词法分析

来源：互联网发布：vscode terminal 编辑：程序博客网时间：2024/06/05 03:33

一、实验目的
(1) 理解词法分析的功能；
(2) 理解词法分析的实现方法；

二、实验内容
PL0的文法如下
‘< >’为非终结符。
‘::=’ 该符号的左部由右部定义，可读作“定义为”。
‘|’ 表示‘或’，为左部可由多个右部定义。
‘{ }’ 表示花括号内的语法成分可以重复。在不加上下界时可重复0到任意次数，有上下界时可重复次数的限制。
‘[ ]’ 表示方括号内的成分为任选项。
‘( )’ 表示圆括号内的成分优先。
上述符号为“元符号”，文法用上述符号作为文法符号时需要用引号‘’括起。

〈程序〉∷=〈分程序〉．
〈分程序〉∷= [〈变量说明部分〉][〈过程说明部分〉]〈语句〉
〈变量说明部分〉∷=VAR〈标识符〉{，〈标识符〉}：INTEGER；
〈无符号整数〉∷=〈数字〉{〈数字〉}
〈标识符〉∷=〈字母〉{〈字母〉|〈数字〉}
〈过程说明部分〉∷=〈过程首部〉〈分程序〉{；〈过程说明部分〉}；
〈过程首部〉∷=PROCEDURE〈标识符〉；
〈语句〉∷=〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈过程调用语句〉|〈读语句〉|〈写语句〉|〈复合语句〉|〈空〉
〈赋值语句〉∷=〈标识符〉∶=〈表达式〉
〈复合语句〉∷=BEGIN〈语句〉{；〈语句〉}END
〈条件〉∷=〈表达式〉〈关系运算符〉〈表达式〉
〈表达式〉∷=〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉}
〈项〉∷=〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉}
〈因子〉∷=〈标识符〉|〈无符号整数〉|’(‘〈表达式〉’)’
〈加法运算符〉∷=+|-
〈乘法运算符〉∷=*
〈关系运算符〉∷=<>|=|<|<=|>|>=
〈条件语句〉∷=IF〈条件〉THEN〈语句〉
〈字母〉∷=a|b|…|X|Y|Z
〈数字〉∷=0|1|2|…|8|9

实验要求：实现PL0程序的词法分析
1. 完成实验的要求
(1)条件语句改为：
<条件语句> ::= IF <条件> THEN <语句> [ELSE <语句>]
即增加保留字 ELSE
(2)增加注释：
 单行注释:
单行注释以“//”开始，以回车结束。例如下面是一个示例：
//I am comment.
 多行注释:
以“{”开始，以“}”结束。例如下面是一个示例：
{ I am comment. }
(3)识别出整数和实数，并区别
代码已经测试

