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1、编译原理课程设计报告课题名称: 使用lex工具实现C/C+语言词法分析器专业：计算机科学与技术班级：xxxx指导老师：xxxx小组成员成员学号xxxXxxxxXxxXxxxxXxxXxxxxxxXxx目 录1.课程设计题目名称- 2 -2.课程设计需实现的功能及目标- 2 -3.课程设计所涉及的知识介绍- 3 -4.课程设计环境设置- 5 -5.程序设计- 5 -6.程序运行结果和测试报告- 6 -7.总结及改进建议- 9 -附件一- 9 -附件二- 13 -1. 课程设计题目名称 使用lex工具实现C/C+语言词法分析器2. 课程设计需实现的功能及目标u 实现功能：完成C/C+语言的词法分析
2、器（C语言词法记号及其含义详见附件一）u 词法分析器的作用如下：1. 读入源程序字符序列2. 对源程序进行预处理，如删除注释和回车换行符，宏展开 等3. 识别源程序中的单词符号，创建符号表并在相应的符号表中登录信息4. 输出单词符号序列5. 要求使用Lex编程来自动生成词法分析器。6. 要求能识别8进制、16进制数据。- 1 -3. 课程设计所涉及的知识介绍u Lex介绍Lex 是一种生成扫描器的工具。扫描器是一种识别文本中的词汇模式的程序。 这些词汇模式（或者常规表达式）在一种特殊的句子结构中定义。一种匹配的常规表达式可能会包含相关的动作。这一动作可能还包括返回一个标记。 当 Lex 接收到
3、文件或文本形式的输入时，它试图将文本与常规表达式进行匹配。 它一次读入一个输入字符，直到找到一个匹配的模式。 如果能够找到一个匹配的模式，Lex 就执行相关的动作（可能包括返回一个标记）。 另一方面，如果没有可以匹配的常规表达式，将会停止进一步的处理，Lex 将显示一个错误消息。u Lex编程Lex 编程可以分为三步：1. 以 Lex 可以理解的格式指定模式相关的动作。一个 Lex 程序分为三个段： 第一段是 C 和 Lex 的全局声明； 第二段包括模式（C 代码），即一系列规则； 第三段是补充的 C 函数。 例如, 第三段中一般都有 main() 函数。注：这些段以%来分界。 那么，回到字数
4、统计的 Lex 程序，让我们看一下程序不同段的构成。2. 在这一文件上运行 Lex，生成扫描器的 C 代码。3. 编译和链接 C 代码，生成可执行的扫描器。u Lex常规正则表达式字符含义A-Z, 0-9, a-z构成了部分模式的字符和数字。.匹配任意字符，除了 n。-用来指定范围。例如：A-Z 指从 A 到 Z 之间的所有字符。 一个字符集合。匹配括号内的任意字符。如果第一个字符是那么它表示否定模式。例如: abC 匹配 a, b, 和 C中的任何一个。*匹配0个或者多个上述的模式。+匹配1个或者多个上述模式。?匹配0个或1个上述模式。$作为模式的最后一个字符匹配一行的结尾。 指出一个模式可
5、能出现的次数。 例如: A1,3 表示 A 可能出现1次或3次。用来转义元字符。同样用来覆盖字符在此表中定义的特殊意义，只取字符的本意。否定。|表达式间的逻辑或。字符的字面含义。元字符具有。/向前匹配。如果在匹配的模版中的“/”后跟有后续表达式，只匹配模版中“/”前 面的部分。如：如果输入 A01，那么在模版 A0/1 中的 A0 是匹配的。( )将一系列常规表达式分组。u LEX常用函数及变量说明Lex 变量yyinFILE* 类型。 它指向 lexer 正在解析的当前文件。yyoutFILE* 类型。 它指向记录 lexer 输出的位置。 缺省情况下，yyin 和 yyout 都指向标准输
6、入和输出。yytext匹配模式的文本存储在这一变量中（char*）。yyleng给出匹配模式的长度。yylineno提供当前的行数信息。 （lexer不一定支持。）Lex 函数yylex()这一函数开始分析。 它由 Lex 自动生成。yywrap()这一函数在文件（或输入）的末尾调用。 如果函数的返回值是1，就停止解析。 因此它可以用来解析多个文件。 代码可以写在第三段，这就能够解析多个文件。 方法是使用 yyin 文件指针（见上表）指向不同的文件，直到所有的文件都被解析。 最后，yywrap() 可以返回 1 来表示解析的结束。yyless(int n)这一函数可以用来送回除了前n? 个字符
