编译原理实验Sicily--词法分析程序设计

本文介绍了一种基于C++设计的词法分析器,用于识别程序中的关键词、运算符、分界符、标识符和无符号整数。通过具体示例展示了如何解析并输出各类符号的类别和顺序。

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1.1 Description

设一语言的关键词、运算符、分界符的个数与单词如下: 
struct { int number; string str[10]; }keywords={3,"int","main","return"} ; //关键词
struct { int number; string str[10]; } operators={5,"+","*","=","+=","*="};//运算符
struct { int number; string str[10]; } boundaries={6,"(",")","{","}",",",";"}; //分界符
struct { int number; string str[100];} identifieres={0}; //标识符
struct { int number; string str[100];} Unsigned_integer={0};//无符号整数
以上类号分别为1~5,序号从0开始;
标识符是字母开头的字母数字串;常量为无符号整数;
用C++设计一程序实现词法分析。

1.2 Input

输入一程序,结束符用”#”

1.3 Output

输出单词数对:<类号,序号>输出标识符表,用空格分隔;输出无符号整数表,用空格分隔;

 

Sample InputCopy

main()
{ int a=2,b=3;
  return 2*b+a;
}#

Sample OutputCopy

<1,1><3,0><3,1><3,2><1,0><4,0><2,2><5,0><3,4><4,1><2,2><5,1><3,5><1,2><5,0><2,1>
<4,1><2,0><4,0><3,5><3,3>
identifieres:a b
Unsigned_integer:2 3

程序:

#include<iostream>
#include<string>
#include<cctype>
#include<cstdio>
#include<cstring>
using namespace std;

struct { int number; string str[10]; } keywords = { 3,"int","main","return" }; //关键词
struct { int number; string str[10]; } operators = { 5,"+","*","=","+=","*=" }; //运算符
struct { int number; string str[10]; } boundaries = { 6,"(",")","{","}",",",";" }; //分界符
struct { int number; string str[100]; } identifieres = { 0 }; //标识符
struct { int number; string str[100]; } Unsigned_integer = { 0 }; //无符号整数

void analyse(string s)
{
	string s1 = "";
	int index = 0;
	for(int i = 0; i < s.size(); i++)
	{
		for(int j = 0; j < boundaries.number; j++)
	    {
	    	if(boundaries.str[j][0] == s[i])
	    	 {
	    	 	printf("<3,%d>",j);
	    	    break;
		     }
	    }	
	    for(int j = 0; j < 2; j++)
	    {
	    	if(operators.str[j][0] == s[i])
	    	{
	    		if(s[i+1] != '=')
	    		  printf("<2,%d>",j);
	            else
	              printf("<2,%d>",j+3);
	            break;
			}
		}
		if(s[i] == '=')
		  printf("<2,2>");
		if(s[i] == ' ' || s[i] == '\n')
		  continue;
		if(isdigit(s[i]))
		{
			s1 += s[i];
			if(!isdigit(s[i+1]))
			{
				bool existed = false;
				for(int j = 0; j < Unsigned_integer.number; j++)
				{
					if(s1 == Unsigned_integer.str[j])
					{
						existed = true;
						printf("<5,%d>",j);
						break;
					}
				}
				if(!existed)
				{
					printf("<5,%d>",Unsigned_integer.number);
					Unsigned_integer.str[Unsigned_integer.number] = s1;
					Unsigned_integer.number++; 
				}
				s1 = "";
				continue;
			}
		}
		if(isalpha(s[i]))
		{
			s1 += s[i];
			bool find = false;
			for(int j = 0; j < keywords.number; j++)
			{
				if(s1 == keywords.str[j])
				{
					printf("<1,%d>",j);
					find = true;
					s1 = "";
					break;
				}
			}
			if(!find)
			{
				if(!isalpha(s[i+1]))
				{
					bool flag = false;
					/*for(int j = 0; j < keywords.number; j++)
					{
						if(keywords.str[j] == s1)
						{
							printf("<1,%d>",j);
							flag = true;
							s1 = "";
							break;
						}
					}*/ 
					for(int j = 0; j < identifieres.number; j++)
					{
						if(s1 == identifieres.str[j])
						{
							printf("<4,%d>",j);
							s1 = "";
							flag = true;
							break;
						}
					}
					if(!flag)
					{
						identifieres.str[identifieres.number] = s1;
						printf("<4,%d>",identifieres.number);
						identifieres.number++;
						s1 = "";
						continue;
					}
				}
			}
		}
	}
	printf("\nidentifieres:");
	for(int i = 0; i < identifieres.number; i++)
	{
		if(i == 0)
		  cout<<identifieres.str[i];
		else
		  cout<<" "<<identifieres.str[i];
	}
	printf("\nUnsigned_integer:");
	for(int i = 0; i < Unsigned_integer.number; i++)
	{
		if(i == 0)
		  cout<<Unsigned_integer.str[i];
		else
		  cout<<" "<<Unsigned_integer.str[i];
	}
	cout<<endl;
 } 
 int main()
 {
 	char c;
 	string s;
 	while(scanf("%c",&c) && c != '#')
 	{
 		s += c;
	 }
	analyse(s);
	return 0;
 }

