中山大学编译器构造实验：词法分析程序设计

"中山大学数据科学与计算机学院的本科生实验报告，关于编译器构造的词法分析程序设计" 在编程语言的处理过程中，词法分析是编译器构造的重要阶段，它负责将源代码分解成一系列有意义的词汇单元，即单词。本实验报告的主题是设计一个词法分析程序，其目的是识别给定语言中的关键词、运算符、分界符、标识符和无符号整数。 实验内容具体描述如下： 1. 实验任务：设计一个能处理特定语言的词法分析器。该语言包含以下单词类型： - 关键词：如"int"、"main"、"return"等，已知有3个关键词。 - 运算符：包括"+"、"*"、"="、"+="、"*="，共5种运算符。 - 分界符：如"("、")"、"{"、"}"、","、";"，共有6个分界符。 - 标识符：由字母开头的字母数字串，无预定义数量。 - 无符号整数：仅包含非负整数值，无预定义数量。 2. 输入与输出： - 输入：一个程序文本，以"#"作为结束标志。 - 输出：输出单词的类型和顺序，表示为：<类号，序号>。同时输出标识符列表和无符号整数列表，两者之间用空格分隔。 3. 算法描述： - 首先，将关键词、运算符和分界符存储在一个映射（map）数据结构中，便于快速查找。 - 接着，使用循环结构读取输入的每一个字符。遇到字母时，连续读取直到遇到非字母/数字字符；遇到数字时，连续读取直到遇到非数字字符；遇到运算符或分界符时，仅读取单个字符。然后检查读取的字符串是否属于关键词、运算符或分界符，如果是，则立即输出；如果不是，根据第一个字符判断是标识符还是无符号整数，并将它们添加到相应的集合中。 - 最后，输出标识符集合和无符号整数集合。 4. 测试数据示例： - 输入示例： ``` main() {inta=2,b=3; return2*b+a; }# ``` - 输出示例： ``` <1,1><3,0><3,1><3,2><1,0><4,0><2,2><5,0><3,4><4,1><2,2><5,1><3,5><1,2><5,0><2,1> <4,1> ``` 在这个例子中，输出的结果表示了程序中的各个单词类型及其出现顺序。例如，"<1,1>"表示找到了第一个关键词，类型编号为1，序号为1。 通过这个实验，学生可以深入理解词法分析的过程，学习如何设计和实现一个简单的词法分析器，并掌握C++中数据结构和流处理等相关技术。这对于进一步学习编译原理以及构建自己的编程语言具有基础性的作用。