实验一编写词法分析程序
1 实验类型
设计型实验
2 实验目的
通过设计、调试词法分析程序，掌握词法分析程序的设计工具，即有穷自动机，进一步理解自动机理论；掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法；会确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法；加深对课堂教学的理解，提高词法分析方法的实践能力。
3 背景知识
词法分析作为相对独立的阶段来完成（对源程序或中间结果从头到尾扫描一次，并作相应的加工处理，生成新的中间结果或目标程序）。在词法分析过程中，编译程序从外部介质中读取源程序文件中的各个字符，为正确地识别单词，有时还需进行超前搜索和回退字符等操作。因此，为了提高读盘效率和便于扫描器进行工作，通常可采用缓冲输入的方案，即在内存中设置一个适当大小的输入缓冲区，将磁盘上的源程序字符串分批送入该缓冲区中，供扫描器进行处理。
词法分析程序的一般设计方案是：
1、程序设计语言词法规则?正则文法? FA；
或：词法规则?正则表达式? FA；
2、NFA确定化? DFA；
3、DFA最小化；
4、确定单词符号输出形式；
5、化简后的DFA＋单词符号输出形式?构造词法分析程序。
从设计方案可知，要构造词法分析程序，必须掌握以下三个知识点：文法、正则表达式和FA。
文法与语言的形式定义如下：
一个形式文法G 是下述元素构成的一个元组(V N，V T，P，S )。其中：
1、V T—非空有限的终结符号集，即Σ；
终结符：一个语言不可再分的基本符号。
2、V N—非空有限的非终结符号集；
非终结符：也称语法变量，用来代表语法范畴。一个非终结符代表一个一定的语法概念，是一个类（集合）记号，而不是一个体记号。
3、S —开始符号/识别符号，S∈V N；
4、P —产生式规则集（或叫规则或生成式或重写规则）；
产生式：形如α → β或α ::= β的表达式，其中α为左部，β为右部。α∈(V T∪V N)+且至少含一个V N；β∈(V T∪V N)*。
5、V T∪V N =Ф。
仅由字母表A={a i i=1，2，…，k}上的正则表达式α所组成的语言称为正则集，记为L(α )。正则集的形式化描述式称为正则表达式。字母表∑上的正则表达式和正则集递归定义如下：
1、∑中的a是正则表达式，其正则集为{a}；
2、空串ε是∑上的正则表达式，其正则集为{ε}；
3、空集Φ是∑上的正则表达式，其正则集为Φ；
4、如果e1和e2是∑上的正则表达式，它们所表示的正则集分别为L(e1)与L(e2) ，则：
e1|e2也是∑上的正则表达式，其正则集为L(e1|e2)=L(e1) ∪L(e2)。
e1e2也是∑上的正则表达式，其正则集为L(e1e2)=L(e1) L(e2)。
(e1)* 也是∑上的正则表达式，其正则集为L((e1)* )=L(e1)*。
而确定有限自动机(DFA)理论定义DFA M=（Q ，∑，t ，q0，F）。其中：
1、Q —有穷非空状态集；
2、∑—有穷输入字母表；
3、t —映射Q ?∑→Q(单值映射，下态确定)；
4、q0 —q0∈Q,称为开始状态(唯一)；
5、F —非空终止状态集；
非确定有限自动机(NFA M) 定义与DFA M的比较可知：NFA可有多个初态，并可能含ε弧或字符串弧；在NFA中，t是多值的，即t（s, a）无法唯一地确定下一状态。
对于FA，最重要的是给出其映射。可以由状态转换表，状态转换图或者直接给出。
1、直接给出：t(q ,a)=q’；
2、状态转换表：状态为表列，字母为表行；
3、状态转换图：是由一组矢线连接的有限个结点所组成的有向图。每一结点均代表在识别或分析过程中扫描器所处的状态。它是设计和实现扫描器的一种有效工具，是有限自动机的直观图示。下面是标识符的状态图：
图1：标识符状态图
（正则表达式与有限自动机的等价性）定义：对任何两个有限的自动机M1和M2，若有L(M1)=L(M2)，则称M1与M2等价。
可通过子集法或造表法求解NFA的等价DFA（NFA的确定化方法）。
NFA的确定化方法算法（表格法）：
1、画一张具有n+1列的矩阵表P，n = NFA中出现的符号的个数。各应列的名字分别为I，I a，I b，I C，…，其中，a，b，c…是NFA中出的所有字符。
2、令I = ε－CLOSURE（S0）。S0：NFA的初态集。
ε－CLOSURE(S0) = S0∪Sε
Sε= {s| 从S0的某一状态出发经过任意条ε弧可达s}
3、把I填入P的I列
4、计算I a，I b，I C，…，并填入相应的列。
Ia = ε－CLOSURE(Ja)
Ja = {s | 从I的某一状态出发经过一条a弧可到s}
5、若J∈{ I a，I b，I C，…}未在I列出现，则令I = J。
并重复3~5直列所有的J均在I列中出现过。
6、把P中的各子集作为状态，并重新命名。
7、确定终态和初态：
初态：I列的第一个元素。
终态：含有原NFA任一终态的子集。
8、画出相应的DFA
正则文法到有穷自动机的转换步骤：
1、V T?Σ；
2、V N?Q,其中S?q0；
3、A中增加新状态Z作为终态；
4、U →aV ?t(U，a)=V；
a∈V T或a=ε，V∈V N。
5、U →a (a∈V T)?t(U,a)=Z。
正则表达式到有穷自动机的转换，对于任意的一个正则表达式e，从
开始，按照变换规则，逐步扩弧、扩结，直到转换图上所有的弧上都是∑中的单个符号为止。对于引入的每一个新状态，应该赋予一个独有的名字。其变换规则如下：
图3-2：正则表达式到有穷自动机的变换规则图
对于一个语言来说，如何对其单词进行分类和编码并没有一个原则性的规定，而主要取决于处理上的方便。
