实现C语言小子集程序的词法分析

> C语言词法分析器设计与实现C语言词法分析器的设计与实现一．实验目的1．强化对系统软件综合工程实现能力、规划能力的训练；2．加强对词法分析原理、方法和基本实现技术的理解；二．实验内容用C语言(或 C++ )作为宿主语言完成：其中具体要求：1.使用DFA实现词法分析器的设计；2.实现对C源程序中注释的过滤；3.利用两对半缓冲区从文件中逐一读取单词；4.词法分析结果属性字流存放在独立文件中；5.统计源程序每行单词的个数和整个源文件单词个数；6.具有报告词法错误和出错位置（源程序行号和该行字符）的功能；7.屏幕输出属性字流，每次显示10行，按ESC可中途退出，每行有统计信息，最后有词法分析的全部信息，包括各种属性单词的个数。

三．实验验收与评分要求1.编写C语言词法分析器的源程序并调试通过；2.通过测试程序的验收 (测试程序名称：Test-Lexcial)；3.提交简明扼要的书面实验报告。

内容包括：FA设计；源程序主要函数功能；主要数据结构设计。

四. 验收测试用例1. 测试用例一：统一验收测试用例；#include<stdio.h>#include<string.h>char buf[100],str[15];int countdef=0;FILE *fpmiddle;struct define{char with[30];char des[30];char filename[15];}def[30];char* getFileName(){int i=0,k=0;for(i=0;buf[i]!='<'&&i<30&&buf[i]!='\0';i++);i++;while(buf[i]!='>'&&i<30&&buf[i]!='\0')str[k++]=buf[i++];str[k]='\0';puts(str);return str;}long readline(FILE *fpt){if(fgets(buf,100,fpt)==NULL){puts(buf);printf("readline error or reach file end!\n");return 0;}puts(buf);return (long)(strlen(buf)+1);}void writeline(){fprintf(fpmiddle,"%s",buf);}void processDefine(char *filename){int i=8,j=0;while((def[countdef].des[i-8]=buf[i])!=' ') i++;def[countdef].des[i-8]='\0';while((def[countdef].with[j]=buf[i])!='\0'){i++;j++;}def[countdef].with[j-1]='\0';strcpy(def[countdef].filename,filename);countdef++;}long comment(FILE *fpt){char prechar=buf[0],ch='*';int i=0,j=0;for(i=0;buf[i]!='\0'&&!(buf[i]=='/'&&buf[i+1]=='*');i++) ;j=i;buf[i]='\0';if(i==strlen(buf)) return 0L;do{prechar=ch;if((ch=fgetc(fpt))==EOF){printf(" in comment, end");exit(0);}i++;}while(!(prechar=='*'&&ch=='/'));return (long)(i-j+1);}isin(char *p){int i=0,j=0,temp=0;while(temp!=strlen(buf)){while(buf[i]!='\0'&&buf[i]!=p[0])i++;temp=i;while(buf[i]==p[j]&&p[j]!='\0'&&buf[i]!='\0'){i++;j++;}if((i-temp)==strlen(p)) return temp;i=temp+1;j=0;}return -1;}void includeAndDefine(FILE *fpt){void add(char*);void replace(char*);while(readline(fpt)){if(isin("#include")>=0)add(getFileName());else if(isin("#define")>=0)processDefine(str);else{fseek(fpt,comment(fpt),1);replace(str);writeline();}}}void add(char *filename){void replace(char*);FILE *fpp;if((fpp=fopen(filename,"r"))==NULL){printf("file %s not found or open error!",filename);exit(0);}fseek(fpp,-readline(fpp),1);if(isin("#include")<0&&isin("#define")<0)while(readline(fpp)){fseek(fpp,comment(fpp),1);replace(filename);writeline();}elseincludeAndDefine(fpp);fclose(fpp);}void replace(char *filename){int i=0,start=0;for(i=0;i<countdef;i++)if(!strcmp(def[i].filename,filename))break;if(i>=countdef||(start=isin(def[i].des))==-1) return;else{int lenOfWith=strlen(def[i].with);int lenOfDes=strlen(def[i].des);if(lenOfDes>=lenOfWith){int k,j;for(k=start; k<start+lenOfWith; k++)buf[k]=def[i].with[k-start];for(j=(start+lenOfWith); j<start+lenOfDes; j++) buf[j]=' ';}else{int offset=lenOfWith-lenOfDes;int k,j;for(k=offset+strlen(buf);k>start;k--)buf[k]=buf[k-offset];for(j=start;j<start+lenOfWith;j++)buf[j]=def[i].with[j-start];}}}2. 自己编写的C语言词法分析器源码。

