"该资源是关于编译原理的实践应用,提供了一个实现Pascal语言子集单词符号词法分析的程序。实验任务包括了对正则文法的识别,以及处理Pascal语言的关键字、注释和不同类型的分界符。设计要求包括单词符号的编码、错误检测、独立的词法分析阶段以及测试用例的创建。"
在编译原理中,词法分析是编译器的第一步,它将源代码分解成一个个称为“标记”(Token)的单元,这些标记代表了程序的基本构建块,如变量名、关键字、运算符、分隔符等。在这个实验中,我们关注的是一个Pascal语言的子集,其单词符号定义如下:
1. `<标识符>`:由字母开头,后跟零个或多个字母或数字组成。
2. `<无符号整数>`:由数字组成,可以连续出现。
3. `<单字符分界符>`:包含特定的单字符运算符和分隔符,如 +, -, *, ;, ( 和 )。
4. `<双字符分界符>`:包含比较操作符和赋值操作符,如 >=, <=, >>, :=, /* 和 */。
5. 保留字:如 begin, end, if, then, else, for, do, while, and, or, not 等。
设计要求包括:
1. **单词符号的类别编码**:为每个不同的标记类型分配一个唯一的整数值,这有助于后续的语法分析阶段识别和处理它们。
2. **错误检测**:词法分析器应能检测输入串中的错误,例如非法字符、未结束的注释或标识符等,并报告错误信息。
3. **二元式序列**:词法分析结果应以二元式(Token编码, Token值)的形式存储到中间文件,方便进一步的语法分析。
4. **测试用例**:设计至少两个测试用例来验证词法分析程序的正确性,涵盖各种可能的输入情况。
示例代码中,`lookup` 函数用于查找输入的字符串是否为保留字,并返回相应的编码。`getletter` 函数用于读取处理后的字母字符(转换为小写),`out` 函数输出标记及其编码,而 `report_error` 函数用于在检测到错误时打印错误信息。
在实现词法分析器时,通常会使用有限状态自动机(Finite State Machine, FSM)的概念,根据输入字符的状态变化来确定当前的标记类型。在这个例子中,程序会遍历输入文件,识别出各种类型的单词符号,并按照要求生成二元式序列。
测试用例的设计至关重要,因为它可以确保词法分析器能够正确处理各种边缘情况和常见用例。测试用例应包括有效的Pascal子集代码,以及包含错误的代码,例如:非法字符、未结束的注释、未匹配的括号等,以验证词法分析器的错误检测能力。
这个编译原理的实践任务提供了深入理解词法分析过程的机会,同时也锻炼了编程和错误处理技巧。通过完成这个任务,学习者可以更好地掌握编译器前端设计的基础知识。