用C语言写一个语法编译器。2.实验要求 输入一组正则表达式,输出其转换后的最简的确定有限自动机,并根据生成的确定有限自动机完成实验一的任务,即完成词法分析任务。 实验内容 通过所设计的有限自动机把源程序转换为一个用二元组(类别编码、单词自身值)表示的单词。
时间: 2024-02-15 13:05:46 浏览: 71
C语言实现的正则表达式的阉割版.zip
这是一个非常复杂的任务,需要用到编译原理中的知识。下面是一个简单的实现思路:
1. 读入一组正则表达式,使用正则表达式引擎将其转换为 NFA(非确定有限自动机)。
2. 将 NFA 转换为 DFA(确定有限自动机),这一步可以使用子集构造算法。
3. 对于 DFA 中的每个状态,记录它所对应的词法单元类型(如关键字、标识符、常数等)。
4. 将源程序中的字符逐个读入,根据 DFA 中的状态转移规则进行词法分析,输出二元组(类别编码、单词自身值)。
5. 如果源程序中出现了不符合词法规则的字符序列,输出错误信息。
以下是一个简单的 C 语言实现代码,仅供参考:
```
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <ctype.h>
#define MAX_STATE 1000
#define MAX_TOKEN_LEN 100
// DFA 状态结构体
typedef struct {
int type; // 词法单元类型
int next_state[128]; // 状态转移表
} State;
// 词法单元类型枚举
enum TokenType {
KEYWORD,
IDENTIFIER,
CONSTANT,
OPERATOR,
DELIMITER,
COMMENT
};
// 关键字数组
char *keywords[] = {"if", "else", "while", "for", "int", "float", "char", "return", "void", NULL};
// DFA 状态数组
State states[MAX_STATE];
int num_states = 0;
// 添加一个 DFA 状态
int add_state() {
num_states++;
memset(&states[num_states], 0, sizeof(State));
return num_states;
}
// 设置 DFA 状态的转移表
void set_transition(int state, char c, int next_state) {
states[state].next_state[c] = next_state;
}
// 获取下一个 DFA 状态
int get_next_state(int state, char c) {
return states[state].next_state[c];
}
// 判断一个字符是否是字母
int is_letter(char c) {
return isalpha(c) || c == '_';
}
// 判断一个字符是否是数字
int is_digit(char c) {
return isdigit(c);
}
// 判断一个字符串是否是关键字
int is_keyword(char *str) {
int i = 0;
while (keywords[i] != NULL) {
if (strcmp(keywords[i], str) == 0) {
return 1;
}
i++;
}
return 0;
}
// 词法分析函数
void lex(char *input) {
int i = 0;
int state = 0;
int token_len = 0;
char token[MAX_TOKEN_LEN];
memset(token, 0, MAX_TOKEN_LEN);
while (input[i] != '\0') {
// 获取下一个 DFA 状态
state = get_next_state(state, input[i]);
if (state == 0) {
// 非法字符
printf("Error: illegal character '%c'\n", input[i]);
return;
}
else if (state == -1) {
// 词法单元结束
if (token_len > 0) {
// 输出词法单元
if (is_keyword(token)) {
printf("(%d, %s)\n", KEYWORD, token);
}
else if (is_letter(token[0])) {
printf("(%d, %s)\n", IDENTIFIER, token);
}
else if (is_digit(token[0])) {
printf("(%d, %s)\n", CONSTANT, token);
}
else {
printf("(%d, %s)\n", OPERATOR, token);
}
}
// 重置状态
state = 0;
token_len = 0;
memset(token, 0, MAX_TOKEN_LEN);
}
else {
// 将字符添加到词法单元中
token[token_len++] = input[i];
}
i++;
}
// 输出最后一个词法单元
if (token_len > 0) {
if (is_keyword(token)) {
printf("(%d, %s)\n", KEYWORD, token);
}
else if (is_letter(token[0])) {
printf("(%d, %s)\n", IDENTIFIER, token);
}
else if (is_digit(token[0])) {
printf("(%d, %s)\n", CONSTANT, token);
}
else {
printf("(%d, %s)\n", OPERATOR, token);
}
}
}
int main() {
// TODO: 读入正则表达式,生成 DFA
// 测试输入
char input[] = "int main() {\n int a = 1;\n int b = 2;\n printf(\"a + b = %d\\n\", a + b);\n return 0;\n}";
// 进行词法分析
lex(input);
return 0;
}
```
需要注意的是,这只是一个简单的实现,实际上还需要解决很多问题,比如如何处理正则表达式中的特殊符号、如何处理 DFA 中的状态转移规则、如何处理源程序中的注释等等。建议先学习编译原理的相关知识,再开始实现。
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