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(Token)以供后续语法分析使用。
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输出分析
关键字表：program begin end var while do repeat until for to if then else ; : ( ) , := + - * / > >= == < <= Token序列：(4,0)(13,0)(1,0)(26,0)(1,1)(1,2)(0,0)(2,0)(5,0) 符号表：a b c 常数表：33- 关键字表是固定的,是你设置的关键字
- Token是输出的记号
- 符号表是读取的输入中有哪些英文字母
- 常数表是读取的输入中有哪些数字
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变量分析
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char keywords[30][12]:所存储的所有界符,就是特殊标识符和符号 -
int aut[11][8]:有限状态机转移形成的矩阵 -
char ID[50][12]:存储字符的数组,用来避免重复记录 -
int C[20]:存储数字的数组,用来避免重复记录 -
struct token:生成的记号 -
int n,p,m,e,t:尾数值，指数值，小数位数，指数符号，类型 -
char w[50]:读入缓冲区 -
struct map:用来识别你的输入字符
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方法分析
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void act(int s):读取一个状态,选择case执行 -
find(int s,char ch):输入一个状态和一个读取的字符,返回对应有限状态自动机对应表中的值 -
int InsertConst(double num):将一个数字添加到C[]集合中,返回该值在C集合中的位置 -
int Reserve(char *str):读入一个字符判断是不是界符,如果是界符,则返回符合界符数组的下标+3,否则返回0<不知道这里的+3是不是错误,我原来以为是为了区分code=1和2的情况,后来发现添加数字的时候又不加3了> -
int InsertID(char *str):将一个字符串插入到ID[]数组中
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简易分析图
词法分析器.png
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代码分析
/*
code表:
0 :
1 : 标识符
2 : 常数
3-33 : 对应的是界符中元素的位置
*/#include "string.h" #include "math.h" #include "stdio.h" char keywords[30][12]={ "program","begin","end","var","while","do","repeat", "until","for","to","if","then","else",";", ":", "(", ")", ",", ":=", "+", "-", "*", "/", ">", ">=", "==", "<", "<="}; int num_key=28; /* d · E|e +|- l b -1 1 2 8 9 15 2 2 3 5 11 11 3 4 4 4 5 11 11 5 7 6 6 7 7 7 11 11 8 8 8 12 9 10 14 10 13 d为数字，l为字母，b为界符，-1代表其它符号（如在状态8处遇到了非字母或数字的其它符号，会变换到状态12）。 */ int aut[11][8]={ 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 2, 0, 0, 0, 8, 9,15, 0, 2, 3, 5,11, 0, 0,11, 0, 4, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 4, 0, 5,11, 0, 0,11, 0, 7, 0, 0, 6, 0, 0, 0, 0, 7, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 7, 0, 0,11, 0, 0,11, 0, 8, 0, 0, 0, 8, 0,12, 0, 0, 0, 0, 0, 0,10,14, 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,13 }; char ID[50][12]; int C[20]; int num_ID=0,num_C=0; struct token{ int code; int value; }; //Token结构 struct token tok[100]; //Token数组 int i_token=0,num_token=0; //Token计数器和Token个数 char strTOKEN[15]; //当前单词 int i_str; //当前单词指针 int n,p,m,e,t; //尾数值，指数值，小数位数，指数符号，类型 double num;//常数值 char w[50]; //源程序缓冲区 int i; //源程序缓冲区指针,当前字符为w[i] struct map{ //当前字符到状态转换矩阵列标记的映射 char str[50]; int col; }; struct map col1[4]={{"0123456789",1},{".",2},{"Ee",3},{"+-",4}}; //数字 struct map col2[2]={{"abcdefghijklmnopqrstuvwxyz",5},{"0123456789",1}}; //关键字或标识符 struct map col3[1]={{";:(),+-*/=><",6}}; //界符 struct map *ptr; int num_map; void act(int s); int find(int s,char ch); int InsertConst(double num); int Reserve(char *str); int InsertID(char *str); int main(int argc, char* argv[]){ FILE *fp; int s;//当前状态 fp=fopen("/Users/za/Desktop/doc/编译原理/code/Compliers/Compliers/exa.txt","r"); while (fgets(w,50,fp)!