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程序设计语言与编译实验：C语言词法分析器的设计与实现
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 10
软件：Code::Blocks 17.12
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，将设计思想转换成C语言编码实现，编译运行。
4.测试功能，自己选取C 语言的一个适当大小的子集，多次测试，查看运行结果，检测改分析器的分析结果是否正确。
三、实验内容
1.源代码
#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;
else
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);
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$运算\n\n”,Word);
}
else if(ch=='-')
{
printf("%s\t$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!='#');return0;}
四、实验结果
1.解析源文件
int main(）
{
float b;
float a=5;
b=a++;
printf("%c",b);
return;
}#
2.实验结果
