编译原理-词法分析器-仅供参考-不可滥用!
编译器编译原理详解
编译器编译原理详解编译器是一种将源代码转换为目标代码的程序。
它的作用是将人类可读的源代码翻译成计算机可执行的目标代码。
编译器的编译原理是一门关于如何设计和实现编译器的研究领域。
下面详细介绍编译器的编译原理。
编译器的编译原理主要包括以下几个部分：词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。
词法分析是编译器的第一步，它将源代码分解成一系列的词法单元。
词法单元是编译器的最小处理单位，比如关键字、标识符、运算符和常数等。
词法分析器通常通过正则表达式来识别这些词法单元，然后生成一个词法分析表，用于语法分析。
语法分析是编译器的第二步，它根据词法分析器生成的词法单元序列，将其组合成抽象语法树。
抽象语法树是一种以树状结构表示源代码语法结构的数据结构。
语法分析使用的主要技术是上下文无关文法和语法分析算法，如LL算法和LR算法等。
语义分析是编译器的第三步，它主要负责对抽象语法树进行语义检查和类型推导。
语义检查是验证源代码是否符合语言规范的过程，比如检查变量是否定义、函数调用是否正确等。
类型推导是确定表达式的类型的过程，比如确定算术表达式的结果类型。
中间代码生成是编译器的第四步，它将抽象语法树转换成一种中间表示形式，通常是三地址代码或类似的形式。
中间代码是一种与具体机器无关的代码表示形式，它可以简化后续的代码优化和目标代码生成。
代码优化是编译器的第五步，它对中间代码进行优化，以提高目标代码的执行效率和空间利用率。
代码优化可以包括常量折叠、公共子表达式消除、循环不变表达式移动等优化技术。
目标代码生成是编译器的最后一步，它将中间代码转换成目标机器的机器代码。
目标代码生成主要包括指令选择、寄存器分配和代码布局等过程。
指令选择将中间代码转换成目标机器的指令序列，寄存器分配将临时变量分配到目标机器的寄存器或内存位置，代码布局将指令按照一定的顺序排列，以提高指令的缓存命中率。
综上所述，编译器的编译原理涉及词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等几个主要部分。
编译原理报告—词法分析器
词法分析器的作用词法分析是编译的第一阶段。
词法分析器的主要任务是读入源程序的输入字符，将它们组成词素，生成并输出一个词法单元序列，这个词法单元序列被输出到语法分析器进行语法分析。
另外，由于词法分析器在编译器中负责读取源程序，因此除了识别词素之外，它还会完成一些其他任务，比如过滤掉源程序中的注释和空白，将编译器生成的错误消息与源程序的位置关联起来等。
总而言之，词法分析器的作用如下：1.读入源程序的输入字符，将它们组成词素，生成并输出一个词法单元序列；2.过滤掉源程序中的注释和空白；3.将编译器生成的错误消息与源程序的位置关联起来；4.其它。
词法分析过程首先，对某个正则语言L，构造能够描述其的正则表达式r；然后，需要将r 转换成一个有穷自动机。
这里有三种方法，一是直接转换成NFA，而是直接转换成DFA，三是先转换成NFA，再把NFA 转换成DFA；最后，如果将r 转换成了一个DFA，需要将此DFA 的状态数最小化。
正则表达式正则表达式可以用来描述词素的模式，一个正则表达式可以由较小的正则表达式递归的构建。
对于符号集合∑={a，b}，有：-正则表达式a 表示语言{a}；-正则表达式a|b 表示语言{a，b}；-正则表达式(a|b)(a|b)表示语言{aa，ab，ba，bb}；-正则表达式a*表示语言{ε，a，aa，aaa，…}；-正则表达式(a|b)*表示语言{ε，a，b，aa，ab，ba，bb，aaa，…}；-正则表达式a|a*b 表示语言{a，b，ab，aab，aaab，…}。
上面通过基本的并、连接和闭包运算递归定义了正则表达式有穷自动机一个有穷自动机可以把一个描述词素的模式变成一个词法分析器，从本质上来讲，有穷自动机是与状态转换图相类似的图，它有以下特点：有穷自动机是一个识别器，它只能对每个输入符号串简单的输出“yes”或“no”，表示是否能够识别此符号串；有穷自动机和状态转换图类似，它具有有限个数的结点，每个结点表示一个状态，并且这些状态中有一个初始状态和若干个终止状态。
编译原理实验--词法分析器
实验一词法分析器设计【实验目的】1．熟悉词法分析的基本原理，词法分析的过程以及词法分析中要注意的问题。
2．复习高级语言，进一步加强用高级语言来解决实际问题的能力。
3．通过完成词法分析程序，了解词法分析的过程。
【实验内容】用C语言编写一个PL/0词法分析器，为语法语义分析提供单词，使之能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，并把分析结果（基本字，运算符，标识符，常数以及界符）输出。
【实验流程图】【实验步骤】1．提取pl/0文件中基本字的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){int k=-1;char a[SIZE];int s=0;while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z'){if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32;a[++k]=(char)ch;ch=fgetc(stream);}for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++)for(int n=0;n<=k;n++){if(a[n]==wsym[m][n]) ++s;else s=0;if(s==(strlen(wsym[m]))) {printf("%s\t",wsym[m]);m=14;n=k+1;} }2．提取pl/0文件中标识符的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){int k=-1;char a[SIZE]=" ";int s=0;while(ch>='a' && ch<='z'||ch>='A' && ch<='Z'){if(ch>='A' && ch<='Z') ch+=32;a[++k]=(char)ch;ch=fgetc(stream);}for(int m=0;m<=12&&k!=-1;m++)for(int n=0;n<=k;n++){if(a[n]==wsym[m][n]) ++s;else s=0;if(s==(strlen(wsym[m]))) {m=14;n=k+1;}}if(m==13) for(m=0;a[m]!=NULL;m++) printf("%c ",a[m]);3．提取pl/0文件中常数的源代码while((ch=fgetc(stream))!