單詞符號種別識別程序設(shè)計

單詞符號種別識別程序設(shè)計 班級: 學(xué)號:姓名:PAGE13實驗二單詞符號種別識別程序設(shè)計一、實驗?zāi)康耐ㄟ^C語言詞法分析程序的實現(xiàn)理解編譯程序過程中詞法分析對單詞的種別識別過程。二、實驗重難點單詞識別三、實驗內(nèi)容與要求閱讀教材P2-P3詞法分析部分內(nèi)容，明確詞法分析的任務(wù)。閱讀實驗案例，明確實驗要求、模塊流程圖和程序?qū)崿F(xiàn)方案；參考實驗案例，完成簡單的詞法分析程序設(shè)計。四、實驗學(xué)時4課時五、實驗設(shè)備與環(huán)境C語言編譯環(huán)境六、實驗案例待分析的簡單的詞法關(guān)鍵字：beginifthenwhiledoend所有的關(guān)鍵字都是小寫。運算符和界符：=+-*/<<=<>>>==;()#其他單詞是標(biāo)識符（ID）和整型常數(shù)（SUM），通過以下正規(guī)式定義：ID=letter(letter|digit)*NUM=digitdigit*空格由空白、制表符和換行符組成?？崭褚话阌脕矸指鬒D、SUM、運算符、界符和關(guān)鍵字，詞法分析階段通常被忽略。各種單詞符號對應(yīng)的種別碼見表6.1：表6.1各種單詞符號對應(yīng)的種別碼單詞符號種別碼單詞符號種別碼begin1：17if2=18then3<20while4！=21do5<=22end6>23{7>=24}8==25++9；26lettet（letter|digit）*10(27dightdight*11)28+13--29-14\30*15！31/16#0詞法分析程序的功能：輸入：所給文法的源程序字符串。輸出：二元組（syn,token或sum）構(gòu)成的序列。其中：syn為單詞種別碼；token為存放的單詞自身字符串；sum為整型常數(shù)。例如：對源程序beginx:=9;ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#的源文件，經(jīng)過詞法分析后輸出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……詞法分析程序的算法思想：算法的基本任務(wù)是從字符串表示的源程序中識別出具有獨立意義的單詞符號，其基本思想是根據(jù)掃描到單詞符號的第一個字符的種類，拼出相應(yīng)的單詞符號。主程序示意圖：主程序示意圖如圖6-1所示。其中初值包括以下兩個方面：關(guān)鍵字表的初值：關(guān)鍵字作為特殊標(biāo)識符處理，把它們預(yù)先安排在一張表格中（稱為關(guān)鍵字表），當(dāng)掃描程序識別出標(biāo)識符時，查關(guān)鍵字表。如能查到匹配的單詞，則該單詞為關(guān)鍵字，否則為一般標(biāo)識符。關(guān)鍵字表為一個字符串?dāng)?shù)組，其描述如下：Char*rwtab[6]={“begin”,“if”,“then”,“while”,“do”,“end”,};置初值置初值調(diào)用調(diào)用掃描子程序輸出單詞二元組輸出單詞二元組輸入串結(jié)束否輸入串結(jié)束 是結(jié)束結(jié)束圖6-1主程序流程圖程序中需要用到的主要變量為syn,token和sum掃描子程序的算法思想：首先設(shè)置3個變量：①token用來存放構(gòu)成單詞符號的字符串；②sum用來存放整型單詞；③syn用來存放單詞符號的種別碼。掃描子程序主要部分流程如圖6-2所示。變量初始化變量初始化忽略空格忽略空格是否文件結(jié)束？是否文件結(jié)束？返回是返回 否 字母拼字符串?dāng)?shù)字其他拼字符串 運算符、符號 界符等符號是否關(guān)鍵字？返回拼數(shù)是否關(guān)鍵字？返回拼數(shù)否對不同符號給出相應(yīng)的syn值報錯對不同符號給出相應(yīng)的syn值報錯syn=10是syn=10 syn=1111syn為對應(yīng)關(guān)鍵字的單詞種別碼syn=1111syn為對應(yīng)關(guān)鍵字的單詞種別碼 圖6-2掃描子程序算法流程圖詞法分析程序的C語言程序源代碼：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h>#include<conio.h>charprog[80],ch;intp,m,n;chartoken[8];intsyn,sum;char*rwtab[6]={"begin","if","then","while","do","end"};//關(guān)鍵字表初始化scaner();//聲明一個函數(shù)名為scanser（）的子函數(shù)main(){p=0;printf("\npleaseinputastring(endwith'#'):\n");do{scanf("%c",&ch);//用%c控制輸入則空格等表示有效輸入，用%S控制，空格等表示輸入結(jié)束prog[p++]=ch;}while(ch!='#');//遇到“#”，輸入結(jié)束p=0;do{scaner();switch(syn){case11:printf("(%-10d%5d)\n",sum,syn);/*種別為數(shù)字時；%-10d:表示輸出共占10位，%5d共占5位，右對齊左端補空格*/break;case-1:printf("youhaveinputawrongstring\n");getch();exit(0);default:printf("(%-10s%5d)\n",token,syn);break;}}while(syn!