=NULL){ //读取文件中的50个字符 printf("1"); i=0; do{ //w[50] = begin /n end while (w[i]==' '){//滤空格 i++; }if (w[i]>='a' && w[i]<='z'){//读取的首个字符是字母 ptr=col2; num_map=2; }else if (w[i]>='0' && w[i]<='9'){//读取的首个字符是数字 ptr=col1; num_map=4; }else if (strchr(col3[0].str,w[i])==NULL){ printf("非法字符%c\n",w[i]); i++; continue; }else{ ptr=col3; num_map=1; } i--; s=1;//开始处理一个单词 //当s不为0时执行循环,s代表的是有限状态自动机中的状态集 while (s!=0){ act(s);//s=1时,strTOKEN[0]='\0' if (s>=11 && s<=14){ break; } /* getchar() i= (-1)=>{0} */ i++; /* s=1 w[0]='b' */ s=find(s,w[i]); } //如果s是等于0跳出的循环 if (s==0){ strTOKEN[i_str]='\0';//代表字符串的结尾 printf("词法错误：%s\n",strTOKEN); } }while (w[i]!=10); } printf("关键字表：");//输出结果 for (i=0;i<30;i++){ printf("%s ",keywords[i]); } printf("\n"); printf("Token序列："); for (i=0;i<num_token;i++){ printf("(%d,%d)",tok[i].code,tok[i].value); } printf("\n"); printf("符号表："); for (i=0;i<num_ID;i++){ printf("%s ",ID[i]); } printf("\n"); printf("常数表："); for (i=0;i<num_C;i++){ printf("%d ",C[i]); } printf("\n"); fclose(fp); return 0; } void act(int s){ int code; switch (s){ case 1:n=0;m=0;p=0;t=0;e=1;num=0;i_str=0; strTOKEN[i_str]='\0'; //其它变量初始化 break; /* n,p,m,e,t; 尾数值，指数值，小数位数，指数符号，类型 */ case 2:n=10*n+w[i]-48; break; case 3:t=1; break; case 4:n=10*n+w[i]-48; m++; break; case 5:t=1; break; case 6:if (w[i]=='-') e=-1; break; case 7:p=10*p+w[i]-48; break; case 8:strTOKEN[i_str++]=w[i]; //将ch中的符号拼接到strTOKEN的尾部； break; case 9:strTOKEN[i_str++]=w[i]; //将ch中的符号拼接到strTOKEN的尾部； break; case 10:strTOKEN[i_str++]=w[i]; //将ch中的符号拼接到strTOKEN的尾部； break; case 11:num=n*pow(10,e*p-m); //计算常数值 tok[i_token].code=2; tok[i_token++].value=InsertConst(num); //生成常数Token num_token++; break; //case12是当你的首个输入字符是字母,而后的情况中遇到了输入非字母和数字会执行的情况 case 12:strTOKEN[i_str]='\0'; code=Reserve(strTOKEN);//查界符表 if (code){//如果匹配到界符表中的元素,生成关键字Token tok[i_token].code=code;//将之前减去的3加回来 tok[i_token++].value=0; }else{ tok[i_token].code=1; tok[i_token++].value=InsertID(strTOKEN); }//生成标识符Token num_token++;//token的个数 break; case 13:strTOKEN[i_str]='\0'; code=Reserve(strTOKEN);//查界符表 if (code){ tok[i_token].code=code; tok[i_token++].value=0; }//生成界符Token else{ strTOKEN[strlen(strTOKEN)-1]='\0';//单界符 i--; code=Reserve(strTOKEN);//查界符表 tok[i_token].code=code; tok[i_token++].value=0;//生成界符Token } num_token++; break; case 14:strTOKEN[i_str]='\0'; code=Reserve(strTOKEN);//查界符表 tok[i_token].code=code; tok[i_token++].value=0;//生成界符Token num_token++; break; } } //find方法:输入一个int和一个char //s=1,ch='b' //s代表的是当前状态集,ch代表的是当前读取到的字符 //find方法,接收一个状态集和一个字符集,返回下一步的状态集 int find(int s,char ch){ int i; int col=7;//默认了i的值是-1,如果之后查找不到的话直接认作是其他符号输入，再进行判断是不是界符 struct map *p = ptr; for (i=0;i<num_map;i++){ /* ch='b' 返回'b'在str数组中的位置,即判断是否存在这个元素 */ if (strchr((p+i)->str,ch)){ col=(p+i)->col;//如果是'd',则col=5 break; } } //返回当前状态和字符所对应的有限状态自动机中的位置 return aut[s][col]; } //插入数字 int InsertConst(double num){ int i; for (i=0;i<num_C;i++) if (num==C[i]) return i; C[i]=num; num_C++; return i; } /* Reserve方法,读入一个字符 判断是不是界符,如果是界符,则返回符合界符数组的下标+3,否则返回0 */ int Reserve(char *str){ int i; for (i=0;i<num_key;i++){ //判断str的元素是不是keywords里的 if (!strcmp(keywords[i],str)){ return (i+3); } } return 0; } /* InsertId方法,输入一个字符 返回当前的字符串在ID字符串数组中的下标 */ int InsertID(char *str){ //查看在ID数组中有没有和输入字符串相同的元素 //第一个字符串没有,i=num_ID=0 int i; for (i=0;i<num_ID;i++){ if (!strcmp(ID[i],str)){ return i; } } //将当前输入的str copy到ID[i]中 strcpy(ID[i],str); num_ID++; return i; }
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