C语言小子集定义表实现词法分析

为了实现词法分析，我们需要先定义C语言的小子集，然后使用定义表来匹配输入的字符序列。下面是一个C语言小子集的定义表示例：

| 类型 | 正则表达式 |
| --- | --- |
| 标识符 | [a-zA-Z_][a-zA-Z0-9_]* |
| 数字常量 | [0-9]+ |
| 字符常量 | '([^'\\]|\\.)*' |
| 字符串常量 | "([^"\\]|\\.)*" |
| 关键字 | int\|char\|if\|else\|while\|for |
| 运算符 | \+|\-|\*|\/|\%|\=\=|\!\=|\<|\>|\&\&|\|\| |
| 分隔符 | ;|\{|\}|\(|\)|, |

其中，正则表达式用于描述字符序列的匹配规则。例如，标识符的正则表达式表示以字母或下划线开头，后面可以跟字母、数字或下划线的任意组合。数字常量的正则表达式表示一个或多个数字字符。字符常量的正则表达式表示以单引号包裹的任意字符序列，其中可以使用反斜杠转义特殊字符。字符串常量的正则表达式表示以双引号包裹的任意字符序列，其中也可以使用反斜杠转义特殊字符。关键字、运算符和分隔符的正则表达式则直接使用符号表示。

使用定义表进行词法分析时，可以按照以下步骤进行：

1. 读入一个字符序列。
2. 遍历定义表中的每个正则表达式，尝试匹配输入的字符序列。
3. 如果匹配成功，则识别为相应的记号，并返回记号的类型和值。
4. 如果匹配失败，则继续尝试下一个正则表达式，直到匹配成功或者所有正则表达式都尝试完毕。
5. 如果所有正则表达式都尝试完毕仍然匹配失败，则识别为错误记号，并返回错误信息。

词法分析器的实现可以使用正则表达式库，也可以手动实现正则表达式匹配算法。在匹配成功后，可以使用枚举类型来表示记号的类型，并使用联合类型来表示记号的值。例如：

enum TokenType {
    Token_Identifier,
    Token_Number,
    Token_Char,
    Token_String,
    Token_Keyword,
    Token_Operator,
    Token_Separator,
    Token_Error
};

union TokenValue {
    char* identifier;
    int number;
    char* charLiteral;
    char* stringLiteral;
    enum KeywordType keyword;
    enum OperatorType operator;
    enum SeparatorType separator;
    char* error;
};

struct Token {
    enum TokenType type;
    union TokenValue value;
};

其中，`KeywordType`、`OperatorType`和`SeparatorType`是枚举类型，分别表示关键字、运算符和分隔符的具体类型。`Token`结构体表示一个记号，其中`type`表示记号的类型，`value`是一个联合类型，表示记号的值。在词法分析器中，可以根据输入的字符序列，使用定义表来匹配记号，并返回相应的`Token`对象。