='.'){while(ch>='0' && ch<='9'){num=10*num+ch-'0';ch=fgetc(stream);}if(num!=0) printf("%d ",num);num=0;}4．提取pl/0文件中运算符的源代码int ch=fgetc(stream);while(ch!='.'){switch(ch){case'+': printf("+ ");break;case'-': printf("- ");break;case'*': printf("* ");break;case'/': printf("/ ");break;case'>': if(fgetc(stream)=='=')printf(">= "); else printf("> ");break;case'<': if(fgetc(stream)=='=')printf("<= "); else printf("< ");break;case':': printf(":= ");break;case'#': printf("# ");break;case'=': printf("= ");break;default: break;}ch=fgetc(stream);5．提取pl/0文件中界符的源代码int ch=fgetc(stream);while(ch!='.'){switch(ch){case',': printf(", ");break;case';': printf("; ");break;case'(': printf("( ");break;case')': printf(") ");break;default: break;}ch=fgetc(stream);}【实验结果】1．pl/0文件（222.txt）内容const a=10;var b,c;procedure p;beginc:=b+a;end;beginread(b);while b#0 dobegincall p;write(2*c);read(b)endend .2．实验运行结果【实验小结】1.了解程序在运行过程中对词法分析，识别一个个字符并组合成相应的单词，是机器能过明白程序，定义各种关键字，界符。
编译原理词法分析器
编译原理词法分析器
编译原理词法分析器是编译器中的一个重要组成部分。
它负责将源代码分解成一个个词素（token）。
在进行词法分析过程中，我们需要定义各种词法规则，例如标识符的命名规则、关键字的集合、运算符的定义以及常量的表示方式等。
词法分析器通常使用有限自动机来实现。
有限自动机是一种能接受或拒绝某个输入序列的计算模型。
在词法分析器中，有限自动机可以方便地根据输入字符的不同状态进行相应的转移，直至得到一个完整的词法单元。
在编写词法分析器时，我们通常会先定义各个词法规则，然后将其转化为正则表达式或有限自动机的形式。
接下来，我们会根据这些规则生成一个词法分析器的状态转换图，并使用该图构建词法分析器的代码。
词法分析器的工作过程如下：输入源代码文本，逐个读取字符并根据当前状态进行状态转移。
如果当前字符能够完成一个词法单元的匹配，那么就将当前词法单元输出，并进入下一个状态。
如果当前字符不能完成一个词法单元的匹配，则继续读取下一个字符，直至完成一个词法单元的匹配或遇到非法字符。
通过词法分析器，我们可以将源代码文本转化为一系列的词法单元，例如关键字、标识符、运算符、常量等。
这些词法单元将作为编译器后续阶段的输入，用于进行语法分析和语义分析。
词法分析器是编译器的重要基础工具之一，它能够帮助我们更好地理解和处理源代码。
编译原理词法分析器
编译原理词法分析器编译原理是计算机科学中的重要领域，而词法分析器则是编译器的第一个阶段。
它的主要任务是将源代码转化为一个个词法单元，以便接下来的语法分析和语义分析等阶段进行处理。
在本文中，我们将深入探讨词法分析器的原理和实现。
一、什么是词法分析器词法分析器（Lexical Analyzer）是编译器中实现词法分析的部分。
它负责从源代码中提取出各个合法的词法单元，并进行分类和标记。
词法单元通常包括关键字、标识符、运算符、分隔符和常量等。
二、词法分析器的原理词法分析器的工作原理可以概括为以下几个步骤：1. 预处理：词法分析器首先会对源代码进行预处理，去除注释、替换宏定义等。
2. 分割：将预处理后的源代码分割成一个个字符。
3. 匹配：根据预定义的词法规则，将字符序列匹配到对应的词法单元上。
4. 标记：对每个词法单元都打上相应的标记，以便后续的语法分析。
三、词法分析器的实现1. 正则表达式：词法分析器通常使用正则表达式定义词法规则，用以匹配词法单元。
例如，使用正则表达式"\d+"可以匹配一个或多个数字。
2. 有限自动机：词法分析器可以通过构造有限自动机来进行词法分析。
有限自动机可以根据当前状态和输入字符进行状态转移，最终得到一个词法单元的序列。
3. 符号表：词法分析器使用符号表来存储已经识别出的标识符和关键字，并为每个标识符分配一个唯一的标识符号。
四、应用举例以C语言为例，假设我们要编写一个词法分析器来分析C源代码。
下面是一个简单的示例代码：```c#include <stdio.h>int main() {int a = 10;printf("Hello, World!\n");return 0;}```我们可以使用词法分析器将其分解为以下词法单元序列：1. 关键字：include、stdio、int、main、return2. 标识符：a3. 运算符：=4. 常量：105. 分隔符：()、{}6. 函数名：printf7. 字符串常量："Hello, World!\n"通过词法分析器的处理，我们可以将源代码转化为一个个词法单元，为后续的语法分析提供准备。
编译原理-词法分析器
词法分析程序一、实验目的通过设计编制调试一个具体的词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程中将其分解为各类单词的词法分析方法。
编制一个读单词过程，从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。
并依次输出各个单词的类型码及单词符号的自身值。
（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）二、实验要求用C或C++写一个简单的词法分析程序，程序可以满足下列要求：1、能分析如下几种简单的语言词法(1) 标识符： ID=letter(letter|digit)*(2) 关键字（全部小写）main int float double char if then else switch case break continue while do for(3)整型常量：NUM=digit digit*(4)运算符: = + - * / < <= == != > >= ; （）? :(5)空格由空白、制表符和换行符组成，用以分隔ID、NUM、运算符等，字符分析时被忽略。