编译原理----词法分析程序----C语⾔版#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>char KeyWord[20][100]={"begin","end","if","while","var","procedure","else","for","do","int","read","write"};char yunsuanfu[]="+-*/<>%=";char fenjiefu[]=",;(){}:";int main(){char test[]="var a=10;\nvar b,c;\nprocedure p; \n\tbegin\n\t\tc=a+b\n\tend\n";int len_yunsuanfu=strlen(yunsuanfu);int len_fenjiefu=strlen(fenjiefu);puts(test);int length=strlen(test),i,j,k;for(i=0;i<length;i++){if(test[i]==' '||test[i]=='\n'||test[i]=='\t')continue;int tag=0;for(j=0;j<len_fenjiefu;j++){if(fenjiefu [j]==test[i]){printf("分界符\t%c\n",test[i]);tag=1;break;}}if(tag==1)continue;tag=0;for(j=0;j<len_yunsuanfu;j++){if(yunsuanfu[j]==test[i]){printf("运算符\t%c\n",test[i]);tag=1;break;}}if(tag==1)continue;if(test[i]>='0'&&test[i]<='9'){printf("数字\t");while(test[i]>='0'&&test[i]<='9'){printf("%c",test[i]);i++;}printf("\n");continue;}char temp[100];j=0;while(test[i]>='0'&&test[i]<='9'||test[i]>='a'&&test[i]<='z'||test[i]>='A'&&test[i]<='Z'||test[i]=='_') {temp[j++]=test[i];i++;}i--;temp[j++]='\0';tag=0;for(j=0;j<20;j++){if(strcmp(temp,KeyWord[j])==0){tag=1;printf("关键字\t%s\n",temp);break;}}if(tag==0)printf("标识符\t%s\n",temp);}}。

小型编译程序的设计与实现本实验设计的小型编译程序涉及到编译前端的三个阶段：词法分析、语法分析和语义分析生成中间代码（四元式），编译程序的重点放在中间代码生成阶段。