=0);//“#”，syn=0getch();}scaner(){sum=0;for(m=0;m<8;m++)token[m]=NULL;//token[8]賦初值為空，token存放待識別的單詞ch=prog[p++];m=0;while((ch=='')||(ch=='\n'))ch=prog[p++];//空格或回車，不用判斷，直接進入下一個單詞/*如果這是一個字符串，拼字符串，判斷種別碼*/if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A')))//如果首字母為字母，拼出完整字符串{/*lettet（letter|digit）判斷后續(xù)字符是不是數(shù)字或字母，如果是就往下拼；如果不是，結(jié)束拼字符串*/while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<='9'))){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}p--;//使得prog[p]為下一個帶處理的字符syn=10;/*查關(guān)鍵字表，進一步判斷這個字符串是標(biāo)識符還是關(guān)鍵字*/for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=n+1;break;}}/*如果這是一個數(shù)串，拼數(shù)，判斷種別碼*/elseif((ch>='0')&&(ch<='9')){while((ch>='0')&&(ch<='9')){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=11;}/*如果這是一個界符、運算符，判斷種別碼*/elseswitch(ch){/*如果是<打頭，判斷是<還是<=*/case'<':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=22;token[m++]=ch;}else{syn=20;p--;}break;/*如果是>打頭，判斷是<還是>=*/case'>':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=24;token[m++]=ch;}else{syn=23;p--;}break;/*如果是+打頭，判斷是+還是++*/case'+':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='+'){syn=9;token[m++]=ch;}else{syn=13;p--;}break;/*如果是-打頭，判斷是-還是--*/case'-':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='-'){syn=29;token[m++]=ch;}else{syn=14;p--;}break;/*如果是!打頭，判斷是!=還是!*/case'!':ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=21;token[m++]=ch;}else{syn=31;p--;}break;/*如果是=打頭，判斷是==還是=*/case'=':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=25;token[m++]=ch;}else{syn=18;p--;}break;case'*':syn=15;token[m++]=ch;break;case'/':syn=16;token[m++]=ch;break;case'(':syn=27;token[m++]=ch;break;case')':syn=28;token[m++]=ch;break;case'{':syn=7;token[m++]=ch;break;case'}':syn=8;token[m++]=ch;break;case';':syn=26;token[m++]=ch;break;case'\"':syn=30;token[m++]=ch;break;case'#':syn=0;token[m++]=ch;break;case':':syn=17;token[m++]=ch;break;default:syn=-1;break;}token[m++]='\0';//給字符串加上字符串結(jié)束標(biāo)志}結(jié)果分析：輸入beginx:=9;ifx>9thenx:=2*x+1/3;end#后經(jīng)詞法分析輸出如下序列：(begin1)(x10)(：17)(=18)(911)(；26)(if2)……如圖6-3所示：圖6-3七、簡單的詞法分析程序的設(shè)計ThedefinitionofPofaprovidedcontext-freegrammarisasbelow:P={<標(biāo)識符>→<字母><字母數(shù)字串><字母數(shù)字串>→<字母><字母數(shù)字串>|<數(shù)字><字母數(shù)字串>|<下劃線><字母數(shù)字串>|ε<無符號整數(shù)>-→<數(shù)字><數(shù)字串><數(shù)字串>→<數(shù)字><數(shù)字串>|ε<加法運算符>→+<減法運算符>→-<大于關(guān)系運算符>→><大于等于關(guān)系運算符>→>=Theclassesoftoken：關(guān)鍵字：if、int、for、while、do、return、break、continue；單詞種別碼為1。標(biāo)識符：單詞種別碼為2。常數(shù)（無符號整數(shù)）：單詞種別碼為3。運算符+、－、*、/、=、>、<、>=、<=、!=：單詞種別碼為4。界符包括：,、;、{、}、(、)；單詞種別碼為5。