2、单词符号和相应的类别码假定单词符号和相应的类别码如下：单词符号种别码int 1 = 17 float 2 < 20 if 3 <= 21 switch 4 == 22 while 5 != 23 Do 6 > 24标识符 10 >= 25 整型常量 11 ; 26 + 13 ( 27- 14 ) 28 * 15 ? 29 / 16 : 303、词法分析程序实现的功能输入：单词序列（以文件形式提供），输出识别的单词的二元组序列到文件和屏幕输出：二元组构成：（syn，token或sum）其中： syn 为单词的种别码token 为存放的单词自身符号串sum 为整型常数例：源程序： int ab； float ef=20；ab=10+ef；输出：(保留字--1,int) (标识符--10,ab) (分号--26,;)(保留字--2,float) (标识符--10,ef) (等号--17,=)(整数--11,20) (分号--26,;) (标识符--10,ab)(等号--17,=) (整数--11,10) (加号--13,+)(标识符--10,ef) (分号--26,;)4、自己准备测试数据存放于TestData.txt文件中，测试数据中应覆盖有以上5种数据，测试结果要求以原数据与结果对照的形式输出并保存在Result.txt中，同时要把结果输出到屏幕。
编译原理名词解释
编译原理名词解释1. 词法分析器（Lexer）：也称为扫描器（Scanner），用于将源代码分割成一个个单词（Token）。
2. 语法分析器（Parser）：将词法分析器生成的单词序列转换成语法树（Parse Tree）或抽象语法树（Abstract Syntax Tree）。
3. 语法树（Parse Tree）：表示源代码的语法结构的树状结构，它由语法分析器根据语法规则生成。
4. 抽象语法树（Abstract Syntax Tree）：比语法树更加简化和抽象的树状结构，用于表示源代码的语义结构。
5. 语义分析器（Semantic Analyzer）：对抽象语法树进行语义检查，并生成中间代码或目标代码。
6. 中间代码（Intermediate code）：一种介于源代码和目标代码之间的中间表示形式，可以被不同的优化器和代码生成器使用。
7. 目标代码生成器（Code Generator）：将中间代码转换成特定目标平台的机器代码。
8. 优化器（Optimizer）：用于对中间代码进行优化，以提高代码的执行效率和资源利用率。
9. 符号表（Symbol Table）：用于存储程序中的标识符（变量、函数等）的信息，包括名称、类型等。
10. 语言文法（Grammar）：定义了一种语言的语法规则，常用的形式包括上下文无关文法和正则文法。
11. 上下文无关文法（Context-free Grammar）：一种形式化的语法表示方法，由产生式和非终结符组成，描述一种语言的句子结构。
12. 语言解释器（Interpreter）：将源代码逐行解释执行的程序，不需要生成目标代码。
13. 回溯法（Backtracking）：一种递归式的算法，用于在语法分析过程中根据产生式进行选择。
14. 正则表达式（Regular Expression）：用于描述一类字符串的表达式，可以用于词法分析中的模式匹配。
15. 自顶向下分析（Top-down Parsing）：从文法的起始符号开始，按照语法规则逐步构建语法树的过程。
编译原理知识点参考
第三章3.1 对于词法分析器的要求1．词法词法分析的任务：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。
词法分析器(Lexical Analyzer) 又称扫描器(Scanner)：执行词法分析的程序。
2．程序语言的单词符号：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，单词自身的值)Eg：while (i>=j) i--;输出单词符号：< while, - >< (, - >< id, 指向i的符号表项的指针><>=, - >< id, 指向j的符号表项的指针>< ), - >< id, 指向i的符号表项的指针>< --, - >< ;, - >4．词法分析器作为一个独立子程序：结构简洁、清晰和条理化，有利于集中考虑词法分析一些枝节问题。
5．词法分析器3.2 词法分析器的设计1．词法分析器2．输入、预处理：输入串放在输入缓冲区中。
预处理子程序：剔除无用的空白、跳格、回车和换行等编辑性字符;区分标号区、捻接续行和给出句末符等扫描缓冲区（指向开始位置，向前搜索确定终点）3．单词符号的识别、超前搜索：(1)基本字识别Eg：DO99K=1，10 DO 99 K = 1，10IF(5.EQ.M)GOTO55 IF (5.EQ.M) GOTO 55DO99K=1.10IF(5)=55需要超前搜索才能确定哪些是基本字(2)标识符(3)常数(4)算符和界符4．状态转换图(有限方向图)<1>结点代表状态<2>状态之间用箭弧连结，箭弧上的标记(字符)代表射出结状态下可能出现的输入字符或字符类。
<3>一个状态转换图可用于识别(或接受)一定的字符串。
5．语法分析的状态转换图6．状态转换图的实现思想：每个状态结对应一小段程序。
编译原理实验-词法分析器
编译原理实验-词法分析器⼀、实验⽬的设计、编制、调试⼀个词法分析程序，对单词进⾏识别和编码，加深对词法分析原理的理解。
⼆、实验内容1.选定语⾔，编辑任意的源程序保存在⽂件中；2.对⽂件中的代码预处理，删除制表符、回车符、换⾏符、注释、多余的空格并将预处理后的代码保存在⽂件中；3.扫描处理后的源程序，分离各个单词符号，显⽰分离的单词类型。
三、实验思路对于实验内容1，选择编写c语⾔的源程序存放在code.txt中，设计⼀个c语⾔的词法分析器，主要包含三部分，⼀部分是预处理函数，第⼆部分是扫描判断单词类型的函数，第三部分是主函数，调⽤其它函数；对于实验内容2，主要实现在预处理函数processor()中，使⽤⽂档操作函数打开源程序⽂件(code.txt)，去除两种类型（“//”,“/*…*/”）的注释、多余的空格合并为⼀个、换⾏符、回车符等，然后将处理后的保存在另⼀个新的⽂件(afterdel.txt)中，最后关闭⽂档。
对于实验内容3，打开处理后的⽂件，然后调⽤扫描函数，从⽂件⾥读取⼀个单词调⽤判断单词类型的函数与之前建⽴的符号表进⾏对⽐判断，最后格式化输出。