编译程序的输出结果包括词法分析后的二元式序列、变量名表；语法分析后的状态栈分析过程显示；语义分析生成中间代码后的四元式程序。

整个程序分为三个部分：（1）词法分析部分（2）语法分析、语义分析及四元式生成部分（3）输出显示部分1．词法分析器设计词法分析器的功能是输入源程序，输出单词符号。

我们规定输出的单词符号格式为如下的二元式：（单词种别编码，单词自身的值）由于我们规定的程序语句中涉及单词较少，故在词法分析阶段忽略了单词输入错误的检查。

1.1 单词符号的内部定义及在编译程序中的定义我们对常量、变量、临时变量、保留关键字（if、while、begin、end、else、then、do等）、关系运算符、逻辑运算符、分号、括号等，规定其内部定义如下：符号种别编码说明sy_if 0 保留字 if sy_then 1 保留字 then sy_else 2 保留字 else sy_while 3 保留字 while sy_begin 4 保留字 begin sy_do 5 保留字 do sy_end 6 保留字 end a 7 赋值语句semicolon 8 “ ; ”e 9 布尔表达式Jinghao 10 “ # ”S 11 语句L 12 复合语句Tempsy 15 临时变量EA 18 B and(即布尔表达式中的B∧EO 19 B or(即布尔表达式中的B∨Plus 34 “ + ”Times 36 “ * ”Becomes 38 “ := ” 赋值Op_and 39 “ and ”Op_or 40 “ or ”Op_not 41 “ not ”Rop 42 关系运算符Lparent 48 “ ( ”Rparent 49 “ ”Ident 56 变量Intconst 57 整常量#include "stdio.h" /*如果使用TC的话，需要配置头文件路径*/ #include "string.h"#define ACC -2/************************/#define sy_if 0#define sy_then 1#define sy_else 2#define sy_while 3#define sy_begin 4#define sy_do 5#define sy_end 6#define a 7#define semicolon 8#define e 9#define jinghao 10#define S 11#define L 12#define tempsy 15#define EA 18 /*E and*/#define E0 19 /E or*/#define plus 34#define times 36#define becomes 38#define op_and 39#define op_or 40#define op_not 41#define rop 42#define lparent 48#define rparent 49#define ident 56#define intconst 571.2 变量及数据结构说明编译程序中涉及到的变量及数据结构说明如下：char ch='\0'; /*从字符缓冲区读取当前字符*/int count=0; /*词法分析结果缓冲区计数器*/static char spelling[10]={""}; /*存放识别的字*/static char line[81]={""}; /*一行字符缓冲区，最多80个字符*/char *pline; /*字符缓冲区指针*/static char ntab1[100][10]; /*变量名表，共100项，每项长度10*/struct ntab{int tc; /*真值*/int fc; /*假值*/}ntab2[200]; /*在布尔表达式E中保存有关布尔变量的真、假值*/int label=0; /*指向ntab2的指针*/struct rwords{char sp[10];int sy;}; /*保留字表的结构，用来与输入缓冲区中的单词进行匹配*/ struct rwords reswords[10]={{"if",sy_if},{"do",sy_do},{"else",sy_else},{"while",sy_while},{"then",sy_then},{"begin",sy_begin},{"end",sy_end},{"and",op_and},{"or",op_or},{"not",op_not}}; /*保留字表初始化，大小为10*/struct aa{int sy1; /*存放单词的种别编码*/int pos; /*存放单词自身的值*/}buf[1000], /*词法分析结果缓冲区*/n, /*读取二元式的当前字符*/n1, /*当前表达式中的字符*/E, /*非终结符*/sstack[100], /*算术或布尔表达式加工处理使用的符号栈*/ibuf[100], /*算术或布尔表达式使用的缓冲区*/stack[1000]; /*语法分析加工处理使用的符号栈*/struct aa oth; /*四元式中的空白位置*/struct fourexp{char op[10];struct aa arg1;struct aa arg2;int result;}fexp[200]; /*四元式的结构定义*/int ssp=0; /*指向sstack栈指针*/struct aa *pbuf=buf; /*指向词法分析缓冲区的指针*/int nlength=0; /*词法分析中记录单词的长度*/int tt1=0; /*变量名表指针*/char *cfile; /*源程序文件，~为结束符*/int lnum=0; /*源程序行数记数*/int sign=0; /*sign=1为赋值语句；=2为while语句；=3为if语句*/ /*******************************************************/int newt=0; /*临时变量计数器*/int nxq=100; /*nxq总是指向下一个将要形成的四元式地址，*//*每次执行gen（）时，地址自动增1*/int lr; /*扫描LR分析表1过程中保存的当前状态值*/int lr1; /*扫描LR分析表2或表3所保存的当前状态值*/int sp=0; /*查找LR分析表时状态栈的栈顶指针*/int stack1[100]; /*状态栈1定义*/int sp1=0; /*状态栈1的栈顶指针*/int num=0; /*算术或布尔表达式缓冲区指针*/struct ll{int nxq1; /*记录下一条四元式的地址*/int tc1; /*真值链*/int fc1; /*假值链*/}labelmark[10]; /*记录语句嵌套层次的数组，*//*即记录嵌套中每层的布尔表达式E的首地址*/int labeltemp[10]; /*记录语句嵌套层次的数组，*//*即记录每层else之前的四元式地址*/int pointmark=-1, /*labelmark数组指针*/pointtemp=-1; /*labeltemp数组指针*/1.3 主函数main（）void main({cfile=fopen("pas.dat","r"; /*打开C语言源文件*/readch(; /*从源文件读一个字符*/scan(; /*词法分析*/disp1(;disp3(;stack[sp].pos=0;stack[sp].sy1=-1; /*初始化状态栈*/stack1[sp1]=0; /*初始化状态栈1*/oth.sy1=-1;printf("\n**************** 状态栈变化过程以及归约顺序 ****************\n";readnu(; /*从二元式读入一个符号*/lrparse(; /*语法语义分析产生四元式*/getch(;disp2(;printf("\n程序运行结束！\n";getch(;}1.4 词法分析函数说明（1）读取函数 readline( 、readch(词法分析包含从源文件读取字符的操作，但频繁的读文件会影响程序执行效率，故实际上是从源程序文件“pas.dat”中读取一行到输入缓冲区，而词法分析过程中每次读取一个字符时则是通过执行readch（）从输入缓冲区获得的；若缓冲区已被读空，则再执行readline（）从pas.dat中读取下一行至输入缓冲区。

实验一词法分析程序设计与实现一、实验目的及内容调试并完成一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。

二、实验原理（状态转换图）1、C语言子集（1）关键字：begin if then while do end所有关键字都是小写。

（2）运算符和界符：:= + –＊/ 〈<= <> 〉>= = ; ( ) ＃（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规式定义: ID=letter（letter| digit）*NUM=digit digit *（4）空格由空白、制表符和换行符组成。

