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1、课程设计（大作业）报告课程设计（大作业）报告课程名称： 编译原理课程设计设计题目：利用 VC+编写 C 语言的词法分析院系：信息技术学院班级：设 计 者：学号：指导教师：设计时间：学院课程设计（大作业）任务书课程设计（大作业）任务书姓名：院（系） ：专业：计算机科学与技术学号： 任务起止日期：课程设计题目：利用利用 VC+6.0VC+6.0 编写编写 C C 语言的词法分析语言的词法分析课程设计要求：1 1、设计内容、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 2、设计要求、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
2、。 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main128int229char330if431else5,32for6:33while7；34标识符 ID1035整型常数 NUM2036=2137+2238-2339*24！40/25 ( )ID 和 NUM 的正规定义式为：IDletter(letter | didit)*NUMdigit digit*lettera | | z | A | | Zdigit 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
3、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。工作计划及安排： 1布置任务、讲授设计0.5 天 2总体设计1 天 3详细设计2 天 4测试0.5 天 5书写提交设计报告0.5 天 6验收、考核0.5 天指导教师签字课程设计（大作业）成绩课程设计（大作业）成绩学号：姓名：指导教师：课程设计题目：利用利用 VC+6.0VC+6.0 编写编写 C C 语言的词法分析语言的词法分析总结：指导教师评语：成绩：填表时间：2012 年 6 月 8 日指导教师签名：课程设计（大作业）报告课程设计（大作业）报告一、题目分析一、题目分析 编译原理涉及词法分析，语法分析，语义分析及优化设计等各方面。
4、词法分析阶段是编 译过程的第一个阶段， 是编译的基础。 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，即对构成源程序的字符流进行扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符 号)。词法分析程序实现这个任务。词法分析程序可以使用 Lex 等工具自动生成。从左到右 逐个字符对构成源程序的字符串进行扫描， 依据词法规则， 识别出一个一个的标记 （token） ， 把源程序变为等价的标记串序列。执行词法分析的程序称为词法分析器，也称为扫描器。词 法分析是所有分析优化的基础，涉及的知识较少，如状态转换图等，易于实现。本次课程设 计，我的选题是词法分析，C+代码实现。二、总体设计二、总体设计
5、1. 设计原理 词法分析的任务：从左至右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个单词符号。 理论基础：有限自动机、正规文法、正规式 词法分析器(Lexical Analyzer) 又称扫描器(Scanner)：执行词法分析的程序2. 词法分析器的功能和输出形式 功能:输入源程序、输出单词符号 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。3. 输出的单词符号的表示形式: (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。4. 词法分析器的结构5. 状态转换图实现三、程序设计三、程序设计 1总体模块设计 /*用
6、来存储目标文件名*/ stringfile_name;/*提取文本文件中的信息。*/ stringGetText();/*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/*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
7、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(vector 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*/ vector analyst(vector 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);2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
8、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_WORDS7=main,int,char,if,else,for, while； 用以存放单词符号二元式的数据结构可如下定义： class Word_Analyzer public: char ContentMAXLENGTH ; intval ; 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
9、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。四、程序设计四、程序设计 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 = 0; while(i) i = i - 2; 输出如下二元式代码序列： ， ， ， ，五、测试五、测试六、结论六、结论 该词法分析器功能良好，可以完成预定的要求。六、程序代码六、程序代码
10、 #include #include #include #include using namespace std;/*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/*这个函数用来除去字符串中连续的空格和换行/第一个参数为目标字符串，第二个参数为开始位置/返回值为连续的空格和换行后的第一个有效字符在字符串的位置*/int Dele
11、teNull(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(vector v);/*次函数将参数 str,digit 添加到 temp 中*/void add(string str,int digit,vector temp);/*此函数接受一个字符串数
12、组，对它进行词法分析，返回一个 pair 型数组*/ vector analyst(vector 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);int main() cout array; do begin=DeleteNull(fileline,begin); string nowString; nowString=GetWord(fileline,begin,end); if(end=-1)break;if(nowSpare(com1) begin=end+1; while(true); vector mid_r
13、esult; mid_result=analyst(array); OutFile(mid_result);coutfile_name1; ifstream infile(file_name1.c_str(),ios:in); if (!infile) cerr“); j=str.find_first_of(no_use,i); if(j=-1) return “; if(i!=j) j-; return str.substr(i,j-i+1); /*这个函数用来除去字符串中连续的空格和换行/第一个参数为目标字符串，第二个参数为开始位置/返回值为连续的空格和换行后的第一个有效字符在字符串的位置
14、*/int DeleteNull(string str,int i) for(;i+) if(stri!= /*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) int t; char arr7=,;,(,),:; for (t=0;t, for (t=0;t v) coutfile_name; ofstream outfile(file_name.c_str(),ios:out); if (!outfile) cerr“ ppp(p,p+7); int u; for(u=0;u analyst(vector
15、vec) vector temp; int i; for(i=0;i“ jk.append(vec+i,0,1); pair pp(37,jk); temp.push_back(pp); continue; if(veci=“ pp(38,jk); temp.push_back(pp); continue; if(veci=“=“ jk.append(vec+i,0,1); pair pp(39,jk); temp.push_back(pp); continue; if(veci=“!“ jk.append(vec+i,0,1); pair pp(40,jk); temp.push_back(pp); continue; if(veci=“ jk.append(vec+i,0,1); pair pp(42,jk); temp.push_back(pp); continue; if(veci=“|“ jk.append(vec+i,0,1); pair pp(43,jk); temp.push_back(pp); continue; if(IsBoundary(veci,0) if(veci=“,“) pair pp1(32,veci); temp.push_back(pp1); if(veci=“;“) pair pp2(3