四、编码设计代码参考了两篇博主的，做了部分改动，添加了预处理函数等1 #include<iostream>2 #include<fstream>3 #include<cstdio>4 #include<cstring>5 #include<string>6 #include<cstdlib>78using namespace std;910int aa;// fseek的时候⽤来接着的11string word="";12string reserved_word[20];//保留13char buffer;//每次读进来的⼀个字符14int num=0;//每个单词中当前字符的位置15int line=1; //⾏数16int row=1; //列数，就是每⾏的第⼏个17bool flag; //⽂件是否结束了18int flag2;//单词的类型192021//预处理函数22int processor(){//预处理函数23 FILE *p;24int falg = 0,len,i=0,j=0;25char str[1000],str1[1000],c;26if((p=fopen("code.txt","rt"))==NULL){27 printf("⽆法打开要编译的源程序");28return0;29 }30else{31//fgets(str,1000,p);32while((c=getc(p))!=EOF){33 str[i++] = c;34 }35 fclose(p);36 str[i] = '\0';37for(i=0;i<strlen(str);i++){38if(str[i]=='/'&&str[i+1]=='/'){39while(str[i++]!='\n'){}40 }//单⾏注释41else if(str[i]=='/'&&str[i+1]=='*'){42while(!(str[i]=='*'&&str[i+1]=='/')){i++;}43 i+=2;44 }//多⾏注释45else if(str[i]==''&&str[i+1]==''){46while(str[i]==''){i++;}47 i--;48if(str1[j-1]!='')49 str1[j++]='';50 }//多个空格，去除空格51else if(str[i]=='\n') {52if(str1[j-1]!='')53 str1[j++]='';54 }//换⾏处理，55else if(str[i]==9){56while(str[i]==9){57 i++;58 }59if(str1[j-1]!='')60 str1[j++]='';61 i--;62 }//tab键处理63else str1[j++] = str[i];//其他字符处理64 }65 str1[j] = '\0';66if((p = fopen("afterdel.txt","w"))==NULL){ 67 printf("can not find it!");68return0;69 }70else{71if(fputs(str1,p)!=0){72 printf("预处理失败！");73 }74else printf("预处理成功！");75 }76 fclose(p);77 }78return0;79 }8081//设置保留字82void set_reserve()83 {84 reserved_word[1]="return";85 reserved_word[2]="def";86 reserved_word[3]="if";87 reserved_word[4]="else";88 reserved_word[5]="while";89 reserved_word[6]="return";90 reserved_word[7]="char";91 reserved_word[8]="for";92 reserved_word[9]="and";93 reserved_word[10]="or";94 reserved_word[11]="int";95 reserved_word[12]="bool";96 }9798//看这个字是不是字母99bool judge_word(char x)100 {101if(x>='a' && x<='z' || x>='A' && x<='Z' ){ 102return true;103 }104else return false;105 }106107//看这个字是不是数字108bool judge_number(char x)109 {110if(x>='0' && x<='9'){111return true;112 }113else return false;114 }115116//看这个字符是不是界符117bool judge_jiefu(char x)118 {119if(x=='('||x==')'||x==','||x==';'||x=='{'||x=='}'){ 120return true;121 }122else return false;123 }124125126//加减乘127bool judge_yunsuanfu1(char x)128 {129if(x=='+'||x=='-'||x=='*')130 {131return true;132 }133else return false;134 }135136//等于赋值，⼤于⼩于⼤于等于，⼩于等于，⼤于⼩于137bool judge_yunsuannfu2(char x)138 {139if(x=='='|| x=='>'||x=='<'||x=='&'||x=='||'){140return true;141 }142else return false;143 }144145146//这个最⼤的函数的总体作⽤是从⽂件⾥读⼀个单词147int scan(FILE *fp)148 {149 buffer=fgetc(fp);//读取⼀个字符150if(feof(fp)){//检测结束符151 flag=0;return0;152 }153else if(buffer=='')154 {155 row++;156return0;157 }158else if(buffer=='\n')159 {160 row=1;161return0;162 }163//如果是字母开头或'_' 看关键字还是普通单词164else if(judge_word(buffer) || buffer=='_')165 {166 word+=buffer;167 row++;168while((buffer=fgetc(fp)) && (judge_word(buffer) || judge_number(buffer) || buffer=='_'))169 {170 word+=buffer;171 row++;172 }173if(feof(fp)){174 flag=0;175return1;176 }177for(int i=1;i<=12;i++){178if(word==reserved_word[i]){179 aa=fseek(fp,-1,SEEK_CUR);//如果执⾏成功，stream将指向以fromwhere为基准，偏移offset（指针偏移量）个字节的位置，函数返回0。
