编译原理课程设计词法分析器的设计及实现C.docx
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编译原理课程设计词法分析器的设计及实现C
词法分析器的设计
一．设计说明及设计要求
一般来说，编译程序的整个过程可以划分为五个阶段：
词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成。
本课程设计即为词法分析阶段。
词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。
这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序，对构成源程序的字符流进行扫描和分解，从而识别出一个个单词（也称单词符号或符号）。
如保留字（关键字或基本字）、标志符、常数、算符和界符等等。
二．设计中相关关键字说明
1． 基本字：
也称关键字，如C语言中的if,else,while,do,for,case,break,return等。
2． 标志符：
用来表示各种名字，如常量名、变量名和过程名等。
3． 常数：
各种类型的常数，如12，6.88，和“ABC”等。
4． 运算符：
如+，-,*,/,%,<,>,<=,>=等。
5． 界符，如逗点，冒号，分号，括号，#，〈〈，〉〉等。
三 、程序分析
词法分析是编译的第一个阶段，它的主要任务是从左到右逐个字符地对源程序进行
扫描，产生一个个单词序列，用以语法分析。
词法分析工作可以是独立的一遍，把字符流的源程序变为单词序列，输出在一个中间文件上，这个文件做为语法分析程序的输入而继续编译过程。
然而，更一般的情况，常将词法分析程序设计成一个子程序，每当语法分析程序需要一个单词时，则调用该子程序。
词法分析程序每得到一次调用，便从源程序文件中读入一些字符，直到识别出一个单词，或说直到下一个单词的第一个字符为止。
四、模块设计
下面是程序的流程图
五 、程序介绍
在程序当前目录里建立一个文本文档，取名为infile.txt,所有需要分析的程序都写在此文本文档里，程序的结尾必须以“@”标志符结束。
程序结果输出在同一个目录下，文件名为outfile.txt，此文件为自动生成。
本程序所输出的单词符号采用以下二元式表示：
（单词种别，单词自身的值）如程序输出结果（57,"#"（33,"include"（52,"<"（33,"iostream"等。
程序的功能：
（1） 能识别C语言中所有关键字（共32个）（单词种别分别为1—32，详情见程序代码相关部分，下同）
（2） 能识别C语言中自定义的标示符（单词种别为33）
（3）能识别C语言中的常数（单词种别为0）
（4）能识别C语言中几乎所有运算符（单词种别分别为41—54）
（5） 能识别C语言中绝大多数界符（单词种别分别为55—66）
六 、运行结果
输入文件infile.txt
运行结果（输出文件outfile.txt）
七 、设计体会
八、附录部分（程序代码）
单词符号
类别编码
单词符号
类别编码
单词符号
类别编码
单词符号
类别编码
if
3
float
21
+
31
#
62
then
4
short
22
-
32
.
63
else
5
unsigned
23
*
33
64
while
6
continue
24
/
34
:
65
do
7
for
25
<
35
>=
39
begin
8
signed
26
>
36
<=
38
end
9
void
27
=
37
==
41
long
10
default
28
:
=
51
!
