编译原理-C++语言实现词法分析器设计例题参考.doc

一、设计内容和要求 1、设计内容 对C语言的一个子集设计并实现一个简单的词法分析器，掌握利用状态转换图设计词法分析器的基本方法。 2、设计要求 利用该词法分析器完成对源程序字符串的词法分析。输出形式是源程序的单词符号二元式的代码，并保存到文件中。 (1) 假设该语言中的单词符号及种别编码如下表所示。 单词符号及种别编码 单词符号 种别编码 单词符号 种别编码 main 1 [ 28 int 2 ] 29 char 3 { 30 if 4 } 31 else 5 , 32 for 6 : 33 while 7 ； 34 标识符ID 10 ＞ 35 整型常数NUM 20 ＜ 36 = 21 ＞＝ 37 + 22 ＜＝ 38 - 23 ＝＝ 39 * 24 ！＝ 40 / 25 41 ( 26 42 ) 27 || 43 (2) 关键字main int char if else for while都是小写并都是保留字。 （3）算符和界符 = + － * / ＜ ＜＝ ＞ ＞＝ ＝＝　!＝ || , : ; { } [ ] ( ) ID和NUM的正规定义式为： ID→letter(letter | didit)* NUM→digit digit* letter→a | … | z | A | … | Z digit→ 0 | … | 9 如果关键字、标识符和常数之间没有确定的算符或界符作间隔，则至少用一个空格作间隔。空格由空白、制表符和换行符组成。 二、设计原理 1、 符号分类 程序语言的单词符号一般分为以下五种： 关键字 标识符 常数 运算符 界符 2、词法分析器的二元输出 （单词种别，单词符号的属性值） 单词种别用整数编码，关键字一字一种，标识符统归为一种，常数一种，各种符号各一种。 3、正规式和状态转换图 三、 程序设计 1 、各模块设计 1.首先根据上面单词符号表及ID和NUM的正规定义式，构造出状态转换图； 2.定义相关的变量和数据结构。关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下： char KEY_WORDS[7]={″main″,″int″,″char″,″if″,″else″,″for″,″while″}；class Word_Analyzer { public: char Content[MAXLENGTH] ; int val ; void print( ); } ; 3.按照编译程序一遍扫描的要求，把词法分析器Scaner作为一个独立的子程序来设计，通过对Scaner的反复调用识别出所有的单词符号； 4.当Scaner识别出一个单词符号时，则将该单词符号的二元式写入到输出文件中。若Scaner无法识别出一个单词符号时，则调用错误处理程序PrintError，显示当前扫描到的字符及其所在行、列位置，并跳过该字符重新开始识别单词符号。 2、 总体模块设计 /*用来存储目标文件名*/ string file_name; /*提取文本文件中的信息。*/ string GetText(); /*获得一个单词符号,从位置i开始查找。 　　//并且有一个引用参数j，用来返回这个单词最后一个字符在str的位置。*/ string GetWord(string str,int i,int j); /*这个函数用来除去字符串中连续的空格和换行 int DeleteNull(string str,int i); /*判断i当前所指的字符是否为一个分界符，是的话返回真，反之假*/ bool IsBoundary(string str,int i); /*判断i当前所指的字符是否为一个运算符，是的话返回真，反之假*/ bool IsOperation(string str,int i); /*此函数将一个pair数组输出到一个文件中*/ void OutFile(vectorpairint,string v); /*此函数接受一个字符串数组，对它进行词法分析，返回一个pair型数组*/ vectorpairint,string analyst(vectorstring vec); /*此函数判断传递的参数是否为关键字，是的话，返回真，反之返回假*/ bool IsKey(string str); 四、 程序测试 1、正常测试 测试该设计词法分析器，可对下面的源程序进行词法分析： main() { int i = 10