用C语言编写一个C语言源程序的词法分析器

词法分析器是编译器中的一个重要组成部分，用于将源代码分解为一系列的令牌（token）。C语言的词法分析器可以用有限状态自动机（Finite State Automaton，FSA）来实现。下面是一个简单的C语言词法分析器的示例代码：

#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>

#define MAX_TOKEN_LEN 100

char *keywords[] = {"auto", "break", "case", "char", "const", "continue",
                    "default", "do", "double", "else", "enum", "extern",
                    "float", "for", "goto", "if", "int", "long", "register",
                    "return", "short", "signed", "sizeof", "static", "struct",
                    "switch", "typedef", "union", "unsigned", "void", "volatile",
                    "while"};

int is_keyword(char *token) {
    int i;
    for (i = 0; i < sizeof(keywords) / sizeof(keywords[0]); i++) {
        if (strcmp(keywords[i], token) == 0) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

int main() {
    char *p, token[MAX_TOKEN_LEN];
    int c;
    while ((c = getchar()) != EOF) {
        if (isalpha(c)) {
            p = token;
            *p++ = c;
            while (isalnum(c = getchar()) || c == '_') {
                *p++ = c;
            }
            ungetc(c, stdin);
            *p = '\0';
            if (is_keyword(token)) {
                printf("Keyword: %s\n", token);
            } else {
                printf("Identifier: %s\n", token);
            }
        } else if (isdigit(c)) {
            p = token;
            *p++ = c;
            while (isdigit(c = getchar())) {
                *p++ = c;
            }
            ungetc(c, stdin);
            *p = '\0';
            printf("Number: %s\n", token);
        } else if (isspace(c)) {
            // skip whitespace
        } else {
            printf("Operator: %c\n", c);
        }
    }
    return 0;
}

该词法分析器可以分辨出C语言中的关键字、标识符、数字和操作符。它通过一个状态机来实现，每当读入一个字符时，就根据当前的状态和读入的字符来决定下一步的操作，最终输出识别出的令牌。需要注意的是，在处理标识符和数字时，需要将已读入的字符再次放回输入流中，以便下一次读入。