=
42
switch
11
goto
29
（
52
%
40
case
12
sizeof
30
53
标识符
1
enum
13
volatile
43
;
54
常数
2
register
14
auto
44
[
55
typedef
15
double
45
]
56
char
16
int
46
{
57
extern
17
struct
47
}
58
return
18
break
48
<<
59
union
19
static
49
>>
60
const
20
“
61
提示：
文件的打开和读写函数：
FILE*fp,*out;//定义文件指针
fp=fopen（"infile.txt","r"
如果打开文件"infile.txt"失败，则函数返回NULL，即fp=NULL，第二个参数“r”表示以只读方式打开，如果为”w”，则以可写方式打开
调用fgetc（fp这个函数一次从fp所指向的文件读取一个字符
charch=fgetc（fp;
想文件写字符的函数为fprintf（FILE*fp,写进的内容
比如下面的调用fprintf（outfile,"abcd\n"是把字符串“abcd”写到文件outfile的末尾，并且在后面加上了一个换行标志
文件读写完成后要用函数fclose（fp关闭
源代码
#include"stdio.h"
#include"string.h"
#include"ctype.h"
voidanalzid（FILE*output,char*p
{
inti=0;
intcount=0;
if（isalpha（p[0]
{if（strcmp（p,"if"==0{fprintf（output,"（3,if\n";}
elseif（strcmp（p,"then"==0{fprintf（output,"（4,then\n";}
elseif（strcmp（p,"else"==0{fprintf（output,"（5,else\n";}
elseif（strcmp（p,"while"==0{fprintf（output,"（6,while\n";}
elseif（strcmp（p,"do"==0{fprintf（output,"（7,do\n";}
elseif（strcmp（p,"begin"==0{fprintf（output,"（8,begin\n";}
elseif（strcmp（p,"end"==0{fprintf（output,"（9,end\n";}
elseif（strcmp（p,"long"==0{fprintf（output,"（10,long\n";}
elseif（strcmp（p,"switch"==0{fprintf（output,"（11,switch\n";}
elseif（strcmp（p,"case"==0{fprintf（output,"（12,case\n";}
elseif（strcmp（p,"enum"==0{fprintf（output,"（13,enum\n";}
elseif（strcmp（p,"register"==0{fprintf（output,"（14,register\n";}
elseif（strcmp（p,"typedef"==0{fprintf（output,"（15,typedef\n";}
elseif（strcmp（p,"char"==0{fprintf（output,"（16,char\n";}
elseif（strcmp（p,"extern"==0{fprintf（output,"（17,extern\n";}
elseif（strcmp（p,"return"==0{fprintf（output,"（18,return\n";}
elseif（strcmp（p,"union"==0{fprintf（output,"（19,union\n";}
elseif（strcmp（p,"const"==0{fprintf（output,"（20,const\n";}
elseif（strcmp（p,"float"==0{fprintf（output,"（21,float\n";}
elseif（strcmp（p,"short"==0{fprintf（output,"（22,short\n";}
elseif（strcmp（p,"unsigned"==0{fprintf（output,"（23,unsigned\n";}
elseif（strcmp（p,"continue"==0{fprintf（output,"（24,continue\n";}
elseif（strcmp（p,"for"==0{fprintf（output,"（25,for\n";}
elseif（strcmp（p,"signed"==0{fprintf（output,"（26,signed\n";}
elseif（strcmp（p,"void"==0{fprintf（output,"（27,void\n";}
elseif（strcmp（p,"default"==0{fprintf（output,"（28,default\n";}
elseif（strcmp（p,"goto"==0{fprintf（output,"（29,goto\n";}
elseif（strcmp（p,"sizeof"==0{fprintf（output,"（30,sizeof\n";}
elseif（strcmp（p,"volatile"==0{fprintf（output,"（43,volatile\n";}
elseif（strcmp（p,"auto"==0{fprintf（output,"（44,auto\n";}
elseif（strcmp（p,"double"==0{fprintf（output,"（45,double\n";}
elseif（strcmp（p,"int"==0{fprintf（output,"（46,int\n";}
elseif（strcmp（p,"struct"==0{fprintf（output,"（47,struct\n";}
elseif（strcmp（p,"break"==0{fprintf（output,"（48,break\n";}
elseif（strcmp（p,"static"==0{fprintf（output,"（49,static\n";}
else{fprintf（output,"（1,%s\n",p;}
}
else
{for（;i<（intstrlen（p;i++if（isdigit（p[i]count++;
if（count==（intstrlen（p
{fprintf（output,"（2,%s\n",p;}
else
if（p[0]=='_'&&（isalpha（p[1]