4 实验内容
编写TEST语言的词法分析程序，并完成词法分析程序的编程与调试。TEST 语言的词法规则如下：
TEST语言的单词符号如下：
标识符：字母打头，后接任意字母或数字。
保留字：标识符的子集，包括：if,else,for,while,do, int,write,read。
无符号整数：由数字组成。
分界符：+、-、*、/、(、)、;、<、>、{、}、!
双分界符：>=、<=、!=、==
注释符：、/* */
5 实验要求
1、根据TEST语言的词法规则，写出正则文法或者正则表达式
2、将正则文法或者正则表达式转换为NFA
3、将NFA确定化并化简
4、根据化简后的DFA画出流程图
5、确定单词分类、单词输出方案
6、编写词法分析程序
以上内容写入实验报告。
6 实验思考
1、你的编写词法分析程序满足最长匹配原则吗？如果满足请给出你的实现方案。如果不满
足请给出改进方案。
2、你的单词分类考虑了哪些因素？
3、构建词法分析程序一般过程是怎样的？
实验一词法分析 有如下算术运算文法： 1) E->E+T 2) E->E-T 3) E->T 4) T->T*F 5) T->T/F 6) T->F 7) F->(E) 8) F->I 9) I->十进制实数|十进制整数|十六进制实数| 十六进制整数|八进制实数|八进制整数 10) 十进制实数-> (0|(1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9) *).(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9) * 11) 八进制实数-> 0(0|1|2|3|4|5|6|7)(0|1|2|3|4|5|6|7)* .(0|1|2|3|4|5|6|7)(0|1|2|3|4|5|6|7) * 12) 十六进制实数-> 0x(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)* .(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f)(0|1|2|3| 4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f) * 13) 十进制整数-> 0 | (1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9) * 14) 八进制整数-> 0(0|1|2|3|4|5|6|7)(0|1|2|3|4|5|6|7) * 15)十六进制整数-> 0x(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f) (0|1|2|3|4|5|6|7|8|9|a|b|c|d|e|f) * 单词分类： 运算符：+ - * / （） 常数： 十进制实数 十进制整数 十六进制实数 十六进制整数 八进制实数 八进制整数 1. 实验目的 实现一个词法分析程序，将输入字符串流分解成 单词流供语法分析使用。 2. 实验要求 输入算术运算式，输出分解后的单词流，例如： 输入（0124.3+0x35a.4f）*12 输出：
编译原理实验报告实验名称：实验一编写词法分析程序 实验类型：验证型实验 指导教师：何中胜 专业班级：13软件四 姓名：丁越 学号： 电子邮箱： 实验地点：秋白楼B720 实验成绩： 日期：2016年3 月18 日
一、实验目的 通过设计、调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；熟悉词法分析 程序所用的工具自动机，进一步理解自动机理论。掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。确定词法分析器的输出形式及标识符与关键字的区分方法。加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。通过本实验，应达到以下目标： 1、掌握从源程序文件中读取有效字符的方法和产生源程序的内部表示文件的方法。 2、掌握词法分析的实现方法。 3、上机调试编出的词法分析程序。 二、实验过程 以编写PASCAL子集的词法分析程序为例 1.理论部分 （1）主程序设计考虑 主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间。 数组 k为关键字表，每个数组元素存放一个关键字。采用定长的方式，较短的关键字 后面补空格。 P数组存放分界符。为了简单起见，分界符、算术运算符和关系运算符都放在 p表中 （编程时，还应建立算术运算符表和关系运算符表，并且各有类号），合并成一类。 id和ci数组分别存放标识符和常数。 instring数组为输入源程序的单词缓存。 outtoken记录为输出内部表示缓存。 还有一些为造表填表设置的变量。 主程序开始后，先以人工方式输入关键字，造 k表；再输入分界符等造p表。 主程序的工作部分设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；接收键盘上 送来的一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码。 ⑵词法分析过程考虑 将词法分析程序设计成独立一遍扫描源程序的结构。其流程图见图1-1。 图1-1 该过程取名为 lexical，它根据输入单词的第一个字符（有时还需读第二个字符），判断单词类，产生类号：以字符 k表示关键字；i表示标识符；c表示常数；p表示分界符；s表示运算符（编程时类号分别为 1，2，3，4，5）。 对于标识符和常数，需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有 该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组id中，将常数 变为二进制形式存入数组中 ci中，并记录其在表中的位置。 lexical过程中嵌有两个小过程：一个名为getchar，其功能为从instring中按顺序取出一个字符，并将其指针pint加1；另一个名为error，当出现错误时，调用这个过程， 输出错误编号。 2.实践部分