空格一般用来分隔ID、NUM,运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。

2、各种单词符号对应的种别码3、词法分析程序的功能输入：所给文法的源程序字符串。

输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。

其中：syn为单词种别码；token为存放的单词自身字符串；sum为整型常数.二、软件平台及工具PC机以及VISUAL C++6.0软件。

三、实验方法、步骤(或:程序代码或操作过程) （1）程序代码：#include<stdio.h>＃include〈string。

h>#include〈iostream.h〉char prog[80］，token[8］;char ch；int syn,p，m=0，n，row，sum=0;char *rwtab［6]=｛"begin”，"if",”then","while”,”do”,”end"｝;void scaner（）{for（n=0;n<8;n++) token[n］=NULL;ch=prog[p++］;while(ch==' '）{ch=prog[p］;p++;｝if((ch>=’a'&＆ch〈=’z’)|｜（ch〉=’A’&＆ch〈=’Z’)）｛m=0;while(（ch〉=’0'&&ch〈=’9’）||（ch〉=’a'＆＆ch<=’z'）||（ch>='A’＆&ch<=’Z’））｛token［m++］=ch；ch=prog[p++];｝token［m++]='\0’；p--；syn=10;for（n=0;n〈6;n++）if(strcmp（token,rwtab［n］)==0）｛syn=n+1；break；}｝else if（(ch>='0’＆&ch<=’9')){{sum=0;while(（ch〉=’0'＆&ch〈=’9')){sum=sum＊10+ch-'0’；ch=prog[p++];}}p-—;syn=11;if(sum〉32767）syn=—1;}else switch(ch)｛case'〈’：m=0;token［m++］=ch;ch=prog［p++］;if（ch==’>'）{syn=21;token[m++]=ch；}else if（ch=='=’）｛syn=22;token[m++］=ch；}else{syn=23；p-—;}break；case’〉’：m=0；token[m++］=ch；ch=prog[p++］；if(ch==’=’)｛syn=24；token［m++］=ch；｝else｛syn=20；p-—；}break；case’:’:m=0；token[m++]=ch；ch=prog[p++];if（ch=='='）syn=18;token［m++]=ch；}else{syn=17；p——;}break；case'*’：syn=13；token[0]=ch；break; case'/’:syn=14;token[0］=ch；break；case’+'：syn=15;token[0]=ch;break; case’—':syn=16；token［0］=ch；break；case’=’：syn=25;token［0］=ch;break；case’；’:syn=26；token[0］=ch;break; case'(’:syn=27；token[0]=ch;break；case’)’:syn=28;token[0]=ch;break;case'＃’:syn=0;token［0]=ch;break;case'\n':syn=—2;break；default: syn=—1;break;｝｝void main(){p=0；row=1;cout<〈"Please input string：”〈〈endl;do{cin.get(ch）；prog[p++］=ch；while(ch!='#’);p=0；do｛scaner（)；switch(syn）｛case 11: cout〈〈”（"〈<syn〈〈”,"〈<sum〈<”)”<〈endl；break;case —1: cout〈<"Error in row ”〈〈row〈〈”!"<<endl；break；case -2: row=row++；break；default: cout〈<"（"〈〈syn〈〈",”〈<token<〈”）”〈〈endl;break；}}while （syn!=0）;｝（2）创建编辑程序（3)连接、编译和调试程序（4）运行程序五、实验过程原始记录（测试数据、图表、计算等)（1)给定源程序begin x:=8；if x>0 then x：=2*x+1/5；end#输出结果（2）源程序（包括上式未有的while、do以及判断错误语句）: beginx〈=＄;whilea<0dob<>9—x;end＃。

