C语言子集词法分析程序设计与实现

专题1设计1主要关注C语言子集的词法分析程序构造原理与实现。该任务的目标是设计一个程序，能够根据提供的正则文法解析C语言的特定语法结构，并对输入字符串进行词法分析。程序的核心功能包括： 1. 词法识别与分类：程序需要识别并为不同类型的符号分配类别编码，如标识符、运算符、关键字、保留字等。例如，`<标识符>`类别用于表示字母或大写字母，`<无符号数>`用于处理数字和指数部分。 2. 错误检测：在分析过程中，程序需检查输入串是否符合语法规则，能发现常见的语法错误，比如非法字符组合或者缺失必要的分隔符。 3. 中间文件输出：分析得到的二元序列，即词法单元和它们在文法中的位置，将被写入一个中间文件，便于后续阶段的处理。 正则文法定义了C语言子集的关键组成部分，包括标识符、数值（整数和浮点数）、运算符（算数、关系、逻辑、位操作、赋值、特殊和分隔符）、保留字等。这些规则详细规定了如何识别和区分这些元素。 数据结构：使用`pair<int,string>`存储词法分析结果，类型号用于指示词法类别，40和41分别对应标识符和实数，其中实数采用二进制形式存储。`vector<>`被用来组织这些二元组，形成程序的动态存储结构。 程序结构：设计者采用状态转换图（DFAM）的方法来构建程序，这是一种基于有限自动机的词法分析器设计技术。状态转换图通过不同的状态来表示程序在处理不同输入符号时的行为，有助于简化复杂的解析过程。 分类体系：将标识符细分为多个子类，如算术运算符、关系运算符、逻辑运算符等，分别对应文法中列出的不同类型。此外，还考虑到了保留字和分隔符。 这个项目要求设计者具备扎实的编程基础，特别是C++编程和正则表达式理解，同时也需要理解词法分析的基本原理，如构建状态机进行自动识别，以及处理文本流的输入和输出。完成这个设计任务，不仅需要编写代码实现词法分析，还需要对C语言的语法规则有深入的理解和实践经验。