编写一个词法分析程序
实验目的：理解词法分析在编译程序中的作用；
加深对有穷自动机模型的理解；
掌握词法分析程序的实现方法和技术。
实验内容：选择部分C语言的语法成分，设计其词法分析程序，要求能够识别关键字、运算符、分界符、标识符、常量（至少是整型常量，可以自己扩充识别其他常量）等，并能处理注释、部分复合运算符（如>=等）。
实验要求：
（1）待分析的简单的语法
关键字：begin if then while do end
运算符和界符：:= + – * / < <= > >= <> = ; ( ) #
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=l(l|d)*
num=dd*
空格、注释：在词法分析中要去掉。
（2）各种单词符号对应的种别编码
|
单词符号 |
种别码 |
单词符号 |
种别码 |
|
begin |
1 |
\0 |
1000 |
|
if |
2 |
( |
26 |
|
then |
3 |
) |
27 |
|
while |
4 |
[ |
28 |
|
do |
5 |
] |
29 |
|
end |
6 |
{ |
30 |
|
int |
7 |
} |
31 |
|
main |
8 |
, |
32 |
|
return |
12 |
: |
33 |
|
cout |
13 |
; |
34 |
|
l（l|d）* |
10 |
> |
35 |
|
:= |
18 |
< |
36 |
|
dd* |
20 |
>= |
37 |
|
== |
21 |
<= |
38 |
|
+ |
22 |
!= |
40 |
|
– |
23 |
“ |
41 |
|
* |
24 |
# |
0 |
|
/ |
25 |
! |
-1 |
该程序实现词法分析，从文件data.txt中读取一段小程序（评论里贴了data.txt的代码哈），分解出一个个的单词，其中有关键词，有界符、运算符等等，代码还需实现去掉空格、回车、注释等等情况，最后的输出结果是以单词二元组（单词种别码，单词自身的值）的形式输出。
主要的函数有：
char m_getch() 从输入缓冲区读取一个字符到ch中
void getbc( ) 去掉空白字符
void concat( ) 拼接单词
int letter( ) 判断输入字符是否是字母
int digit( ) 判断输入字符是否是数字
int reserve( ) 检索关键字表格，判断单词是否为关键字
void retract( ) 回退一个字符
WORD * scanner( ) 词法扫描程序，返回值是二元组
在词法扫描程序中，扫描一个个字符，去掉空白，判断是否为注释等等。
程序代码如下：
#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <cstdlib>
#define _KEY_WORDEND "waiting for your expanding"
using namespace std;
typedef struct //词的结构，二元组形式（单词种别，单词自身的值）
{
int typenum; //单词种别
char * word;
}WORD;
char input[255];
char token[255] = "";
int p_input; //指针
int p_token;
char ch;
char * rwtab[] = { "begin","if","then","while","do","end","int","main",
"else","float","double","return","cout",_KEY_WORDEND };
WORD * scanner();//扫描
int main()
{
int over = 1;
WORD* oneword = new WORD;
//实现从文件读取代码段
cout << "read something from data.txt" << endl;
FILE *fp;
if((fp=freopen("data.txt","r",stdin))==NULL)
{
printf("Not found file!\n");
return 0;
}
else
{
while ((scanf("%[^#]s", &input)) != EOF)
{
p_input = 0;
printf("your words:\n%s\n", input);
while (over < 1000 && over != -1)
{
oneword = scanner();
if (oneword->typenum < 1000)
{
if(oneword->typenum != 999)
cout << "[ "<< oneword->typenum <<"\t"<< oneword->word <<" ]"<< endl;
}
over = oneword->typenum;
}
scanf("%[^#]s", input);
}
}
return 0;
}
//从输入缓冲区读取一个字符到ch中
char m_getch()
{
ch = input[p_input];
p_input++;
return ch;
}
//去掉空白符号
void getbc()
{
while (ch == ' ' || ch == 10)
{
ch = input[p_input];
p_input++;
}
}
//拼接单词
void concat()
{
token[p_token] = ch;
p_token++;
token[p_token] = '\0';
}
//判断是否字母
int letter()
{
if (ch >= 'a'&&ch <= 'z' || ch >= 'A'&&ch <= 'Z')
return 1;
else
return 0;
}
//判断是否数字
int digit()
{
if (ch >= '0'&&ch <= '9')
return 1;
else
return 0;
}
//检索关键字表格
int reserve()
{
int i = 0;
while(strcmp(rwtab[i], _KEY_WORDEND))
{
if (!strcmp(rwtab[i], token))
return i + 1;
i++;
}
return 10;//如果不是关键字，则返回种别码10
}
//回退一个字符
void retract()
{
p_input--;
}
//词法扫描程序
WORD * scanner()
{
WORD * myword = new WORD;
myword->typenum = 10; //初始值
myword->word = "";
p_token = 0; //单词缓冲区指针
m_getch();
getbc();//去掉空白
if (letter())//判断读取到的首字母是字母
{
//如int
while (letter() || digit())
{
concat(); //连接
m_getch();
}
retract(); //回退一个字符