sampleinput:main(){inta,b;a=10;b=a+20;}sampleoutput:（2，“main”）（5，“（”）（5，“）”）（5，“{”）（1，“int”）（2，“a”）（5，“,”）（2，”b”）（5，“;”）（2，“a”）（4，“=”）（3，“10”）（5，“;”）（2，“b”）（4，“=”）（2，“a”）（4，“+”）（3，“20”）（5，“;”）（5，“}“）詞法分析程序（c語言版）：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<malloc.h>#include<conio.h>charprog[80],ch;intp,m,n;chartoken[8];intsyn,sum;char*rwtab[8]={"if","int","for","return","break","continue","while","do"};//關(guān)鍵字表初始化scaner();//聲明一個函數(shù)名為scanser（）的子函數(shù)main(){p=0;printf("\npleaseinputastring(endwith'#'):\n");do{scanf("%c",&ch);//用%c控制輸入則空格等表示有效輸入，用%S控制，空格等表示輸入結(jié)束prog[p++]=ch;}while(ch!='#');//遇到"#"，輸入結(jié)束p=0;do{scaner();switch(syn){case3:printf("(\"%d\"\t\"%d\"\t)\n",syn,sum);/*種別為數(shù)字時；%-10d:表示輸出共占10位，%5d共占5位，右對齊左端補空格*/break;case-1:printf("youhaveinputawrongstring\n");getch();exit(0);default:printf("(\"%d\"\t\"%s\"\t)\n",syn,token);break;}}while(syn!=0);//"#"，syn=0getch();}scaner(){sum=0;for(m=0;m<8;m++) token[m]=NULL;//token[8]賦初值為空，token存放待識別的單詞ch=prog[p++];m=0;while((ch=='')||(ch=='\n')) ch=prog[p++];//空格或回車，不用判斷，直接進入下一個單詞/*如果這是一個字符串，拼字符串，判斷種別碼*/if(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A')))//如果首字母為字母，拼出完整字符串{/*lettet（letter|digit）判斷后續(xù)字符是不是數(shù)字或字母，如果是就往下拼；如果不是，結(jié)束拼字符串*/while(((ch<='z')&&(ch>='a'))||((ch<='Z')&&(ch>='A'))||((ch>='0')&&(ch<='9'))){token[m++]=ch;ch=prog[p++];}p--;//使得prog[p]為下一個帶處理的字符syn=2;///////////////////////////////////////////////////////////////////////*查關(guān)鍵字表，進一步判斷這個字符串是標(biāo)識符還是關(guān)鍵字*/for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=1;break;}}/*如果這是一個數(shù)串，拼數(shù)，判斷種別碼*/elseif((ch>='0')&&(ch<='9')){while((ch>='0')&&(ch<='9')){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=3;}/*如果這是一個界符、運算符，判斷種別碼*/elseswitch(ch){/*如果是<打頭，判斷是<還是<=*/case'<':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=4;token[m++]=ch;}else{syn=4;p--;}break;/*如果是>打頭，判斷是<還是>=*/case'>':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=4;token[m++]=ch;}else{syn=4;p--;}break;/*如果是+打頭，判斷是+還是++*/case'+':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='+'){syn=4;token[m++]=ch;}else{syn=4;p--;}break;/*如果是-打頭，判斷是-還是--*/case'-':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='-'){syn=4;token[m++]=ch;}else{syn=4;p--;}break;/*如果是!打頭，判斷是!=還是!*/case'!':ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=4;token[m++]=ch;}else{syn=4;p--;}break;/*如果是=打頭，判斷是==還是=*/case'=':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){syn=4;token[m++]=ch;}else{syn=4;p--;}break;case'*':syn=4;token[m