CMinus词法分析报告四川大学编译原理.docx
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CMinus词法分析报告四川大学编译原理
四川大学计算机学院、软件学院
实验报告
学号姓名：
专业：
课程名称
编译原理课程设计
实验课时
4
实验项目
手工构造C-Minus语言的词法分析器
实验时间
实验目的、意义
1.熟悉C-Minus语言的词法特点，构造C-Minus的DFA；
2.设计数据类型、数据结构
3.通过完成词法分析程序，巩固词法分析知识
语言特点
正则表达式
注释：
/*注释*/
关键字：
ifelseintreturnvoidwhile
专用符号：
+-*/<<=>>===!
==;,[]（）{}
ID=letter+
NUM=digit+
letter=[a-z，A-Z]
digit=[0-9]
DFA
数据类型
数据结构设计
//定义数据类型TokenType
typedefenum
{ENDFILE,ERROR,
IF,ELSE,INT,RETURN,VOID,WHILE,
ID,NUM,
ASSIGN,EQ,LT,LE,GT,GE,NEQ,PLUS,MINUS,TIMES,OVER,LPAREN,
RPAREN,LBRACKET,RBRACKET,LBRACE,RBRACE,COMMA,SEMI
}TokenType;
//定义状态类型
typedefenum{START,LBUFFER,RBUFFER,INCOMMENT,INNUM,INID,INEQ,INLE,INGE,INNEQ,DONE}StateType;
//结构定义
staticstruct
{char*str;
TokenTypetok;
}reservedWords[MAXRESERVED]={{"if",IF},{"else",ELSE},{"int",INT},{"return",RETURN},{"void",VOID},{"while",WHILE}};
DFA代码映射方法
双层CASE实现代码映射，外层CASE关注状态变换，内层CASE关注输入字符。
外层CASE一共有12个状态：
START,LBUFFER,RBUFFER,INCOMMENT,INNUM,INID,INEQ,INLE,INGE,INNEQ,DONE,default；
内层CASE判断getNextChar（）获取的下一个字符使当前状态转换为其他状态。
关键代码分析
TokenTypegetToken（void）
{
inttokenStringIndex=0;
TokenTypecurrentToken;
StateTypestate=START;
intsave;//是否保存到tokenString
while（state!
=DONE）
{
intc=getNextChar（）;
save=TRUE;
switch（state）
{
caseSTART:
{
if（isdigit（c））
state=INNUM;
elseif（isalpha（c））
state=INID;
elseif（（c==''）||（c=='\t'）||（c=='\n'））
save=FALSE;
elseif（c=='='）
state=INEQ;
elseif（c=='<'）
state=INLE;
elseif（c=='>'）
state=INGE;
elseif（c=='!
'）
state=INNEQ;
elseif（c=='/'）
state=LBUFFER;
else
{
state=DONE;
switch（c）
{
caseEOF:
save=FALSE;
currentToken=ENDFILE;
break;
case'+':
currentToken=PLUS;
break;
case'-':
currentToken=MINUS;
break;
case'*':
currentToken=TIMES;
break;
case'（':
currentToken=LPAREN;
break;
case'）':
currentToken=RPAREN;
break;
case'[':
currentToken=LBRACKET;
break;
case']':
currentToken=RBRACKET;
break;
case'{':
currentToken=LBRACE;
break;
case'}':
currentToken=RBRACE;
break;
case';':
currentToken=SEMI;
break;
case',':
currentToken=COMMA;
break;
default:
currentToken=ERROR;
break;
}
}
break;
}
caseLBUFFER:
{
if（c=='*'）
{
tokenStringIndex=0;
save=FALSE;
state=INCOMMENT;
}
elseif（c==EOF）
{
state=DONE;
currentToken=ENDFILE;
}
else
{
currentToken=OVER;
state=DONE;
}
break;
}
caseINCOMMENT:
{
save=FALSE;
if（c=='*'）
state=RBUFFER;
elseif（c==EOF）
{
state=DONE;
currentToken=ENDFILE;
}
break;
}
caseRBUFFER:
{
save=FALSE;
if（c=='/'）
state=START;
elseif（c=='*'）
;
elseif（c==EOF）
{
state=DONE;
currentToken=ENDFILE;
}
else
state=INCOMMENT;
break;
}
caseINNUM:
{
if（!
isdigit（c））
{
ungetNextChar（）;
save=FALSE;
state=DONE;
currentToken=NUM;
}
break;
}
caseINID:
{
if（!
isalpha（c））
{
ungetNextChar（）;
save=FALSE;
state=DONE;
currentToken=ID;
}
break;
}
caseINEQ:
{
if（c=='='）
{
state=DONE;
currentToken=EQ;
}
else
{
ungetNextChar（）;
save=FALSE;
state=DONE;
currentToken=ASSIGN;
}
break;
}
caseINLE:
{
if（c=='='）
{
state=DONE;
currentToken=LE;
}
else
{
ungetNextChar（）;
save=FALSE;
state=DONE;
currentToken=LT;
}
break;
}
caseINGE:
{
if（c=='='）
{
state=DONE;
currentToken=GE;
}
else
{
ungetNextChar（）;
save=FALSE;
state=DONE;
currentToken=GT;
}
break;
}
caseINNEQ:
{
if（c=='='）
{
state=DONE;
currentToken=NEQ;
}
else
{
ungetNextChar（）;
save=FALSE;
state=DONE;
currentToken=ERROR;
}
break;
}
caseDONE:
{
break;
}
default:
{
fprintf（listing,"ScannerBug:
state=%d\n",state）;
state=DONE;
currentToken=ERROR;
break;
}
}
if（（save）&&（tokenStringIndex<=MAXTOKENLEN））
tokenString[tokenStringIndex++]=（char）c;
if（state==DONE）
{
tokenString[tokenStringIndex]='\0';
if（currentToken==ID）
currentToken=reservedLookup（tokenString）;
}
}
if（TraceScan）{
fprintf（listing,"\t%d:
",lineno）;
printToken（currentToken,tokenString）;
}
returncurrentToken;
}
实验结果截图
总结
词法分析程序的输出和输入：
词法分析程序的功能是读入源程序，输出单词符号。
单词符号是程序设计语言的本语法符号，程序设计语言的单词符号一般分为如下几种：
关键字，标示符，常数，运算符，界符，单词的输出是二元式的形式，需要知道二元式的表示方法，把得到的二元式写入输出文件。
实验注意事项：
1.试验中在设计注释部分的解析时，因为C-Minus的注释符是四个字符组成，设计DFA时设计了两个中间态，用来判断状态转换；在代码中，如果由中间态转换为INCOMMENT状态，注意字符回退和save置false
2.在判断运算符<，<=，>，>=，！
=时，第二字符是’=’可成功识别出运算符，第二字符是其他字符时也可能是合法符号，注意字符回退与token判断。
参考资料：
《编译原理及实践/编译器设计方案》
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