编译原理_词法分析器C_C++
出处：/blog/static/984507512011224863279/词法分析器C/C++编程（体悟＋感想2011-03-24 20:25:00 阅读282 评论0 字号：大中小订阅词法分析(1)---词法分析的有关概念以及转换图词法分析是编译的第一个阶段，前面简介中也谈到过词法分析器的任务就是：字符流------>词法记号流这里词法分析和语法分析会交错进行，也就是说，词法分析器不会读取所有的词法记号再使用语法分析器来处理，通常情况下，每取一个词法记号，就送入语法分析器进行分析，图解：词法分析器是编译器中与源程序直接接触的部分，因此词法分析器可以做诸如1). 去掉注释，自动生成文档(c#中的///注释)2). 提供错误位置(可以通过记录行号来提供)，当字符流变成词法记号流以后，就没有了行的概念3). 完成预处理，比如宏定义1. 词法记号，词法单元(lexeme)，模式模式是一种规则每个词法单元都有一个特定记号比如int a=3，这里int，a，＝，3都是词法单元，每个词法单元都属于某个词法记号，比如3就是"num"这个词法记号的一个词法单元，而模式规定了什么样的字符串的词法记号是什么样的(模式是一种规则)某一特定模式规定了某个词法记号下的一类词法单元，比如：模式：用字母开头的包含字母和数字的串上面模式的词法记号：id(所有符合上面模式的字符串的记号都是id)词法单元：a123 或者aabc 等词法记号举例(简称为记号)：1) 每个的关键字都有属于自己的一个记号，比如关键字for，它可以使用记号for；关键字int，可以使用记号int2) 所有的关系运算符只有一个记号，比如>=,<=都用记号relation3) 所有的标识符只有一个记号，比如a123,aab使用记号id4) 所有的常数只有一个记号，比如123,22,32.3,23E10使用记号num5) 所有的字符串只有一个记号，比如"123","ab1"使用记号literal在实际的编译器设计中，词法记号，一般用一个整形数字表示词法记号的属性：我们喜欢用<词法记号, 属性>这个二元组来描述一个词法单元，比如，对于源代码：position := initial +rate * 60对于词法单元+，我们可以使用<add_op, '+'> 来表示。
编译原理课程设计-词法分析器(附含源代码)精选.
编译原理-词法分析器的设计一．设计说明及设计要求一般来说，编译程序的整个过程可以划分为五个阶段：词法分析、语法分析、中间代码生成、优化和目标代码生成。
本课程设计即为词法分析阶段。
词法分析阶段是编译过程的第一个阶段。
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，对构成源程序的字符流进行扫描和分解，从而识别出一个个单词（也称单词符号或符号）。
如保留字（关键字或基本字）、标志符、常数、算符和界符等等。
二．设计中相关关键字说明1．基本字：也称关键字，如C语言中的if , else , while , do ,for,case,break,return 等。
2．标志符：用来表示各种名字，如常量名、变量名和过程名等。
3．常数：各种类型的常数，如12，6.88，和“ABC”等。
4．运算符：如+ ，- , * , / ,%, < , > ,<= , >= 等。
5．界符，如逗点，冒号，分号，括号，# ，〈〈，〉〉等。
三、程序分析词法分析是编译的第一个阶段，它的主要任务是从左到右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个单词序列，用以语法分析。
词法分析工作可以是独立的一遍，把字符流的源程序变为单词序列，输出在一个中间文件上，这个文件做为语法分析程序的输入而继续编译过程。
然而，更一般的情况，常将词法分析程序设计成一个子程序，每当语法分析程序需要一个单词时，则调用该子程序。
词法分析程序每得到一次调用，便从源程序文件中读入一些字符，直到识别出一个单词，或说直到下一个单词的第一个字符为止。
四、模块设计下面是程序的流程图五、程序介绍在程序当前目录里建立一个文本文档，取名为infile.txt,所有需要分析的程序都写在此文本文档里，程序的结尾必须以“@”标志符结束。
程序结果输出在同一个目录下，文件名为outfile.txt，此文件为自动生成。
本程序所输出的单词符号采用以下二元式表示：（单词种别，单词自身的值）如程序输出结果(57,"#")(33,"include")(52,"<")(33,"iostream") 等。
编译原理实验报告——词法分析器
编译原理实验报告姓名：关海超学号：200807010209专业：计算机科学与技术班级：08—02班一、实验目的通过设计调试词法分析程序，实现从源程序中分出各种单词的方法；加深对课堂教学的理解；提高词法分析方法的实践能力。
二、词法分析器的实现1、词法分析过程的考虑词法分析器的任务是将程序源代码看做一个字符串，只需从中分离出一个个具有独立意义的单词（包括标识符，符号和常量）即可，而无需考虑其在上下文环境中的正确性。
基于此认识，词法分析的过程可如下描述：本程序中用户源程序存储在文件“E:\prog.txt”文件中，程序首先调用readFromFile()函数将源程序代码从文件中读出，放到数组中暂存，然后主函数调用scaner()函数对其进行逐个扫描，分离出的每个独立单词进行分类判断，构成二元组形式，再将其输出的文件“E:\result.txt”中进行保存。
2、各种单词符号对应的种别码0 标识符21 ret 42 ++ 63 ||1 整型常量22 sho 43 -- 64 ?:2 auto 23 sig 44 - 65 =3 brea 24 siz 45 * 66 +=4 case 25 sta 46 & 67 -=5 char 26 str 47 / 68 *=6 cons 27 swi 48 % 69 /=7 cont 28 typ 49 + 70 %=8 defa 29 uni 50 - 71 >>=9 do 30 uns 51 << 72 <<=10 dou 31 voi 52 >> 73 &=11 els 32 vol 53 < 74 ^=12 enu 33 whi 54 <= 75 |=13 ext 34 ( 55 > 76 ,14 flo 35 ) 56 >= 77 '15 for 36 [ 57 == 78 ;16 got 37 ] 58 != 79 :17 if 38 -> 59 & 80 \{18 int 39 . 60 ^ 81 }19 lon 40 ! 61 | 82 //20 reg 41 ~ 62 &&3、关键数据结构的描述计数器count：将二元组写入文件时通过count判断是否是首次写入，若是则清空文件，否则追加写入；字符串常量endStr：其值为“end”，在分析判断每一单词的种类时，该字符串作为rwtab表的结束标志；数组prog[200]：暂存从文件中读取的源程序代码，该词法分析器约定源代码长度不超过199；数组token[20]：暂存每次分离出的单个具有独立意义的单词，该词法分析器约定每个单词的长度不超过19；结构体result：存放一个单词的种别码和单词本身的值，在写入文件时以结构体中的元素为单位依次写入；4、程序结构的描述本程序采用结构化设计方法，共有两个文件，六个模块，分别介绍如下：rwtab.h文件包含一个模块，即各种单词符号对应的种别码，作为外部文件被main.cpp文件引用。
