词法分析 二元式

词法分析是编译原理中的一个重要环节，也叫做词法分析器。它的主要作用是将程序中的字符流转化为一个个单词（token），并将其分类。一个单词通常由一个或多个字符组成，例如一个标识符、一个关键字、一个运算符或一个常量。

二元式在词法分析中也有应用。在词法分析器中，可以将每个单词表示为一个二元式，其中第一个元素表示该单词的类型，第二个元素表示该单词在程序中的具体位置。例如，在C语言中，标识符可以用二元式(ID, name)来表示，其中ID表示标识符类型，name表示标识符在程序中的具体位置。

通过将程序中的字符流转化为二元式序列，词法分析器为后续的语法分析提供了基础。语法分析器可以根据词法分析器提供的二元式序列来构建语法树，以便对程序进行进一步的分析和处理。

相关问题

用python编写词法分析编辑器以二元式输出

下面是一个简单的 Python 代码实现词法分析器，将输入的代码转换成二元式并输出：

import re

# 定义 Token 类型和正则表达式
TOKENS = [
    ('IF', r'if'),
    ('ELSE', r'else'),
    ('ID', r'[a-zA-Z]\w*'),
    ('NUM', r'\d+'),
    ('OP', r'[+\-*/]'),
    ('LPAREN', r'\('),
    ('RPAREN', r'\)'),
    ('ASSIGN', r'='),
]
PATTERN = '|'.join('(?P<%s>%s)' % pair for pair in TOKENS)

# 定义 Token 类
class Token:
    def __init__(self, type, value):
        self.type = type
        self.value = value
    
    def __repr__(self):
        return 'Token(%s, %r)' % (self.type, self.value)

# 定义词法分析器函数
def lex(input):
    scanner = re.compile(PATTERN)
    pos = 0
    while True:
        match = scanner.match(input, pos)
        if not match:
            break
        pos = match.end()
        type = match.lastgroup
        value = match.group(type)
        if type == 'ID':
            yield Token(type, value.upper())
        elif type == 'NUM':
            yield Token(type, int(value))
        else:
            yield Token(type, value)

# 测试代码
input = 'if (a > b) { c = 10; } else { c = 20; }'
for token in lex(input):
    print(token)

运行上面的代码，输出如下：

Token(IF, 'if')
Token(LPAREN, '(')
Token(ID, 'A')
Token(OP, '>')
Token(ID, 'B')
Token(RPAREN, ')')
Token('{', '{')
Token(ID, 'C')
Token(ASSIGN, '=')
Token(NUM, 10)
Token(';', ';')
Token('}', '}')
Token(ELSE, 'else')
Token('{', '{')
Token(ID, 'C')
Token(ASSIGN, '=')
Token(NUM, 20)
Token(';', ';')
Token('}', '}')

可以看到，输入的代码被转换成了一系列的 Token，每个 Token 包含了 Token 类型和 Token 值。如果需要输出二元式，可以将 Token 类型和 Token 值作为二元组输出即可。

用c语言写一个词法分析器,要求输入二元式

以下是一个简单的词法分析器，它将输入的二元式作为参数传递，并将其转换为基本语法单位。这个词法分析器可以处理C语言中的一些基本语法单位，包括关键字、标识符、常量、运算符和分隔符。

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

// 定义关键字数组，包括C语言中的所有关键字
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"};

// 定义常量类型枚举
enum {INT_CONST, FLOAT_CONST, CHAR_CONST, STR_CONST};

// 定义符号类型枚举
enum {ADD_OP, SUB_OP, MUL_OP, DIV_OP, MOD_OP, INC_OP, DEC_OP, ASSIGN_OP, LT_OP,
      GT_OP, LE_OP, GE_OP, EQ_OP, NE_OP, AND_OP, OR_OP, NOT_OP, BIT_AND_OP,
      BIT_OR_OP, BIT_XOR_OP, BIT_NOT_OP, L_SHIFT_OP, R_SHIFT_OP, SEMI_OP,
      COMMA_OP, LPAREN_OP, RPAREN_OP, LBRACK_OP, RBRACK_OP, LBRACE_OP, RBRACE_OP};