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。
青岛理工大学 实 验 报 告 实验课程： 编译原理 实验日期： 2014 年 5月28 日 交报告日期：2014 年6月4日 成绩： 实验地点：现代教育技术中心101（计算机实验室） 计算机工程 学院，计算机科学与技术 专业， 班级：计算113 实验指导教师： 批阅教师： 一、实验目的 设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求 1. 待分析的简单语言的词法 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 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为常数。 例如：对源程序 begin x:=9; if x>0 then x:=2*x+1/3; end# 经词法分析后输出如下序列：(1,beigin) (10,x) (18,:=) (11,9) (26,;) (2,if)......
三、算法思想 1.主程序示意图 主程序示意图如下所示： 其中初值包括如下两个方面。 1)关键字表的初值。 关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在关键字表，当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。若查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表作为一个字符串数组，其描述如下： char *rwtab[22] = {"begin","if","else","then","while","do","for","switch","case", "until","break","goto","constant","return", "int","float","double","string","char","short","long","end"}; 2)程序中的主要变量为syn，token和sum。 2.扫描子程序的算法思想 首先设置3个变量： ①token用于存放构成单词符号的字符串； ②sum用于存放整型单词； ③syn用于存放单词符号的种别码。
编译原理实验--词法分析器 实验一词法分析器设计 【实验目的】 1(熟悉词法分析的基本原理，词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。 2(复习高级语言，进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。 3(通过完成词法分析程序，了解词法分析的过程。 【实验内容】 用C语言编写一个PL/0词法分析器，为语法语义分析提供单词，使之能把输入的字符 串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语法语义分析，并把分析结果(基本字， 运算符，标识符，常数以及界符)输出。 【实验流程图】
【实验步骤】 1(提取pl/0文件中基本字的源代码 while((ch=fgetc(stream))!='.') { int k=-1; char a[SIZE]; int s=0; while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z') { if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32; a[++k]=(char)ch; ch=fgetc(stream); } for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++) for(int n=0;n<=k;n++) {
if(a[n]==wsym[m][n]) ++s; else s=0; if(s==(strlen(wsym[m]))) {printf("%s\t",wsym[m]);m=14;n=k+1;} } 2(提取pl/0文件中标识符的源代码 while((ch=fgetc(stream))!='.') { int k=-1; char a[SIZE]=" "; int s=0; while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z') { if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32; a[++k]=(char)ch; ch=fgetc(stream); } for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++) for(int n=0;n<=k;n++) { if(a[n]==wsym[m][n]) ++s; else s=0; if(s==(strlen(wsym[m]))) {m=14;n=k+1;} } if(m==13) for(m=0;a[m]!=NULL;m++) printf("%c ",a[m]);