myword->typenum = reserve();//判断是否为关键字，返回种别码
myword->word = token;
return myword;
}
else if (digit()) //判断读取到的单词首字符是数字
{
while (digit()) //所有数字连接起来
{
concat();
m_getch();
}
retract();
//数字单词种别码统一为20，单词自身的值为数字本身
myword->typenum = 20;
myword->word = token;
return(myword);
}
else switch (ch)
{
case '=':
m_getch();//首字符为=,再读取下一个字符判断
if (ch == '=')
{
myword->typenum = 39;
myword->word = "==";
return(myword);
}
retract();//读取到的下个字符不是=，则要回退，直接输出=
myword->typenum = 21;
myword->word = "=";
return(myword);
break;
case '+':
myword->typenum = 22;
myword->word = "+";
return(myword);
break;
case '-':
myword->typenum = 23;
myword->word = "-";
return(myword);
break;
case '/'://读取到该符号之后，要判断下一个字符是什么符号，判断是否为注释
m_getch();//首字符为/,再读取下一个字符判断
if (ch == '*') // 说明读取到的是注释
{
m_getch();
while(ch != '*')
{
m_getch();//注释没结束之前一直读取注释，但不输出
if(ch == '*')
{
m_getch();
if(ch == '/')//注释结束
{
myword->typenum = 999;
myword->word = "注释";
return (myword);
break;
}
}
}
}
else
{
retract();//读取到的下个字符不是*，即不是注释，则要回退，直接输出/
myword->typenum = 25;
myword->word = "/";
return (myword);
break;
}
case '*':
myword->typenum = 24;
myword->word = "*";
return(myword);
break;
case '(':
myword->typenum = 26;
myword->word = "(";
return(myword);
break;
case ')':
myword->typenum = 27;
myword->word = ")";
return(myword);
break;
case '[':
myword->typenum = 28;
myword->word = "[";
return(myword);
break;
case ']':
myword->typenum = 29;
myword->word = "]";
return(myword);
break;
case '{':
myword->typenum = 30;
myword->word = "{";
return(myword);
break;
case '}':
myword->typenum = 31;
myword->word = "}";
return(myword);
break;
case ',':
myword->typenum = 32;
myword->word = ",";
return(myword);
break;
case ':':
m_getch();
if (ch == '=')
{
myword->typenum = 18;
myword->word = ":=";
return(myword);
break;
}
else
{
retract();
myword->typenum = 33;
myword->word = ":";
return(myword);
break;
}
case ';':
myword->typenum = 34;
myword->word = ";";
return(myword);
break;
case '>':
m_getch();
if (ch == '=')
{
myword->typenum = 37;
myword->word = ">=";
return(myword);
break;
}
retract();
myword->typenum = 35;
myword->word = ">";
return(myword);
break;
case '<':
m_getch();
if (ch == '=')
{
myword->typenum = 38;
myword->word = "<=";
return(myword);
break;
}
else if(ch == '<')
{
myword->typenum = 42;
myword->word = "<<";
return(myword);
break;
}
else
{
retract();
myword->typenum = 36;
myword->word = "<";
return (myword);
}
case '!':
m_getch();
if (ch == '=')
{
myword->typenum = 40;
myword->word = "!=";
return(myword);
break;
}
retract();
myword->typenum = -1;
myword->word = "ERROR";
return(myword);
break;
case ' " ':
myword->typenum = 41;
myword->word = " \" ";
return(myword);
break;
case '\0':
myword->typenum = 1000;
myword->word = "OVER";
return(myword);
break;
case '#':
myword->typenum = 0;
myword->word = "#";
return (myword);
break;
default:
myword->typenum = -1;
myword->word = "ERROR";
return(myword);
break;
}
}
附上data.txt内容：
int main()
{
int a=1,b=2;
b / a;
/*测试注释和除号*/
b > a;
c=a + b;
cout << c;
return 0;int
}代码运行结果如下：
其中标注为1的部分是从data.txt中读取到的小程序，程序输出在小程序下方：
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