使用C++实现PL/0的词法分析过程

好的，PL/0的词法分析包括以下几个步骤：

1. 定义词法单元：PL/0的词法单元包括关键字、标识符、常量和运算符。

2. 定义正则表达式：通过正则表达式定义每个词法单元的形式。

3. 编写词法分析器：识别输入的代码，将其按照正则表达式分割成词法单元。

下面是一个简单的PL/0词法分析器的示例代码：

#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
#include <cctype>

using namespace std;

// 定义词法单元类型
enum class TokenType {
    KEYWORD,
    IDENTIFIER,
    NUMBER,
    OPERATOR,
    DELIMITER
};

// 定义词法单元结构体
struct Token {
    TokenType type;
    string value;
};

// 定义关键字列表
vector<string> keywords = {"const", "var", "procedure", "begin", "end", "if", "then", "else", "while", "do", "call", "read", "write"};

// 判断是否为关键字
bool isKeyword(string str) {
    for (auto keyword : keywords) {
        if (str == keyword) {
            return true;
        }
    }
    return false;
}

// 词法分析函数
vector<Token> lexicalAnalysis(string input) {
    vector<Token> tokens;
    int pos = 0;
    while (pos < input.size()) {
        char ch = input[pos];
        if (isspace(ch)) {
            pos++;
            continue;
        }
        if (isalpha(ch)) { // 标识符或关键字
            string str;
            while (isalnum(ch)) {
                str += ch;
                pos++;
                ch = input[pos];
            }
            if (isKeyword(str)) {
                tokens.push_back({TokenType::KEYWORD, str});
            } else {
                tokens.push_back({TokenType::IDENTIFIER, str});
            }
        } else if (isdigit(ch)) { // 数字
            string str;
            while (isdigit(ch)) {
                str += ch;
                pos++;
                ch = input[pos];
            }
            tokens.push_back({TokenType::NUMBER, str});
        } else if (ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/' || ch == '=' || ch == '#' || ch == '<' || ch == '>' || ch == '(' || ch == ')' || ch == ',' || ch == ';' || ch == '.') { // 运算符或分隔符
            tokens.push_back({TokenType::OPERATOR, string(1, ch)});
            pos++;
        } else {
            cout << "Error: Unknown token at position " << pos << endl;
            return {};
        }
    }
    return tokens;
}

int main() {
    string input = "const a = 1; var b; begin a := a + b; end.";
    vector<Token> tokens = lexicalAnalysis(input);
    for (auto token : tokens) {
        cout << "Type: ";
        switch (token.type) {
            case TokenType::KEYWORD:
                cout << "Keyword ";
                break;
            case TokenType::IDENTIFIER:
                cout << "Identifier ";
                break;
            case TokenType::NUMBER:
                cout << "Number ";
                break;
            case TokenType::OPERATOR:
                cout << "Operator ";
                break;
            case TokenType::DELIMITER:
                cout << "Delimiter ";
                break;
        }
        cout << "Value: " << token.value << endl;
    }
    return 0;
}

该代码通过判断字符类型，将输入的PL/0代码分割成一个个词法单元，并将其存储在一个vector中。在存储词法单元时，还需要将其类型和值存储在Token结构体中。在识别到未知的词法单元时，将输出错误信息并返回空vector。