{fprintf（output,"（1,%s\n",p;}
else{fprintf（output,"%s未定义\n",p;}
}
}
voidanalzsy（FILE*outfile,char*p
{
if（strcmp（p,"="==0{fprintf（outfile,"（37,=\n";}
elseif（strcmp（p,"+"==0{fprintf（outfile,"（31,+\n";}
elseif（strcmp（p,"-"==0{fprintf（outfile,"（32,-\n";}
elseif（strcmp（p,"*"==0{fprintf（outfile,"（33,*\n";}
elseif（strcmp（p,"/"==0{fprintf（outfile,"（34,/\n";}
elseif（strcmp（p,"（"==0{fprintf（outfile,"（52,（\n";}
elseif（strcmp（p,""==0{fprintf（outfile,"（53,\n";}
elseif（strcmp（p,"["==0{fprintf（outfile,"（55,[\n";}
elseif（strcmp（p,"]"==0{fprintf（outfile,"（56,]\n";}
elseif（strcmp（p,"{"==0{fprintf（outfile,"（57,{\n";}
elseif（strcmp（p,"}"==0{fprintf（outfile,"（58,}\n";}
elseif（strcmp（p,"<<"==0{fprintf（outfile,"（59,<<\n";}
elseif（strcmp（p,">>"==0{fprintf（outfile,"（60,>>\n";}
elseif（strcmp（p,"'"==0{fprintf（outfile,"（61,'\n";}
elseif（strcmp（p,"#"==0{fprintf（outfile,"（62,#\n";}
elseif（strcmp（p,"."==0{fprintf（outfile,"（64,.\n";}
elseif（strcmp（p,"*"==0{fprintf（outfile,"（33,*\n";}
elseif（strcmp（p,"/"==0{fprintf（outfile,"（34,/\n";}
elseif（strcmp（p,"%"==0{fprintf（outfile,"（40,%\n";}
elseif（strcmp（p,","==0{fprintf（outfile,"（64,,\n";}
elseif（strcmp（p,":
"==0{fprintf（outfile,"（65,:
\n";}
elseif（strcmp（p,";"==0{fprintf（outfile,"（54,;\n";}
elseif（strcmp（p,">"==0{fprintf（outfile,"（36,>\n";}
elseif（strcmp（p,"<"==0{fprintf（outfile,"（35,<\n";}
elseif（strcmp（p,">="==0{fprintf（outfile,"（39,>=\n";}
elseif（strcmp（p,"<="==0{fprintf（outfile,"（38,<=\n";}
elseif（strcmp（p,"=="==0{fprintf（outfile,"（41,==\n";}
elseif（strcmp（p,"!
="==0{fprintf（outfile,"（42,!
=\n";}
elseif（strcmp（p,""==0;
elseif（strcmp（p,"\n"==0;
else{fprintf（outfile,"%s未定义\n",p;}
}
voidmain（
{FILE*fp,*out;
inti=0,x=0,y=0;
intEA=0;
charch,str[10000],idstr[10],systr[2];
if（（fp=fopen（"infile.txt","r"==NULL
{printf（"Cannotopeninfile!
\n";
exit（0;}
if（（out=fopen（"outfile.txt","w"==NULL
{printf（"Cannotopenoutfile!
\n";
exit（0;}
ch=fgetc（fp;
while（ch!
=EOF
{str[i]=ch;str[i+1]='\0';i++;ch=fgetc（fp;}
i=0;
while（1
{
if（str[i]=='@'break;
else
if（（str[i]>='a'&&str[i]<='z'||（str[i]>='A'&&str[i]<='Z'||
（str[i]>='0'&&str[i]<='9'||（str[i]=='_'
{idstr[x]=str[i];idstr[x+1]='\0';x++;i++;EA=1;}
else
{
x=0;
if（（strlen（idstr!
=0&&（EAanalzid（out,idstr;
idstr[x]='\0';
if（str[i]<'0'||（str[i]>'9'&&str[i]<'A'||
（str[i]>'Z'&&str[i]<'a'||str[i]>'z'
{
if（str[i]!
='!
'&&str[i]!
='='&&str[i]!
='<'&&str[i]!
='>'
{
systr[y]=str[i];systr[y+1]='\0';analzsy（out,systr;i++;
}
else
if（（str[i]=='!
'&&str[i+1]=='='||（str[i]=='='&&str[i+1]=='='||
（str[i]=='>'&&str[i+1]=='='||（str[i]=='<'&&str[i+1]=='='||
（str[i]=='<'&&str[i+1]=='<'||（str[i]=='>'&&str[i+1]=='>'
{
systr[y]=str[i];systr[y+1]=str[i+1];systr[y+2]='\0';
analzsy（out,systr;i++;i++;
}
else
{
systr[y]=str[i];systr[y+1]='\0';analzsy（out,systr;i++;
}}}}
printf（"-----全部结果已经存入outfile.txt文档-----\n";
fprintf（out,"--------完成--------";
fclose（fp;
fclose（out;
}
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