⽤C语⾔实现简单的词法分析器词法分析器⼜称扫描器。

词法分析是指将我们编写的⽂本代码流解析为⼀个⼀个的记号，分析得到的记号以供后续语法分析使⽤。

词法分析器的⼯作是低级别的分析：将字符或者字符序列转化成记号.。

要实现的词法分析器单词符号及种别码对照表：单词符号#begin if then while do End+-*/:: =种别码0123456131415161718单词符号<<><=>>==;()Letter(letter|digit)digit digit*种别码2021222324252627281011#include<stdio.h>#include<string.h>char input[200];//存放输⼊字符串char token[5];//存放构成单词符号的字符串char ch; //存放当前读⼊字符int p; //input[]下标int fg; //switch标记int num; //存放整形值//⼆维字符数组，存放关键字char index[6][6]={"begin","if","then","while","do","end"};main(){p=0;printf("please intput string(End with '#'):\n");do{ch=getchar();input[p++]=ch;}while(ch!='#');p=0;do{scaner();switch(fg){case 11:printf("( %d,%d ) ",fg,num);break;case -1:printf("input error\n"); break;default:printf("( %d,%s ) ",fg,token);}}while(fg!=0);getch(); //⽤于让程序停留在显⽰页⾯}/*词法扫描程序：*/scaner(){int m=0;//token[]下标int n;//清空token[]for(n=0;n<5;n++)token[n]=NULL;//获取第⼀个不为0字符ch=input[p++];while(ch==' ')ch=input[p++];//关键字（标识符）处理流程if((ch<='z'&&ch>='a')||(ch<='Z'&&ch>='A')){while((ch<='z'&&ch>='a')||(ch<='Z'&&ch>='A')||(ch<='9'&&ch>='0')){token[m++]=ch;ch=input[p++];}token[m++]='\0';ch=input[--p];fg=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,index[n])==0)//strcmp()⽐较两个字符串,相等返回0{fg=n+1;break;}}//数字处理流程else if((ch<='9'&&ch>='0')){num=0;while((ch<='9'&&ch>='0')){num=num*10+ch-'0';ch=input[p++];}ch=input[--p];fg=11;}//运算符界符处理流程elseswitch(ch){case '<':m=0;token[m++]=ch;ch=input[p++];if(ch=='>') //产⽣<>{fg=21;token[m++]=ch;}else if(ch=='=') //产⽣<={fg=22;token[m++]=ch;}else{fg=20;ch=input[--p];}break;case '>':token[m++]=ch;ch=input[p++];if(ch=='=') //产⽣>={fg=24;token[m++]=ch;}else //产⽣>{fg=23;ch=input[--p];}break;case ':':token[m++]=ch;ch=input[p++];if(ch=='=') //产⽣:={fg=18;token[m++]=ch;}else //产⽣：{fg=17;ch=input[--p];}break;case '+':fg=13;token[0]=ch;break; case '-':fg=14;token[0]=ch;break; case '*':fg=15;token[0]=ch;break; case '/':fg=16;token[0]=ch;break; case ':=':fg=18;token[0]=ch;break; case '<>':fg=21;token[0]=ch;break; case '<=':fg=22;token[0]=ch;break; case '>=':fg=24;token[0]=ch;break; case '=':fg=25;token[0]=ch;break; case ';':fg=26;token[0]=ch;break; case '(':fg=27;token[0]=ch;break; case ')':fg=28;token[0]=ch;break; case '#':fg=0;token[0]=ch;break; default:fg=-1;}}。

词法分析器实验报告一、实验目的及要求本次实验通过用C语言设计、编制、调试一个词法分析子程序，识别单词，实现一个C语言词法分析器，经过此过程可以加深对编译器解析单词流的过程的了解。

运行环境：硬件：windows xp软件：visual c++6.0二、实验步骤1.查询资料，了解词法分析器的工作过程与原理。

2.分析题目，整理出基本设计思路。

3.实践编码，将设计思想转换用c语言编码实现，编译运行。

4.测试功能，多次设置包含不同字符，关键字的待解析文件，仔细察看运行结果，检测该分析器的分析结果是否正确。

通过最终的测试发现问题，逐渐完善代码中设置的分析对象与关键字表，拓宽分析范围提高分析能力。

三、实验内容本实验中将c语言单词符号分成了四类：关键字key（特别的将main说明为主函数）、普通标示符、常数和界符。

将关键字初始化在一个字符型指针数组*key[]中，将界符分别由程序中的case列出。

在词法分析过程中，关键字表和case列出的界符的内容是固定不变的（由程序中的初始化确定），因此，从源文件字符串中识别出现的关键字，界符只能从其中选取。

标识符、常数是在分析过程中不断形成的。

对于一个具体源程序而言，在扫描字符串时识别出一个单词，若这个单词的类型是关键字、普通标示符、常数或界符中之一，那么就将此单词以文字说明的形式输出．每次调用词法分析程序，它均能自动继续扫描下去，形成下一个单词，直到整个源程序全部扫描完毕，从而形成相应的单词串。