7、外的所有读出标记。yymore()这一函数告诉 Lexer 将下一个标记附加到当前标记后。4. 课程设计环境设置实验所需软件及文件：mingw-get-inst-20110316.exebison.exeflex.exebison.hairybison.simple环境设置：（1） 安装软件mingw-get-inst-20110316.exe，安装目录D:BYYL（2） 将bison.exe flex.exe复制到目录D:BYYL下（3） 将文件bison.hairybison.simple 复制到目录D:BYYL下（4） 设置环境变量：变量名：BISON_HAIRY 变量值：D:BYYLb
8、ison.hairy变量名：BISON.SIMPLE 变量值：D:BYYLbison.simple变量名：path变量值：D:BYYLMINGWbin;D:BYYL;5. 程序设计第一段：定义部分 包括include语句、声明语句在内的C语句和LEX的标记声明其中LEX的标记声明包括：（1） 关键字标记（2） 空格、制表位和换行标记（3） 八进制、十进制、十六进制数字标记（4） 特殊符号标记（“，”、“；”、“”、“”、“（”、“）”、“【”、“】”等）（5） 算术运算符标记（6） 逻辑运算符标记（包括自增、自减）（7） 关系运算符标记（8） 标识符标记（9） 注释标记（10） 字符串标记（1
9、1） 字符标记（12） 预处理标记第二段：规则部分词法规则由模式和动作两部分组成。模式部分可以由任意的正则表达式组成，动作部分由C语言语句组成，这些语句用来对所匹配的模式进行相应处理。需要注意的是，lex将识别出来的单词存放在yytext字符数据中，因此该数组的内容就代表了所识别出来的单词的内容。规则定义如下：(见附录2)第三段：自定义函数。函数实现功能：打开input.c文件进行词法分析，并将结果输出到output.tok文件中。/*程序段*/int yywrap() return 1;int main(int argc, char *argv) yyin = fopen(input.c,r
10、); yyout = fopen(output.tok,w); printf(input.c文件分析完毕，结果保存在output.tok文件n); fprintf(yyout,/文件 input.c词法分析如下：n); yylex(); return 0;6. 程序运行结果和测试报告 在cmd里面运行：flex ym.l 生成lex.yy.c程序，即扫描器的C代码 用gcc编译链接lex.yy.c文件，生成ym.exe可执行文件，即扫描器 执行ym.exe 即可对C源代码进行分析，本报告测试程序是：input.c文件Input.c文件如下：#include #include#includein
11、t main()int a;/整数aint b;/整数bint sum;/求和int i;a = 0x3f ;b = 045 ;sum = 2.112;sum += a;sum+;-b;if(a=b)sum -= b;for(i=0;i b & sum != b)sum = a + b ;return 0; 经词法分析器分析，得，输出文件output.tok如下：/文件 input.c词法分析如下：#include PRE-预处理定义#includePRE-预处理定义#includePRE-预处理定义intKEYWORD INTmainKEYWORD MAIN(LP(左小括号)RP(右小括号)
12、LB(左大括号)intKEYWORD INTaIdentifier-标识符;SC(分号)intKEYWORD INTbIdentifier-标识符;SC(分号)intKEYWORD INTsumIdentifier-标识符;SC(分号)intKEYWORD INTiIdentifier-标识符;SC(分号)aIdentifier-标识符=ASSIGN(等于号)0x3fNumber-十六进制数;SC(分号)bIdentifier-标识符=ASSIGN(等于号)045Number-八进制数;SC(分号)sumIdentifier-标识符=ASSIGN(等于号)2.112Number-十进制数;SC
13、(分号)sumIdentifier-标识符+=PLUSA-算术运算符aIdentifier-标识符;SC(分号)sum+POS_OP-双目向后运算符;SC(分号)-bPRE_OP-双目向前运算符;SC(分号)ifKEYWORD IF(LP(左小括号)aIdentifier-标识符=ALOGRITHM_OP-关系运算符）bIdentifier-标识符)RP(右小括号)LB(左大括号)sumIdentifier-标识符-=MINUSA-算术运算符bIdentifier-标识符;SC(分号)RB(右大括号)forKEYWORD FOR(LP(左小括号)iIdentifier-标识符=ASSIGN(等于号)