编译原理词法分析器
编译原理词法分析器
编译原理词法分析器是编译器的一个重要组成部分，负责将输入的源代码转换成一系列的词法单元，供后续的语法分析器进行进一步处理。
词法分析器的主要任务是按照预先定义的词法规则，识别出源代码中的各个合法的词法单元，并将其转化为内部表示形式。
在这个过程中，词法分析器需要读取输入字符流，并根据定义的词法规则进行模式匹配和转换。
一个基本的词法分析器通常由以下几个部分组成：
1. 字符扫描器（Scanner）：负责从输入流中读取字符，并进行必要的预处理。
例如，过滤掉注释、空白字符等。
2. 词法规则（Lexical Rules）：是定义词法单元的正则表达式或者有限自动机。
每个词法单元都有一个对应的识别规则。
3. 标记生成器（Token Generator）：根据词法规则和字符扫描器的输出，生成符合内部表示形式的词法单元。
4. 符号表（Symbol Table）：维护着程序中出现的所有标识符的符号表，包括标识符的名称和属性信息。
词法分析器的工作流程如下：
1. 初始化字符扫描器，读取第一个字符。
2. 逐个字符进行扫描和匹配，直到获取了一个完整的词法单元。
3. 根据匹配到的词法规则，生成对应的词法单元。
4. 如果需要记录标识符信息，将其添加到符号表中。
5. 返回步骤2，直到扫描完整个输入代码。
通过词法分析器的工作，我们能够将输入的源代码按照词法规则进行分割，将其转换为一系列的词法单元，为后续的语法分析器提供了处理的基础。
(完整)编译原理实验报告(词法分析器 语法分析器)
编译原理实验报告实验一一、实验名称：词法分析器的设计二、实验目的：1，词法分析器能够识别简单语言的单词符号2，识别出并输出简单语言的基本字。
标示符。
无符号整数.运算符.和界符。
三、实验要求：给出一个简单语言单词符号的种别编码词法分析器四、实验原理:1、词法分析程序的算法思想算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号.2、程序流程图(1）主程序（2）扫描子程序3、各种单词符号对应的种别码五、实验内容:1、实验分析编写程序时，先定义几个全局变量a[]、token[]（均为字符串数组)，c,s( char型)，i,j,k（int型），a［］用来存放输入的字符串,token[]另一个则用来帮助识别单词符号,s用来表示正在分析的字符.字符串输入之后，逐个分析输入字符,判断其是否‘#’,若是表示字符串输入分析完毕，结束分析程序,若否则通过int digit(char c）、int letter(char c）判断其是数字，字符还是算术符,分别为用以判断数字或字符的情况，算术符的判断可以在switch语句中进行，还要通过函数int lookup(char token［])来判断标识符和保留字。
2 实验词法分析器源程序:＃include 〈stdio.h〉＃include <math.h>#include <string。
h>int i,j,k;char c,s,a［20]，token[20]=｛’0’｝;int letter(char s){if（(s〉=97)&&（s〈=122）) return(1);else return（0);｝int digit（char s）｛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（char token[20］)｛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 string ：\n"）；i=0;do{i=i+1；scanf("%c",＆a［i]）;｝while（a[i］!=’#’)；i=1;j=0;get();while(s!=’#')｛ memset(token，0，20);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（letter(s）||digit(s)）{token[j］=s;j=j+1；get()；｝retract();k=lookup（token）;if（k==0)printf（"（%d,％s）”,6,token）;else printf("（%d,—)"，k);break;case ’0':case ’1’:case ’2'：case ’3':case '4’：case '5’：case ’6'：case ’7’：case ’8’:case '9’：while（digit(s）)｛token[j]=s;j=j+1；get（）;｝retract(）;printf(”％d,％s",7,token）；break;case '+'：printf(”（’+',NULL)”）；break;case ’-':printf("（’-'，null）"）;break；case ’＊':printf（”（'＊’，null）"）;break;case '<':get()；if(s=='=’） printf（”（relop,LE)”）；else｛retract(）；printf（"（relop，LT)"）;｝break;case ’='：get（）;if(s=='=’）printf（"(relop,EQ)"）；else{retract（）；printf(”('=',null）”)；｝break；case ’；'：printf（”（；,null)")；break；case ' ’：break；default:printf（"！\n”)；}j=0;get(）；｝ }六：实验结果：实验二一、实验名称：语法分析器的设计二、实验目的：用C语言编写对一个算术表达式实现语法分析的语法分析程序，并以四元式的形式输出，以加深对语法语义分析原理的理解,掌握语法分析程序的实现方法和技术.三、实验原理：1、算术表达式语法分析程序的算法思想首先通过关系图法构造出终结符间的左右优先函数f(a)，g(a）。
词法分析器 编译原理
《编译原理》——词法分析器学院：专业：姓名：学号：一、序言编译，简单的说，就是把源程序转换为可执行程序。
编译程序的工作，从输入源程序开始到输出目标程序为止的整个过程，是非常复杂的。
而此法分析是编译程序工作过程的第一环节。
这篇报告主要讲了词法分析器的原理，最后会给出一个词法分析器的简单实现。
