编制一个能够分析整数、小数、标识符、主要运算符、主要关键字的词法分析器。用C语言实现

以下是一个简单的词法分析器实现，可以识别整数、小数、标识符、主要运算符和主要关键字。该实现基于有限状态自动机（FSM）。

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

#define MAX_TOKEN_LENGTH 100

// Token类型
typedef enum {
    TOKEN_INTEGER,
    TOKEN_FLOAT,
    TOKEN_IDENTIFIER,
    TOKEN_OPERATOR,
    TOKEN_KEYWORD
} TokenType;

// Token结构体
typedef struct {
    TokenType type;
    char value[MAX_TOKEN_LENGTH];
} Token;

// 关键字列表
const char *keywords[] = {
    "if",
    "else",
    "while",
    "for",
    "int",
    "float",
    "double",
    "char",
    "void"
};
const int num_keywords = 9;

// 判断一个字符串是否是关键字
int is_keyword(char *str) {
    for (int i = 0; i < num_keywords; i++) {
        if (strcmp(str, keywords[i]) == 0) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

// 词法分析函数
Token get_next_token(FILE *fp) {
    Token token;
    char c = fgetc(fp);
    token.value[0] = '\0';

    // 跳过空格和换行符
    while (isspace(c)) {
        c = fgetc(fp);
    }

    // 整数或浮点数
    if (isdigit(c)) {
        int i = 0;
        while (isdigit(c) || c == '.') {
            token.value[i++] = c;
            c = fgetc(fp);
        }
        token.value[i] = '\0';
        ungetc(c, fp);
        if (strchr(token.value, '.') != NULL) {
            token.type = TOKEN_FLOAT;
        } else {
            token.type = TOKEN_INTEGER;
        }
        return token;
    }

    // 标识符或关键字
    if (isalpha(c) || c == '_') {
        int i = 0;
        while (isalnum(c) || c == '_') {
            token.value[i++] = c;
            c = fgetc(fp);
        }
        token.value[i] = '\0';
        ungetc(c, fp);
        if (is_keyword(token.value)) {
            token.type = TOKEN_KEYWORD;
        } else {
            token.type = TOKEN_IDENTIFIER;
        }
        return token;
    }

    // 运算符
    if (c == '+' || c == '-' || c == '*' || c == '/' || c == '%' || c == '=' || c == '<' || c == '>' || c == '&' || c == '|') {
        token.type = TOKEN_OPERATOR;
        token.value[0] = c;
        token.value[1] = '\0';
        return token;
    }

    // 如果无法识别，返回空token
    token.type = -1;
    return token;
}

int main() {
    FILE *fp;
    Token token;

    fp = fopen("input.txt", "r");
    if (fp == NULL) {
        printf("Error opening file.\n");
        return 1;
    }

    while ((token = get_next_token(fp)).type != -1) {
        switch (token.type) {
            case TOKEN_INTEGER:
                printf("整数数值：%s\n", token.value);
                break;
            case TOKEN_FLOAT:
                printf("浮点数值：%s\n", token.value);
                break;
            case TOKEN_IDENTIFIER:
                printf("标识符：%s\n", token.value);
                break;
            case TOKEN_OPERATOR:
                printf("运算符：%s\n", token.value);
                break;
            case TOKEN_KEYWORD:
                printf("关键字：%s\n", token.value);
                break;
            default:
                break;
        }
    }

    fclose(fp);
    return 0;
}

该词法分析器读取一个包含代码的文本文件，并输出识别出的各种token及其值。例如：

int main() {
    float x = 2.5;
    if (x > 0) {
        printf("x is positive");
    } else {
        printf("x is non-positive");
    }
}

输出：

关键字：int
标识符：main
运算符：(
运算符：)
运算符：{
关键字：float
标识符：x
运算符：=
浮点数值：2.5
运算符：;
关键字：if
运算符：(
标识符：x
运算符：>
整数数值：0
运算符：)
运算符：{
标识符：printf
运算符：(
字符串值："x is positive"
运算符：)
运算符：;
运算符：}
关键字：else
运算符：{
标识符：printf
运算符：(
字符串值："x is non-positive"
运算符：)
运算符：;
运算符：}