编译原理实验一词法分析

《编译原理》（2014-2015学年第1学期）

实

验

报

告

学号：2012329620058

姓名：胡冰倩

班级：12计科3班

实验一：词法分析程序

一、实验目的

1、构造一个《科学计算器》的词法分析程序，程序要求能对输入的字符串流进行词法分析。

2、在实验的过程中，学会应用词法分析的方法——构造NFA和DFA。

二、实验内容和要求

1、科学计算器的功能

作为一个科学计算器，最重要的自然是能够计算，以下是罗列的一些可以实现的功能：

1）基本四则运算

2）三角函数计算

3）指幂运算

4）表达式求值

5）log运算

6）提供一些基本常数，如PI、e等

7）进制转换

8）变量存储

2、要实现该科学计算器，本次实验首先需要完成词法分析，下面列举4个输入的表达式，：

1.0+2*3=

1.0+(2*3+cos3)/3.6-6=

tg(1.0+(sin2*3+cos3)/3.6-6)=

4.0log(1.0+(sin2*3+cos3)/3.6-6)=

期望程序能根据实现的DFA对任给的一个输入串进行词法分析，程序的输出为单词的token序列$(CLASS, V ALUE) 。CLASS中存放类别，V ALUE中存放token的值，如第一个算式，其输出为：

$(CLASS，V ALUE)

$( number, 1.0)

$( plus, + )

$(number, 2)

$(mul, * )

$(number, 3)

关于TOKEN的分类（CLASS），可将所有标识符归为一类；将常数归为另一类；保留字和分隔符则可采取一词一类。

对于变量标识符和常数，CLASS字段为相应的类别码，V ALUE字段则是该标识符、常数在其符号表中登记项的序号。

3、程序应通过DFA来完成词法分析。可参考的DFA如下图：

图中每一个箭头表明一个字符的输入，由于这个输入，自动机从一个状态变为另一个状态。同学们可以根据自己的理解自行设计DFA。该DFA需能够识别

本实验中要实现的科学计算器的所有TOKEN。

采用有限自动机（DFA）进行分析，对于特定符号如+、-、*、/、%、(、)、!、^、=，为每一个符号提供一个状态、而其他的一些由字母组成的符号，如ans、pi、sto、clr等，则作为是一个词，之后再对词进行分类处理。

（提示：可以参考教材中lex部分的章节，DFA的实现同学们可以使用lex 实现（自行搜索下载），也可以自已编码实现。）

三、分析过程及源代码

1.token的分类

将一些由字母组成的函数及常数，如：PI、e、sin、cos、tan、log等归为一

2.有限状态机状态图

3.词法分析器的数据结构与算法

1 2 3 4 5 6 7 8 9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

22

23

24

25

26

27

28

29

30

31

32

33

34

35

36

37

38

39

40

41

42

43

44

45

46

47

48

49

50

51

52

53

54

55

56 #include

#include

#include

using namespace std;

char prog[80],token[8];

char ch;

string CLASS;

int p,m=0,n;

char*word[6]={"PI","e","log","sin","cos","tg"};

void scaner()

{

for(n=0;n<8;n++)

token[n]=NULL;//把token数组初始化

ch=prog[p++];

while(ch==' ')

{

ch=prog[p];

p++;

}

if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))//如果是字母，则这个token是词

{

m=0;

while((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))

{

token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

}

p--;

CLASS="word";

}

else if((ch>='0'&&ch<='9'))//数字

{

{

m=0;

while((ch>='0'&&ch<='9')||(ch=='.'))

{

token[m++]=ch;

ch=prog[p++];

}

}//把数字由字符类型转化为整数类型

CLASS="number";

p--;

}

else switch(ch)//其他字符

{

case'*':CLASS="mul";token[0]=ch;break;

case'/':CLASS="div";token[0]=ch;break;

case'+':CLASS="plus";token[0]=ch;break;

case'-':CLASS="minus";token[0]=ch;break;

case'=':CLASS="equ";token[0]=ch;break;

case'(':CLASS="lf";token[0]=ch;break;

case')':CLASS="rg";token[0]=ch;break;

case'^':CLASS="pow";token[0]=ch;break;

case'%':CLASS="mod";token[0]=ch;break;