#include <stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#define norw 11            //norw-1个关键字#define al 20            //最长的关键字的长度#define ID norw#define INT norw+1#define COMMA norw+2#define ENDF norw+3#define COLON norw+4#define SEMIC norw+5#define ADD norw+6#define MINUS norw+7#define MULTI norw+8#define EVALU norw+9#define LE norw+10#define NE norw+11#define LT norw+12#define EQ norw+13#define GE norw+14#define GT norw+15#define FLOAT norw+16char TOKEN[20];                      //字符数组用来依次存放单词词文的各个字符extern int lookup(char *);           //以TOKEN字符串查保留字表extern void report_error(char);      //报告程序中的词法错误bool isalpha(char);                  //判断接收字符是否为字母bool isalnum(char);                  //判断接收字符是否为字母或者数字bool isdigit(char);                  //判断接收字符是否为数字FILE* fin;FILE* fout;void scanner(){    //词法分析的主体程序，对输入的文本文件进行词法分析    char ch;    int i,c;    int error=0;                         //记录文件中词法错误的个数    ch=fgetc(fin);                        //从输入文件中读取一个字符    while(ch!=EOF)    {        //当从输入文件接收的字符不是文件结束符时，执行循环        if(isalpha(ch))        {            //如果从输入文件接收的第一个字符是字母            TOKEN[0]=ch;            ch=fgetc(fin);            i=1;            while(isalnum(ch))            {                TOKEN[i]=ch;                i++;                ch=fgetc(fin);            }            TOKEN[i]='\0';            c=lookup(TOKEN);                   //查保留字表            if(c==0)            {                fprintf(fout,"(%d,%s)\n", ID,TOKEN);   //输出标识符            }            else fprintf(fout,"(%d,%s)\n", c,TOKEN);                //输出接收单词为保留字        }        if(isdigit(ch))                     //如果从输入文件接收的第一个字符是数字        {            int cdot=0;               //统计小数点个数            TOKEN[0]=ch;            ch=fgetc(fin);            i=1;            while(isdigit(ch)||ch=='.')            {                //从第二个接收字符开始，当是数字或者是小数点时，执行循环                if(ch=='.')                    cdot++;                TOKEN[i]=ch;                i++;                ch=fgetc(fin);//重复接收字符，直到接收到非数字                if(cdot>=2)                {                    error++;                    TOKEN[i]='\0';                    printf("%s is error\n", TOKEN);                    break;                }            }            if(isalpha(ch)) //如果第二个字符是字母            {                while(isalpha(ch)) //接收完所有的字母，跳出循环                {                    TOKEN[i]=ch;                    i++;                    ch=fgetc(fin);                }                TOKEN[i]='\0';                error++;                printf("%s is error\n", TOKEN);            }            else if(cdot==0)    //当接收的字符为整型单词时            {                int x=0;                fseek(fin,-1,1);                TOKEN[i]='\0';                for(int j=0; j<i; j++)                {                    x=(TOKEN[j]-'0')*(10^(--i))+x;                }                fprintf(fout,"(%d,%d)\n", INT, x);//输出为数字            }            else if(cdot==1)            {                fseek(fin,-1,1);                TOKEN[i]='\0';                int a,part1=0,jc,b=0,e=0;         //b用来确定小数点所在的位置                float c=0.1,part2=0.0;                for(e=0; e<i; e++)                {                    if(TOKEN[e]!='.')                        b=e;                }                int m=b;                int x1=0;                float x2=0.0;                for(int j=0; j<m; j++)                {                    x1=(TOKEN[i]-'0')*(10^(--m))+x1;                }                for(int j=b+1; j<i; j++)                {                    c=1;                    for(int y=0; y<(j=b); j++)                    {                        c=c*0.1;                    }                    x2=x2+float((TOKEN[j]-'0'))*c;                }                fprintf(fout,"(%d,%f)\n", FLOAT, x1+x2);                      //输出接收单词为小数            }        }        else            //如果从输入文件接收的第一个字符既不是字母又不是数字            switch(ch)            {            //将所接收到的符号字符进行分类，采取一符一类            case':':                ch=fgetc(fin);                if(ch=='=') fprintf(fout,"(%d,:=)\n", EVALU);           //输出接收符号为赋值号                else                {                    fseek(fin,-1,1);                        //文件接收字符回推一个字符                    fprintf(fout,"(%d,':')\n", COLON);                     //输出冒号                }                break;            case',':                fprintf(fout,"(%d,',')\n", COMMA);                break;                   //输出逗号            case'.':                fprintf(fout,"(%d,'.')\n", ENDF);                break;                    //输出句号            case';':                fprintf(fout,"(%d,'.')\n", SEMIC);                break;                   //输出分号            case'+':                fprintf(fout,"(%d,'+')\n", ADD);                break;                     //输出加号            case'-':                fprintf(fout,"(%d,'-')\n", MINUS);                break;                   //输出减号            case'*':                fprintf(fout,"(%d,'*')\n", MULTI);                break;                   //输出乘号            case'<':                ch=fgetc(fin);                if(ch=='=')fprintf(fout,"(%d,'<=')\n", LE);             //输出小于或等于号                else if(ch=='>')fprintf(fout,"(%d,'<>')\n", NE);        //输出不等于号                else                {                    fseek(fin,-1,1);                    fprintf(fout,"(%d,'<')\n", LT);;                 //输出小于号                }                break;            case'=':                fprintf(fout,"(%d,'=')\n", EQ);                break;                      //输出等于号            case'>':                ch=fgetc(fin);                if(ch=='=')fprintf(fout,"(%d,'>=')\n", GE);             //输出大于或等于号                else                {                    fseek(fin,-1,1);                    fprintf(fout,"(%d,'>')\n", GT);                     //输出大于号                }                break;            case' ':                break;            case'\n':                break;            case'\t':                break;            case'/':                ch=fgetc(fin);//单行注释                if(ch=='/')                {                    while( (ch=fgetc(fin))!='\n')                    {                        ch=fgetc(fin) ;                    }                }                else                {                    fseek(fin,-1,1);                    printf("/ is error\n");             //接收非上述字符程序报告词法错误                    error++;                }                break;            case'{':                while(1)                {                    ch=fgetc(fin);                    if(ch=='}') break;                    else if(ch==EOF)                    {                        fseek(fin,-1,1);                        printf("{  is error\n");                        error++;                        break;                    }                }                break;            default:                printf("%c is error\n", ch);             //接收非上述字符程序报告词法错误                error++;                break;            }        ch=fgetc(fin);                                          //继续从文件中读取下一个单词，直到文件结束    }//while循环结束    printf("共发现%d 个词法错误!",error);    return;}int lookup(char *token){    int j;    char word[norw][al];    strcpy(&(word[1][0]), "begin");    strcpy(&(word[2][0]), "end");    strcpy(&(word[3][0]), "var");    strcpy(&(word[4][0]), "integer");    strcpy(&(word[5][0]), "while");    strcpy(&(word[6][0]), "do");    strcpy(&(word[7][0]), "if");    strcpy(&(word[8][0]), "then");    strcpy(&(word[9][0]), "procedure");    strcpy(&(word[10][0]), "else");    for(j=1; j<=norw-1; j++)if(strcmp(token,word[j])==0) return j; //以TOKEN字符串查保留字表，若查到返回保留字类别码    return 0;                                              //TOKEN不是保留字，返回0}bool isalpha(char c){    //判断接收字符是否为字母    if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z'))return 1;    else return 0;}bool isalnum(char c){    //判断接收字符是否为字母或者数字    if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')||(c>='0'&&c<='9'))return 1;    else return 0;}bool isdigit(char c){    //判断接收字符是否为数字    if(c>='0'&&c<='9')return 1;    else return 0;}int main(){    char filename[20];    printf("请输入文件名:");    scanf("%s",filename);    if((fin=fopen(filename,"r"))==NULL) //打开要读取的文本文件    {        printf("不能打开文件.\n");        exit(0);    }    printf("请输入保存分析结果的文件名:");    scanf("%s",filename);    if((fout=fopen(filename,"w"))==NULL)    {        printf("不能打开文件.\n");        exit(0);    }    scanner();    //调用词法分析程序    getchar();    getchar();    fclose(fin);    fclose(fout);    return 0;}

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