 

附录c 编译程序实验 实验目的:用c语言个简单语言的子集编制遍扫描的编译程序,以加深对编译原理的理解,掌握编译程序的实现方法和技术。 语法分析 C2.1 实验目的 编制个递归下降分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析. C2.2 实验要求 利用C语言编制递归下降分析程序,并对简单语言进行语法分析. C2.2.1待分析的简单语言的语法 实验目的 通过上机实习,加深对语法制导翻译原理的理解,掌握将语法分析所识别的语法成分变换为中间代码的语义翻译方法. 实验要求 采用递归下降语法制导翻译法,对算术表达式、赋值语句进行语义分析并生成四元式序列。 实验的输入和输出 输入是语法分析提供的正确的单词串,输出为三地址指令形式的四元式序列。 例如:对于语句串 begin a:=2+3*4;x:=(a+b)/c end# 输出的三地址指令如下: (1) t1=3*4 (2) t2=2+t1 (3) a=t2 (4) t3=a+b (5) t4=t3/c (6) x=t4 算法思想 1置语义过程 (1) emit(char *result,char *arg1,char *op,char *ag2) 该函数功能是生成个三地址语句送到四元式表中。 四元式表的结构如下: struct {char result[8]; char ag1[8]; char op[8]; char ag2[8]; }quad[20]; (2)char *newtemp() 该函数回送个新的临时变量名,临时变量名产生的顺序为T1,T2,…. Char *newtemp(void) { char *p; char m[8]; p=(char *)malloc(8); k++; itoa(k,m,10); strcpy(p+1,m); p[0]=’t’; return(p); } (2)主程序示意图如图c.10所示。 (2) 函数lrparser在原来语法分析的基础上插入相应的语义动作:将输入串翻译成四元式序列。在实验中我们只对表达式、赋值语句进行翻译。 语义分析程序的C语言程序框架 int lrparser() { int schain=0; kk=0; if(syn=1) { 读下单词号; schain=yucu; /调用语句串分析函数进行分析/ if(syn=6) { 读下单词号; if(syn=0 && (kk==0)) 输出(“success”); } else { if(kk!=1 ) 输出 ‘缺end’ 错误;kk=1;} else{输出’begin’错误;kk=1;} } return(schain); int yucu() { int schain=0; schain=statement();/调用语句分析函数进行分析/ while(syn=26) {读下单词号; schain=statement(); /调用语句分析函数进行分析/ } return(schain); } int statement() { char tt[8],eplace[8]; int schain=0; {switch(syn) {case 10: strcpy(tt,token); scanner(); if(syn=18) {读下单词号; strcpy(eplace,expression()); emit(tt,eplace,””,””); schain=0; } else {输出’缺少赋值号’的错误;kk=1; } return(schain); break; } } char *expression(void) {char *tp,*ep2,*eplace,*tt; tp=(char *)malloc(12);/分配空间/ ep2=(char *)malloc(12); eplace=(char *)malloc(12); tt =(char )malloc(12); strcpy(eplace,term ());/调用term分析产生表达式计算的第项eplace/ while(syn=13 or 14) { 操作 tt= ‘+’或者‘—’; 读下单词号; strcpy(ep2,term());/调用term分析产生表达式计算的第二项ep2/ strcpy(tp,newtemp());/调用newtemp产生临时变量tp存储计算结果/ emit(tp,eplace,tt,ep2);/生成四元式送入四元式表/ strcpy(eplace,tp); } return(eplace); } char *term(void)/仿照函数expression编写/ char *factor(void) {char *fplace; fplace=(char *)malloc(12); strcpy(fplace, “ ”); if(syn=10) {strcpy(fplace,,token);/将标识token的值赋给fplace/ 读下单词号; } else if(syn=11) {itoa(sum,fplace,10); 读下单词号; } else if (syn=27) {读下单词号; fplace=expression();/调用expression分析返回表达式的值/ if(syn=28) 读下单词号; else{输出‘}’错误;kk=1; } } else{输出‘(’错误;kk=1; } return(fplace); }
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