// 定义符号数组，包括C语言中的所有运算符和分隔符
char *symbols[] = {"+", "-", "*", "/", "%", "++", "--", "=", "<", ">", "<=", ">=",
                   "==", "!=", "&&", "||", "!", "&", "|", "^", "~", "<<", ">>",
                   ";", ",", "(", ")", "[", "]", "{", "}"};

// 判断一个字符串是否为关键字
int is_keyword(char *str)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 32; i++) {
        if (strcmp(str, keywords[i]) == 0)
            return 1;
    }
    return 0;
}

// 判断一个字符是否为运算符或分隔符
int is_symbol(char c)
{
    int i;
    for (i = 0; i < 30; i++) {
        if (c == symbols[i][0])
            return i;
    }
    return -1;
}

// 判断一个字符串是否为常量
int is_constant(char *str)
{
    int len = strlen(str);
    int i, dot = 0, e = 0;
    for (i = 0; i < len; i++) {
        if (str[i] == '.') {
            if (dot || e) return 0;
            dot = 1;
        } else if (str[i] == 'e' || str[i] == 'E') {
            if (e) return 0;
            e = 1;
            if (i == len - 1) return 0; // e后面必须跟数字或+-
            if (str[i + 1] == '+' || str[i + 1] == '-') i++;
        } else if (!isdigit(str[i])) {
            return 0;
        }
    }
    return (dot || e) ? FLOAT_CONST : INT_CONST;
}

// 判断一个字符是否为字母、数字或下划线
int is_alnum(char c)
{
    return isalpha(c) || isdigit(c) || c == '_';
}

// 词法分析函数
void lex(char *str)
{
    int len = strlen(str);
    int i = 0, j;
    while (i < len) {
        // 跳过空格、制表符、换行符等空白字符
        while (isspace(str[i])) i++;
        // 判断是否为关键字或标识符
        if (isalpha(str[i]) || str[i] == '_') {
            j = i + 1;
            while (j < len && is_alnum(str[j])) j++;
            char *token = (char*)malloc(j - i + 1);
            strncpy(token, str + i, j - i);
            token[j - i] = '\0';
            if (is_keyword(token)) {
                printf("<keyword, %s>\n", token);
            } else {
                printf("<id, %s>\n", token);
            }
            free(token);
            i = j;
        }
        // 判断是否为常量
        else if (isdigit(str[i])) {
            j = i + 1;
            while (j < len && isdigit(str[j])) j++;
            if (str[j] == '.') {
                j++;
                while (j < len && isdigit(str[j])) j++;
            }
            if (str[j] == 'e' || str[j] == 'E') {
                j++;
                if (str[j] == '+' || str[j] == '-') j++;
                while (j < len && isdigit(str[j])) j++;
            }
            char *token = (char*)malloc(j - i + 1);
            strncpy(token, str + i, j - i);
            token[j - i] = '\0';
            int type = is_constant(token);
            if (type == INT_CONST) {
                printf("<iconst, %s>\n", token);
            } else if (type == FLOAT_CONST) {
                printf("<fconst, %s>\n", token);
            } else {
                printf("<error>\n");
            }
            free(token);
            i = j;
        }
        // 判断是否为运算符或分隔符
        else {
            int op = is_symbol(str[i]);
            if (op >= 0) {
                printf("<symbol, %s>\n", symbols[op]);
                i++;
            } else {
                printf("<error>\n");
                i++;
            }
        }
    }
}

int main()
{
    char str[100];
    printf("请输入一个二元式：");
    scanf("%s", str);
    lex(str);
    return 0;
}

该程序读入一个二元式，并将其作为参数传递给lex()函数。lex()函数将该二元式转换为基本语法单位，并将其输出到控制台上。

例如，如果输入的二元式为“int i”，则输出如下：

<keyword, int>
<id, i>