输出形式例如：void $关键字流程图、程序流程图：程序：#include<string.h>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<ctype.h>//定义关键字char*Key[10]={"main","void","int","char","printf","scanf","else","if","return"}; char Word[20],ch; // 存储识别出的单词流int IsAlpha(char c) { //判断是否为字母if(((c<='z')&&(c>='a'))||((c<='Z')&&(c>='A'))) return 1;else return 0;}int IsNum(char c){ //判断是否为数字if(c>='0'&&c<='9') return 1;else return 0;}int IsKey(char *Word){ //识别关键字函数int m,i;for(i=0;i<9;i++){if((m=strcmp(Word,Key[i]))==0){if(i==0)return 2;return 1;}}return 0;}void scanner(FILE *fp){ //扫描函数char Word[20]={'\0'};char ch;int i,c;ch=fgetc(fp); //获取字符，指针fp并自动指向下一个字符if(IsAlpha(ch)){ //判断该字符是否是字母Word[0]=ch;ch=fgetc(fp);i=1;while(IsNum(ch)||IsAlpha(ch)){ //判断该字符是否是字母或数字Word[i]=ch;i++;ch=fgetc(fp);}Word[i]='\0'; //'\0' 代表字符结束(空格)fseek(fp,-1,1); //回退一个字符c=IsKey(Word); //判断是否是关键字if(c==0) printf("%s\t$普通标识符\n\n",Word);//不是关键字else if(c==2) printf("%s\t$主函数\n\n",Word);else printf("%s\t$关键字\n\n",Word); //输出关键字 }else //开始判断的字符不是字母if(IsNum(ch)){ //判断是否是数字Word[0]=ch;ch=fgetc(fp);i=1;while(IsNum(ch)){Word[i]=ch;i++;ch=fgetc(fp);}Word[i]='\0';fseek(fp,-1,1); //回退printf("%s\t$无符号实数\n\n",Word);}else //开始判断的字符不是字母也不是数字{Word[0]=ch;switch(ch){case'[':case']':case'(':case')':case'{':case'}':case',':case'"':case';':printf("%s\t$界符\n\n",Word); break;case'+':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf("%s\t$运算符\n\n",Word);//运算符“+=”}else if(ch=='+'){printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“++”}else {fseek(fp,-1,1);printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“+”}break;case'-':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf("%s\t$运算符\n\n",Word); }else if(ch=='-'){printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“--”}else {fseek(fp,-1,1);printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“-”}break;case'*':case'/':case'!':case'=':ch=fgetc(fp);if(ch=='='){printf("%s\t$运算符\n\n",Word);}else {fseek(fp,-1,1);printf("%s\t$运算符\n\n",Word);}break;case'<':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为运算符“<=”}else if(ch=='<'){printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“<<”}else {fseek(fp,-1,1);printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“<”}break;case'>':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='=') printf("%s\t$运算符\n\n",Word);else {fseek(fp,-1,1);printf("%s\t$运算符\n\n",Word);}break;case'%':ch=fgetc(fp);Word[1]=ch;if(ch=='='){printf("%s\t$运算符\n\n",Word);}if(IsAlpha(ch)) printf("%s\t$类型标识符\n\n",Word);else {fseek(fp,-1,1);printf("%s\t$取余运算符\n\n",Word);}break;default:printf("无法识别字符!\n\n"); break;}}}main(){char in_fn[30]; //文件路径FILE *fp;printf("\n请输入源文件名（包括路径和后缀名）:");while(1){gets(in_fn);//scanf("%s",in_fn);if((fp=fopen(in_fn,"r"))!=NULL) break; //读取文件内容，并返回文件指针，该指针指向文件的第一个字符else printf("文件路径错误!请重新输入:");}printf("\n******************* 词法分析结果如下 *******************\n");do{ch=fgetc(fp);if(ch=='#') break; //文件以#结尾，作为扫描结束条件else if(ch==' '||ch=='\t'||ch=='\n'){} //忽略空格，空白，和换行else{fseek(fp,-1,1); //回退一个字节开始识别单词流scanner(fp);}}while(ch!='#');return(0);}4.实验结果解析源文件：void main(){int a=3;a+=b;printf("%d",a);return;}#解析结果：5.实验总结分析通过本次实验，让再次浏览了有关c语言的一些基本知识，特别是对文件，字符串进行基本操作的方法。

编译原理实验词法分析程序实验一：词法分析程序1、实验目的从左至右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个单词符号，把字符串形式的源程序改造成单词符号形式的中间程序。

