编译技术实验报告
实验题目：
词 词 法分析
学 学
院：
信息学院
专 专
业：
计算机科学与技术
学 学
号：
姓 姓
名：
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
现 实现 PL0 的 的 词法分析
三 、 实验 分析与设计
PL0 词法分析程序是一个独立的过程，其功能是为语法语义分析提供单词，把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号传递给语
法语义分析。
其主要方法步骤为从源程序扫描下一个字符，忽略空格、换行、TAB和注释并识别单词，再将不同类别的单词归类输出。
四 、实验 的 实现
#include <stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<ctype.h>
#include<stdbool.h>
#definenorw 11
//norw-1个关键字
#defineal 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+16
char 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
bool isannotation(char);
//判断接收字符是否为注释
extern char letter(char c); //用来将大写字母转化成小写字母
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
ch=letter(ch);
TOKEN[0]=ch;
ch=fgetc(fin);i=1;
while(isalnum(ch))
{
ch=letter(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
{
fseek(fin,-1,1);
TOKEN[i]="\0";
int a,temp=0,c;
for(c=0;c<i;c++)
{
a=TOKEN[c] - "0";
if(c!=0)
{
temp=temp*10;
temp=temp+a;
}
else
{
temp=a;
}
}
fprintf(fout,"(%d,%d)\n", INT, temp);
//输出接收单词为整数
}
else if(cdot==1)
{
fseek(fin,-1,1);
TOKEN[i]="\0";
int a,part1=0,jc,b=0;
//b用来确定小数点所在的位置
float c=0.1,part2=0.0;
while(TOKEN[b]!=".")
{
b=b+1;
}
for(jc=0;jc<b;jc++)
{
a=TOKEN[jc] - "0";
if(jc!=0)
{
part1=part1*10;
part1=part1+a;
}
else
{
part1=a;
}
}
for(jc=b+1;jc<i;jc++)
{
a=TOKEN[jc]-"0";
part2=a*c+part2;
c=c*0.1;
}
fprintf(fout,"(%d,%f)\n", FLOAT, part1+part2);
//输出接收单词为小数
}else if(cdot==2)
{
fseek(fin,-1,1);
}
}
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
{ch=fgetc(fin);
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);//检查是否为单行注释
if(ch=="/"){
while(ch!="\n"){
ch=fgetc(fin);
}
}
else {
fseek(fin,-1,1);
printf("/ is error\n");
error++;
}
break;
case"{":
while(1){
ch=fgetc(fin);
if(ch=="}") break;
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;
}
char letter(char c) //将大写字母转换成小写字母，即不区分大小写
{
if(c>="A"&&c<="Z")
{
c=c+32;
}
return c;
}
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;
}
五 、 运行的结果