clos

70、e ();　　system ("pause");　　return 0;　　}　　////////////////////////////////////////////////

71、//////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　/////雙緩沖的實(shí)現(xiàn)////　　void get_char ()　　{

72、　if ((* forwardptr)==-1) //當(dāng)前指針在緩沖區(qū)（不知是那個(gè)緩沖區(qū)）末尾　　{　　if (forwardptr==buffer1+63) //在第一buffer尾，向第二buffer讀入數(shù)據(jù) <

73、;p>　　{　　for (int i=0;i<=62;i++)　　buffer2 [i]=infile.get ();　　forwardptr=buffer2;　　get_char ();<p

74、>　　}　　else if (forwardptr==buffer2+63) //在第二buffer尾，向第一buffer讀入數(shù)據(jù) 　　{　　for (int i=0;i<=62;i++)

75、　　buffer1 [i]=infile.get ();　　forwardptr=buffer1;　　get_char ();　　}　　else //

76、在不是buffer尾的位置讀到了EOF,說(shuō)明完成了分析 　　{　　infile.close ();　　outfile.close ();　　ofstream out;　　cout<<

77、;"詞法分析結(jié)果已存入文件夾中"<<endl;　　system ("pause");　　exit (-1);　　}　　}

78、　　{　　C=(*forwardptr); //當(dāng)前字符用于分析　　forwardptr=forwardptr+1; //當(dāng)前指針改指向下一個(gè)字符 　　}&

79、lt;/b>　　}　　/////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////　　///自定義簡(jiǎn)單函數(shù)///

80、/　　int letter (int C)　　{　　if ((C>=65&&C<=90)||(C>=97)&&(C<=122))　　return 1;</

81、b>　　else return 0;　　}　　int digit (int C)　　{　　if ((C>=48)&&(C<

82、;=57))　　return 1;　　else return 0;　　}　　int underline (int C)　　{</b

83、>　　if (C=='_')　　return 1;　　else return 0;　　}　　int reserve (string

84、token)　　{　　for (int i=0;i<=35;i++)　　{　　if (token==kt [i])　　return

85、 1;　　}　　return 0;　　}　　void retract ()

86、{　　if (forwardptr==buffer1) //向前指針在buffer頭　　forwardptr=(buffer2+63); //后退一個(gè)字符在第二緩沖區(qū)末尾　　else

87、　　{　　if (forwardptr==buffer2) //使向前指針在第二個(gè)buffer尾　　forwardptr=(buffer1+63);　　else forwardptr--;<b

88、>　　}　　}　　void returnout (string str1,string str2)　　{　　outfile<<"< "

89、;<<str1<<" , "<<str2<<" >"<<endl;　　}　　////////////////////////////////////////////////////////////////////

90、//////////////////////////////////////////////////////////////////////////YANTAN//UNIVERSITY///SC/09/1/1/2009/2550/1128/qq/1013415421///////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////////

91、///////////////////////////////////////　　參考文獻(xiàn)　　【1】百度文庫(kù)《fseek用法詳解》　　【2】百度文庫(kù)《c和c++文件讀寫(xiě)操作》　　【3】程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言編譯原理》國(guó)防陳火旺</p&g

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