二、实验目的设计一个词法分析程序，理解词法分析器实现的原理，掌握程序设计语言中的各类单词的词法分析方法，加深对词法分析原理的理解。
三、词法分析原理3.1 词法分析的任务是：输入源程序，对构成源程序的字符串进行扫描和分解，识别出一个个的单词（亦称为单词符号或简称符号），如基本字（begin、end、for、if、while等），标识符、常数、算符、和界符（标点符号、左右括号等等）。
例如，对于pascal的循环语句For I:=1 to 100 do词法分析的结果是识别出如下的单词符号：基本字for标识符I赋值号:=整常数 1基本字to整常数100基本字do3.2 输出：词法分析器所输出单词符号常常表示成如下的二元式：(单词种别，单词符号的属性值)单词种别通常用整数编码。
标识符一般统归为一种。
常数则宜按类型（整、实、布尔等）分种。
关键字可将其全体视为一种。
运算符可采用一符一种的方法。
界符一般用一符一种的方法。
对于每个单词符号，除了给出了种别编码之外，还应给出有关单词符号的属性信息。
单词符号的属性是指单词符号的特性或特征。
例子：C++代码段：while(i>=j) i--经词法分析器处理后，它将被转为如下的单词符号序列：<while, _><(, _><id, 指向i的符号表项的指针><>=, _><id, 指向j的符号表项的指针><), _><id, 指向i的符号表项的指针><--, _><;, _>3.3 词法分析分析器作为一个独立子程序词法分析是编译过程中的一个阶段，在语法分析前进行。
编译原理-语法分析器-仅供参考,不可滥用!
青岛理工大学课程实验报告
（2）.递归下降分析程序示意图（左）语法串分析程序示意图（右）
（4）statement 语法分析程序流程图（左）expression表达式分析函数示意图（右）
（3）term分析函数示意图（左）factor分析过程示意图（右）
调试过程及实验1.测试一
输入begin x:=9; x:=2*3; b:=a+x;end ;# 后经语法分析输出如图所示：
结
果
2.测试二
输入x:=a+b*c end # 后经语法分析输出如图所示：
3.测试三
输入 begin q:=6; d：=4； end #,经语法分析输出如图所示：
4.测试四
输入 begin a:=4;b:=5;c:=a*b+a #,经语法分析输出如图所示：
总结
通过本次试验，我们设计出了一个比较符合要求的语法分析器，同时了解了语法分析的过程，其主程序大致流程为：“置初值”→调用wordScanAnalyse函数读下一个单词符号→调用IrParse→结束。
分析程序的各个判断条件可以知道，需要调用函数factor();expression();yucu();term();statement();lrparser();其中嵌套了条件语句
使得拥有较为全面的处理机制，当程序不以“begin”开头，或不以“end #”。
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青岛理工大学课程实验报告课程名称编译原理班级实验日期姓名未名学号实验成绩实验名称实验一词法分析实验目的设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
实验要求1. 待分析的简单的词法（1）关键字：begin if then while do end所有的关键字都是小写。
（2）运算符和界符：= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) #（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义：ID = letter (letter | digit)*NUM = digit digit*（4）空格有空白、制表符和换行符组成。
空格一般用来分隔ID、SUM、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：表2.1 各种单词符号对应的种别码单词符号种别码单词符号种别码bgin 1 ：17If 2 ：= 18Then 3 < 20wile 4 <> 21do 5 <= 22end 6 > 23 lettet（letter|digit）* 10 >= 24 dight dight* 11 = 25 + 13 ；26—14 ( 27* 15 ) 28/ 16 # 0++ 1313 ！31-- 1414 ！= 3125== 2525 可继续扩充…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。
例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列：(1,begin)(10,‘x’)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……实验环境1.Visual C++6.02.Win7/Windows XP实验内容根据实验要求，设计一个词法分析器，能根据不同的程序，进行分析，获得各标识符的分类表示。
对设计的词法分析程序进行验证，实验几组程序编码，判断是否满足要求（1）.主程序示意图char *rwtab[]={"begin","if","then","while","do","end",KEY_WORD_END};//关键字表否是（2）.扫描子程序示意图首先设置3个变量：①token用来存放构成单词符号的字符串；②sum用来整型单词；③syn用来存放单词符号的种别码置初值调用扫描子程序输出单词二元组输入串结束结束调试过程及实验结果1.测试一输入begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end ;# 后经词法分析输出如图所示：2.