2、实验内容表C语言子集的单词符号及内码值单词符号种别编码助记符内码值while 1 while --if 2 if --else 3 else --switch 4 switch --case 5 case --标识符 6 id id在符号表中的位置常数7 num num在常数表中的位置+ 8 + --- 9 - --* 10 * --<= 11 relop LE< 11 relop LT== 11 relop LQ= 12 = --; 13 ; --输入源程序如下if a==1 a=a+1;else a=a+2;输出对应的单词符号形式的中间程序3、实验过程实验上机程序如下：#include "stdio.h"#include "string.h"int i,j,k;char s ,a[20],token[20];int letter(){if((s>=97)&&(s<=122))return 1;else return 0;}int Digit(){if((s>=48)&&(s<=57))return 1;else return 0;}void get(){s=a[i];i=i+1;}void retract(){i=i-1;}int lookup(){if(strcmp(token, "while")==0)return 1;else if(strcmp(token, "if")==0)return 2;else if(strcmp(token,"else")==0)return 3;else if(strcmp(token,"switch")==0)return 4;else if(strcmp(token,"case")==0)return 5;else return 0;}void main(){printf("please input you source program,end('#'):\n");i=0;do{i=i+1;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!='#');i=1;memset(token,0,sizeof(char)*10);j=0;get();while(s!='#'){if(s==' '||s==10||s==13)get();else{switch(s){case'a':case'b':case'c':case'd':case'e':case'f':case'g':case'h':case'i':case'j':case'k':case'l':case'm':case'n':case'o':case'p':case'q':case'r':case's':case't':case'u':case'v':case'w':case'x':case'y':case'z':while(Digit()||letter()){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();k=lookup();if(k==0)printf("(6,%s)\n",token); elseprintf("(%d,null)\n",k); break;case'0':case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case'8':case'9':while(Digit()){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();printf("(%d,%s)\n",7,token); break;case'+':printf("(+,null)\n"); break;case'-':printf("(-,null)\n"); break;case'*':printf("(*,null)\n"); break;case'<':get();if(s=='=')printf("(relop,LE)\n"); else{retract();printf("(relop,LT)\n");}break;case'=':get();if(s=='=')printf("(relop,EQ)\n"); else{retract();printf("(=,null)\n");}break;case';':printf("(;,null)\n"); break;default:printf("(%c,error)\n",s);break;}memset(token,0,sizeof(char)*10);j=0;get();}}}4、实验结果实验结果分析：if是关键字，对应种别编码为2，输出（2，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）==的助记符是relop，内码值为LE，输出（relop，LE）1是常数，对应种别编码为7，值为1，输出（7，1）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）=是赋值符号，直接输出，（=，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）+是运算符，直接输出（=，null）1是常数，对应种别编码为7，值为1，输出（7，1）；是语句结束符号，直接输出（；，null）else是关键字，对应种别编码为3，输出（3，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）=是赋值符号，直接输出，（=，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）+是运算符，直接输出（=，null）2是常数，对应种别编码为7，值为2，输出（7，2）；是语句结束符号，直接输出（；，null）#是输入结束标志编译原理实验语法分析程序实验二：语法分析程序1、实验目的：将单词组成各类语法单位，讨论给类语法的形成规则，判断源程序是否符合语法规则3、实验内容：给定文法：G[E]:E→E+E|E-E|E*E|E/E|(E)E→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9首先把G[E]构造为算符优先文法，即：G’[E]:E→E+T|TT→T-F|FF→F*G|GG→G/H|HH→(E)|i得到优先关系表如下：+ - * / i ( ) # + ·><·<·<·<·<··>·> - ·>·><·<·<·<··>·> * ·>·>·><·<·<··>·> / ·>·>·>·><·<··>·>i ·>·>·>·>·>·>( <·<·<·<·<·<·=) ·>·>·>·>·>·> # <·<·<·<·<·<·=构造出优先函数+ - * / i ( ) #f 6 8 10 12 12 2 12 2g 5 7 9 11 13 13 2 2要求输入算术表达式：（1+2）*3+2*（1+2）-4/2输出其对应的语法分析结果4、实验过程：上机程序如下：#include "stdio.h"#include "string.h"char a[20],optr[10],s,op;int i,j,k,opnd[10],x1,x2,x3;int operand(char s){if((s>=48)&&(s<=57))return 1;else return 0;}int f(char s){switch(s){case'+':return 6;case'-':return 8;case'*':return 10;case'/':return 12;case'(':return 2;case')':return 12;case'#':return 2;default:printf("error");}}int g(char s){switch(s){case'+':return 5;case'-':return 7;case'*':return 9;case'/':return 11;case'(':return 13;case')':return 2;case'#':return 2;default:printf("error");}}void get(){s=a[i];i=i+1;}void main(){printf("请输入算数表达式，并以‘#’结束:\n");i=0;do{scanf("%c",&a[i]);i++;}while(a[i-1]!='#');i=0;j=0;k=0;optr[j]='#';get();while((optr[j]!='#')||(s!='#')){if(operand(s)){opnd[k]=s-48;k=k+1;get();}else if(f(optr[j])<g(s)){j=j+1;optr[j]=s;get();}else if(f(optr[j])==g(s)){if(optr[j]=='('&&s==')'){j=j-1;get();}else if(optr[j]=='('&&s=='#'){printf("error\n");break;}else if(optr[j]=='#'&&s==')'){printf("error\n");break;}}else if(f(optr[j])>g(s)){op=optr[j];j=j-1;x2=opnd[k-1];x1=opnd[k-2];k=k-2;switch(op){case'+':x3=x1+x2;break;case'-':x3=x1-x2;break;case'*':x3=x1*x2;break;case'/':x3=x1/x2;break;}opnd[k]=x3;k=k+1;printf("(%c,%d,%d,%d)\n",op,x1,x2,x3);}else{printf("error\n");break;}}if(j!=0||k!=1)printf("error\n");}5、实验结果：实验结果分析：（1+2）*3+2*（1+2）-4/2#因为‘）’优先级大于‘*’，先计算1+2=3，并输出（+，1，2，3）原式变为：3*3+2*（1+2）-4/2#因为‘*’优先级大于‘+’，先计算3*3=9，并输出（*，3，3，9）原式变为：9+2*（1+2）-4/2#因为‘）’优先级大于‘-’，先计算1+2=3，并输出（+，1，2，3）原式变为：9+2*3-4/2#因为‘*’优先级大于‘-’，先计算2*3=6，并输出（*，2，3，6）原式变为：9+6-4/2#因为‘/’优先级大于‘#’，先计算4/2=2，并输出（/，4，2，2）原式变为：9+6-2#因为‘-’优先级大于‘#’，先计算6-2=4，并输出（-，6，2，4）原式变为：9+4#因为‘+’优先级大于‘#’，计算9+4=13，并输出（+，9，4，13）原式变为13#优先级等于#，跳出while循环，运算结束！。

