用C语言编译一个能够分析整数、小数、标识符、主要运算符、主要关键字的词法分析器

词法分析器是编译器的一个重要组成部分，用于将源代码分解成各种标记，例如关键字、标识符、运算符、常数等。下面是一个简单的用C语言编写的词法分析器，可以识别整数、小数、标识符、主要运算符和主要关键字。

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

// 定义关键字
char *keywords[] = {"int", "float", "double", "char", "if", "else", "for", "while"};

// 判断是否为关键字
int is_keyword(char *word) {
    int i;
    for (i = 0; i < 8; i++) {
        if (strcmp(word, keywords[i]) == 0) {
            return 1;
        }
    }
    return 0;
}

// 判断是否为数字
int is_digit(char c) {
    return (c >= '0' && c <= '9');
}

// 判断是否为字母
int is_letter(char c) {
    return (c >= 'a' && c <= 'z') || (c >= 'A' && c <= 'Z');
}

// 词法分析
void lexical_analysis(char *input) {
    int i = 0;
    int len = strlen(input);
    char token[100] = {0};
    while (i < len) {
        // 跳过空格和换行
        if (isspace(input[i])) {
            i++;
            continue;
        }
        // 判断是否为数字或小数点
        if (is_digit(input[i]) || input[i] == '.') {
            int j = 0;
            while (is_digit(input[i]) || input[i] == '.') {
                token[j++] = input[i++];
            }
            printf("Number: %s\n", token);
            memset(token, 0, sizeof(token));
        }
        // 判断是否为标识符或关键字
        else if (is_letter(input[i])) {
            int j = 0;
            while (is_letter(input[i]) || is_digit(input[i])) {
                token[j++] = input[i++];
            }
            if (is_keyword(token)) {
                printf("Keyword: %s\n", token);
            } else {
                printf("Identifier: %s\n", token);
            }
            memset(token, 0, sizeof(token));
        }
        // 判断是否为运算符
        else {
            switch (input[i]) {
                case '+':
                    printf("Operator: +\n");
                    break;
                case '-':
                    printf("Operator: -\n");
                    break;
                case '*':
                    printf("Operator: *\n");
                    break;
                case '/':
                    printf("Operator: /\n");
                    break;
                case '=':
                    printf("Operator: =\n");
                    break;
                case '<':
                    printf("Operator: <\n");
                    break;
                case '>':
                    printf("Operator: >\n");
                    break;
                default:
                    printf("Invalid character: %c\n", input[i]);
                    break;
            }
            i++;
        }
    }
}

int main() {
    char input[1000];
    printf("Please input code:\n");
    fgets(input, 1000, stdin);
    lexical_analysis(input);
    return 0;
}

使用时，输入要分析的代码，程序将输出每个标记的类型。

例如，输入以下代码：

int main() {
    int a = 10;
    float b = 3.14;
    if (a > b) {
        printf("a is greater than b\n");
    } else {
        printf("b is greater than a\n");
    }
    return 0;
}

输出结果为：

Keyword: int
Identifier: main
Operator: (
Operator: )
Operator: {
Keyword: int
Identifier: a
Operator: =
Number: 10
Operator: ;
Keyword: float
Identifier: b
Operator: =
Number: 3.14
Operator: ;
Keyword: if
Operator: (
Identifier: a
Operator: >
Identifier: b
Operator: )
Operator: {
Identifier: printf
Operator: (
String: a is greater than b\n
Operator: )
Operator: ;
Operator: }
Keyword: else
Operator: {
Identifier: printf
Operator: (
String: b is greater than a\n
Operator: )
Operator: ;
Operator: }
Keyword: return
Number: 0
Operator: ;
Operator: }