熟悉并实现一个简单的扫描器，设计扫描器的自动机；设计翻译、生成Token的算法.C++

设计扫描器的自动机

扫描器的自动机可以使用有限状态自动机（Finite State Automaton, FSA）来实现。FSA 有多种不同的表示方式，其中最常见的是状态转移表（transition table）和状态转移图（transition diagram）。

我们可以使用状态转移表来表示一个简单的扫描器自动机，该自动机可以识别四种不同的 Token，分别是标识符（identifier）、关键字（keyword）、数字（number）和运算符（operator）。其状态转移表如下：

| | a-z | 0-9 | +,-,*,/ | blank |
|:-:|:---:|:---:|:-------:|:-----:|
| 0 | 1 | 2 | 3 | 0 |
| 1 | 1 | 1 | - | 4 |
| 2 | 5 | 2 | - | 4 |
| 3 | 6 | 6 | 3 | 4 |
| 4 | - | - | - | 4 |
| 5 | 5 | 5 | - | 4 |
| 6 | - | - | - | 4 |

其中，行表示当前状态，列表示输入字符的类型，- 表示该状态不存在。例如，当自动机处于状态 0 且读入一个字母时，会转移到状态 1；当处于状态 1 且读入一个数字时，会仍然停留在状态 1；当处于状态 1 且读入一个空格时，会转移到状态 4，此时已经识别出一个标识符 Token。

设计翻译、生成Token的算法

根据上述状态转移表，我们可以设计一个简单的扫描器的翻译、生成 Token 的算法。具体步骤如下：

1. 从输入流中读入一个字符 ch。

2. 根据 ch 的类型，确定当前状态 state。

3. 如果当前状态 state 为 0，则忽略 ch（即该字符不属于任何 Token）。

4. 如果当前状态 state 不为 0 且 ch 不是空格，则将 ch 添加到当前 Token 的值中。

5. 如果当前状态 state 可以转移到状态 4，则说明当前 Token 已经识别完毕，需要生成 Token。

6. 如果当前状态 state 为 0 且 ch 是空格，则忽略 ch。

7. 如果当前状态 state 不为 0 且 ch 是空格，则说明当前 Token 已经识别完毕，需要生成 Token。

8. 如果当前状态 state 为 0 且 ch 不是空格，则说明输入的字符无法识别为任何 Token，需要报错。

9. 如果当前状态 state 为 0 且 ch 是空格，则说明当前输入流已经扫描完毕，算法结束。

通过上述算法，我们可以将输入流中的字符逐个扫描，并识别出不同的 Token。对于每个 Token，我们可以将其存储为一个结构体或对象，包含 Token 的类型和值。在实际编程中，也可以使用现有的词法分析器生成器（如 Lex 或 Flex）来自动生成扫描器的代码。