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
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:
实验一词法分析 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。 编制一个读单词过程，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、分隔符五大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示） 二、实验要求 使用一符一种的分法 关键字、运算符和分界符可以每一个均为一种 标识符和常数仍然一类一种 三、实验内容 功能描述： 1、待分析的简单语言的词法 （1）关键字： begin if then while do end （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 图 1
程序结构描述： 图 2 四、实验结果 输入begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end # 后经词法分析输出如下序列：(begin 1)(x 10)(：17)(= 18)(9 11)(；26)(if 2)……如图3所示：
图3 输入private x:=9;if x>0 then x:=2*x+1/3; end#后经词法分析输出如下序列：(private 10)(x 10)(：17)(= 18)(9 11)(；26)(if 2)……如图4所示： 图4 显然，private是关键字，却被识别成了标示符，这是因为图1中没有定义private关键字的种别码，所以把private当成了标示符。 输入private x:=9;if x>0 then x:=2*x+1/3; @ end#后经词法分析输出如下序列：(private 10)(x 10)(：17)(= 18)(9 11)(；26)(if 2)……如图5所示
` 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。
实验一词法分析程序设计与实现 一、实验目的及内容 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 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);
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);
(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 $RPAR - - - - - - 内部字符串 标准二进形式 - - - - - - 对于这个小语言，有几点重要的限制： 首先，所有的关键字（如IF﹑WHILE等）都是“保留字”。所谓的保留字的意思是，用户不得使用它们作为自己定义的标示符。例如，下面的写法是绝对禁止的： IF（5）=x 其次，由于把关键字作为保留字，故可以把关键字作为一类特殊标示符来处理。也就是说，对于关键字不专设对应的转换图。但把它们（及其种别编码）预先安排在一张表格中（此表叫作保留字表）。当转换图识别出一个标识符时，就去查对这张表，确定它是否为一个关键字。 再次，如果关键字、标识符和常数之间没有确定的运算符或界符作间隔，则必须至少用一个空白符作间隔（此时，空白符不再是完全没有意义的了）。例如，一个条件语句应写为 IF i>0 i= 1;
实验一：词法分析器编制实验 一教学重点与实现的关键技术 1.1词法分析概述 人们理解一篇文章(或解析一个程序)起码是在单词级别上来思考的。同样，编译程序也是 在单词的级别上来分析和翻译源程序的。词法分析的任务是：从左至右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个的单词符号（token），把作为字符串的源程序改造成单词符号串的中间程序。因此，词法分析是编译的基础。 执行词法分析的程序称为词法分析器。构造词法分析器的方法分为手工编制和自动生成（如用著名的词法分析器的自动生成工具Lex自动为某种语言的编译构造词法分析器）两种，本实验要求学生利用所学习掌握的知识手工编制一个小型的词法分析器。 1.2词法分析器的设计要求 1.2.1词法分析器的功能和输出形式 词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。单词符号是一个程序语言的基本语法符号。程序语言的单词符号一般可分为下列五种。 （1）关键字 是由程序语言定义的具有固定意义的标志符。有时称这些标志符为保留字或基本字。例如，Pascal中的begin，end，if，while都是保留字。这些字通常不用作一般标 志符。 （2）标识符 用来表示各种名字，如变量名、数组名、过程名等等。 （3）常数 常数的类型一般有整型、实型、布尔型、文字型等等。例如， 100，3.14159，TRUE，‘Sample’。 （4）运算符 如+、-、*、/等等 （5）界符 如逗号、分号、括号、/*，*/等等。 一个程序语言的关键字、运算符和界符都是确定的，一般只有几十个或上百个。而对于标识符或常数的使用通常都不加什么限制。 