测试二输入begin int m=3;n=2;if(m>=n) ^s=m;n=m%n;end ;# 后经词法分析输出如图所示：附录（源代码）#include <stdio.h> //头文件声明#include <string.h> //头文件声明#define KEY_WORD_END "key word end"//定义关键字结束标志#define KEY_WORD_SIZE 6 //定义关键字表中的关键字数目char input[255] ; /*字符输入缓冲区*/char token[255]; /*单词缓冲区---用来存放构成单词符号的字符串*/char *rwtab[]={"begin","if","then","while","do","end",KEY_WORD_END};//关键字表char ch; /*字符*/int syn; /*单词符号种别码*/int sum; /*存放整数型单词*/int w_length; /*所读取的单个单词长度*/int s_length; /*当前所读取的字符串长度*/int n; //定义简单变量int IsLetter(char c) //判断是否为字母{if(((c<='z')&&(c>='a'))||((c<='Z')&&(c>='A')))return 1;elsereturn 0;}int IsDigit(char c) //判断是否为数字{if(c>='0'&&c<='9')return 1;elsereturn 0;}int IsBlankSpaceOrNextLine(char c) //判断接是否为空格或换行符{if(c==' '||c=='\n')return 1;elsereturn 0;}void retract() //回退一个字符{s_length--;}int wordScanAnalyse() /*单词扫描分析方法*/ {sum=0;for(w_length=0;w_length<7;w_length++)token[w_length++]=NULL;ch=input[s_length++];w_length=0;while(IsBlankSpaceOrNextLine(ch))ch=input[s_length++];if(IsLetter(ch)) //判断以字母开头的字符串{while(IsLetter(ch)||IsDigit(ch)){token[w_length++]=ch;ch=input[s_length++];}retract();syn=10;for(n=0;n<KEY_WORD_SIZE;n++)if(strcmp(token,rwtab[n])==0){syn=n+1;break;}}else if(IsDigit(ch)) //判断以数字开头的字符串{while(IsDigit(ch)){sum=sum*10+ch-'0';ch=input[s_length++];/*if(IsLetter(ch))//判断以数字开头的字符串失败{syn=-1;break;}*/}retract();syn=11;}else switch(ch) //判断其他字符{case '<':token[w_length++]=ch;ch=input[s_length++];if(ch=='='){ syn=22;token[w_length++]=ch;}else if(ch=='>'){ syn=21;token[w_length++]=ch;}else{ syn=20;retract(); //回退一个字符}break;case '>':token[w_length++]=ch;ch=input[s_length++];if(ch=='='){ syn=24;token[w_length++]=ch;}else{ syn=23;retract();}break;case '+':token[w_length++]=ch;ch=input[s_length++];if(ch=='+'){ syn=1313;token[w_length++]=ch;}else{ syn=13;retract();}break;case '-':token[w_length++]=ch;ch=input[s_length++];if(ch=='-'){ syn=1414;token[w_length++]=ch;}else{ syn=14;retract();}break;case '!':token[w_length++]=ch;ch=input[s_length++];if(ch=='='){syn=3125;token[w_length++]=ch;}else{ syn=31;retract();}break;case '=':token[w_length++]=ch;ch=input[s_length++];if(ch=='='){syn=2525;token[w_length++]=ch;}else{ syn=25;retract();}break;case ':':syn=17;token[w_length++]=ch;break;case '*':syn=15;token[w_length++]=ch;break;case '/':syn=16;token[w_length++]=ch;break;case '(':syn=27;token[w_length++]=ch;break;case ')':syn=28;token[w_length++]=ch;break;case '{':syn=5;token[w_length++]=ch;break;case '}':syn=6;token[w_length++]=ch;break;case ';':syn=26;token[w_length++]=ch;break;case '\"':syn=30;token[w_length++]=ch;break;case '#':syn=0;token[w_length++]=ch;break;default:syn=-1;token[w_length++]=ch;break;}token[w_length++]='\0';}void main(){s_length=0;printf("\n -----------Please Enter Your Words (end with '#'):-------------\n");do{scanf("%c",&ch);input[s_length++]=ch;}while(ch!='#');s_length=0;printf("-----------词法分析结果如下：-------------------------------------\n");do{wordScanAnalyse(); //方法调用switch(syn){case 10:printf("\t( %-10d%-10s%12s )\n",syn,token,"标识符");break;case 11:printf("\t( %-10d%-10d%12s )\n",syn,sum,"数字");break;case -1:printf("\t( %-10d%-10s%12s )\n",syn,token,"不可识别ERROR");printf("----------- Error word!-------------------------------\n");break;case 1:case 2:case 3:case 4:case 5: case 6:printf("\t( %-10d%-10s%12s )\n",syn,token,".关键字");break;default:printf("\t( %-10d%-10s%12s )\n",syn,token,"字符");break;}}while(syn!=0);//getch();}。