词法分析程序的设计与实现方法1：采用C作为实现语言，手工编制一．文法及状态转换图1．语言说明：C语言有以下记号及单词：（1）标识符：以字母开头的、后跟字母或数字组成的符号串。

（2）关键字：标识符集合的子集，该语言定义的关键字有32个，即auto,break,case,char,const,continue,default,do,double,else,enum, extern,float,for,goto,if,int,long,register,return,short,signed,static, sizeof,struct,switch，typedef ,union,unsigned ,void, volatile和while。

（3）无符号数：即常数。

（4）关系运算符：<,<=,==,>,>=,！=。

（5）逻辑运算符：&&、||、！。

（6）赋值号：=。

（7）标点符号：+、++、-、--、*、：、；、（、）、？、/、%、#、&、|、“”、，、.、{}、[]、_、^等（8）注释标记：以“/*”开始，以“*/”结束。

（9）单词符号间的分隔符：空格。

2．记号的正规文法：仅给出各种单词符号的文法产生式（1）标识符的文法id->letter ridrid->ε|letter rid|digit rid（2）无符号整数的文法digits->digit remainderremainder->ε|digit remainder（3）无符号数的文法num->digit num1num1->digit num1|. num2|E num4|εnum2->digit num3num3->digit num3|E num4|εnum4->+digits|-digits|digit num5digits->digit num5num5->digit num5|ε（4）关系运算符的文法relop-> <|<=|==|>|>=|!=（5）赋值号的文法assign_op->=（6）标点符号的文法special_symbol->+|-|*|%|#|^|(|)|{|}|[|]|:|;|”|?|/|,|.& （7）逻辑运算符的文法logic->&&| || | !（8）注释头符号的文法note->/starstar->*3.状态转换图其中，状态0是初始状态，若此时读入的符号是字母，则转换到状态1，进入标识符识别过程；如果读入的是数字，则转换到状态2，进入无符号数识别过程；……；若读入的符号是/，转换到状态11，再读入下一个符号，如果读入的符号是*，则转换到状态12，进入注释处理状态；如果在状态0读入的符号不是语言所定义的单词符号的开始字符，则转换到状态13，进入错误处理状态。

C语言编译原理词法分析和语法分析编程语言的编写和使用离不开编译器的支持，而编译器的核心功能之一就是对代码进行词法分析和语法分析。

C语言作为一种常用的高级编程语言，也有着自己的词法分析和语法分析规则。

一、词法分析词法分析是编译器的第一阶段，也是将源代码拆分为一个个独立单词（token）的过程。

在C语言中，常见的单词包括关键字（如if、while等）、标识符（如变量名）、常量（如数字、字符常量）等。

词法分析器会根据预定义的规则对源代码进行扫描，并将扫描到的单词转化为对应的符号表示。

词法分析的过程可以通过有限自动机来实现，其中包括各种状态和状态转换规则。

词法分析器通常会使用正则表达式和有限自动机的方法来进行实现。

通过词法分析，源代码可以被分解为一个个符号，为后续的语法分析提供基础。

二、语法分析语法分析是编译器的第二阶段，也是将词法分析得到的单词序列转换为一棵具有语法结构的抽象语法树（AST）的过程。

在C语言中，语法分析器会根据C语言的文法规则，逐句解析源代码，并生成相应的语法树。

C语言的语法规则相对复杂，其中包括了各种语句、表达式、声明等。

语法分析的过程主要通过递归下降分析法、LR分析法等来实现。

语法分析器会根据文法规则建立语法树的分析过程，对每个语法结构进行逐步推导和分析，最终生成一棵完整的语法树。

三、编译器中的词法分析和语法分析在编译器中实现词法分析和语法分析是一项重要的技术任务。

编译器通常会将词法分析和语法分析整合在一起，形成一个完整的前端。

在C语言编译器中，词法分析和语法分析器会根据C语言的词法规则和文法规则，对源代码进行解析，并生成相应的中间表示形式，如语法树或者中间代码。

词法分析和语法分析的结果会成为后续编译器中各个阶段的输入，如语义分析、中间代码生成、目标代码生成等。

编译器的优化和错误处理也与词法分析和语法分析有密切关系。

因此，对词法分析和语法分析的理解和实现对于编译器开发者而言是非常重要的。