词法分析器所输出的单词符号常常表示成如下的二元式： （单词种别，单词符号的属性值） 单词种别通常用整数编码。一个语言的单词符号如何分种，分成几种，怎么编码，是一个技术性的问题。它主要取决于处理上的方便。标识符一般统归 为一种。常数则宜按类型（整、实、布尔等）分种。关键字可将其全体视为一种， 也可以一字一种。采用一字一种的分法实际处理起来较为方便。运算符可采用一 符一种的分法，但也可以把具有一定共性的运算符视为一种。至于界符一般用一 符一种的分法。 如果一个种别只含一个单词符号，那么，对于这个单词符号，种别编码就完全代表它自身了。若一个种别含有多个单词符号，那么，对于它的每个单词 符号，除了给出种别编码之外，还应给出有关单词符号的属性信息。 单词符号的属性是指单词符号的特性或特征。属性值则是反映特性或特征的值。例如，对于某个标识符，常将存放它的有关信息的符号表项的指针作为其属 性值；对于某个常数，则将存放它的常数表项的指针作为其属性值。 在这里，我们给出一种编码方法（以FORTRAN语言为例）： 单词符号编码举例 单词符号种别 编码 内部 值 助记符 DIM1$DIM
实验一词法分析 1．实验要求 （1）从源程序文件中读取有效字符并将其转换成二元组内部表示形式输出。 （2）掌握词法分析的实现方法。 （3）实验时间4学时。 （4）实验完成后，要提交实验报告（包括源程序清单）。 2．实验内容 2.1主程序设计考虑： 主程序的说明部分为各种表格和变量安排空间（关键字和特殊符号表）。 id 和ci 数组分别存放标识符和常数；还有一些为造表填表设置的变量。 主程序的工作部分建议设计成便于调试的循环结构。每个循环处理一个单词；调用词法分析过程；输出每个单词的内部码（种别编码，属性值）。建议从文件中读取要分析的符号串。 2.2词法分析过程考虑 该过程根据输入单词的第一个有效字符（有时还需读第二个字符），判断单词种别，产生种别编码。对于标识符和常数，需分别与标识符表和常数表中已登记的元素相比较，如表中已有该元素，则记录其在表中的位置，如未出现过，将标识符按顺序填入数组id 中，将 三：主流程图如下：
四：实验思路 （1）我首先把这个单词的种类分成了五类，包括：关键字、标识符、常数、算符、界符。然后利用状态转换图进行单词的识别 （2）对于关键字、算符、界符。因为这些单词的个数有限。所以我单独给每个单词一个种别编码。能够做到每个单词的种别编码是不一样的。而对于常数和标识符，我先把它们分别单独的作为一类，然后定义一个二维数组，分别存放这个单词的名称和编码。而这个编码就是这个单词在这个二维数组中的位置；当遇到新的标识符或常数，就把这个单词放入到相应的数组中。 （3）然后构造一个状态转换图的程序。把每次得到的单词先暂时存放在temp 二维数组中。然后用这个临时的二维数组去确定这个单词是何种类别 五：实验代码 using System; using System.Collections.Generic;
PL/0语言词法分析程序 //这是我编译原理的一次作业，中间有许多不足之处希望大家指正 /*编写PL/0语言的词法分析程序 要求： 1、读入用PL/0语言编写的源程序，正确的进行词法分析，并输出二元式序列。 2、若源程序有词法错误，能够给出出错的准确位置。 3、词法代号如下 (+，+); (-，-); (*，*); (/，/); ((，(); ()，)); (,，,); (;，;); (.，.); (#，#); (=，=); (>，>); (<，<); (:=,a); (>=,b); (<=,c); (数字,d); (标识符,e); 关键字代号： (begin，f);
(call，g); (const，h); (do，i); (end，j); (if，k); (odd，l); (procedure，m); (read，n); (then，o); (var，p); (while，q); (write，r); 4、等于运算符号为一个 = 测试程序： A.C ====================== CONST A=10; VAR B,C; PROCEDURE P; VAR D; PROCEDURE Q; VAR X; BEGIN READ(X); D:=X; WHILE X DO CALL P; END; BEGIN WRITE(D);
CALL Q; END; BEGIN CALL P; END. */ /*program name:chifufenxi*/ /*作者：小万 QQ:421404493*/ /*date:2004.10.11*/ #include #include #include #include #include #define N 256//每一行的字符数不能超过256个 char buffer[N]; //用作存放一行字符 char word[20]; //用作存放经过分析单词 char *kword[13]={"begin","call","const","do","end","if","odd","procedure","read","the n","var","while","write"}; char ktype[13]={'f','g','h','i','j','k','l','m','n','o','p','q','r'}; int len;//记录每一行的长度 int count=0;//用来记录行数 void write(char *wstr,char wc,FILE *wout)//将分析结果按照规则写入到文件 { fputc('(',wout); fputs(wstr,wout); fputc(',',wout);
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