设计与实现词法分析程序

"本文主要介绍了如何设计和实现一个词法分析程序，用于处理特定的简单编程语言。实验目的是理解词法分析的原理，并要求能够识别关键字、运算符、标识符、整型常数以及处理注释。" 词法分析是编译器设计中的重要组成部分，它的任务是将源代码文本分解成一个个有意义的单元，即“单词符号”，这些单元通常是关键字、标识符、常量、运算符等。在这个实验中，我们需要设计一个词法分析程序来处理一种包含特定关键字、运算符和界符的简单语言。 首先，程序需要能够识别给定语言的关键字，如 "begin", "if", "then", "while", "do", "end"，并且所有的关键字都以小写字母形式出现。这些关键字拥有预定义的识别码，如 "begin" 对应识别码 1，"if" 对应识别码 2，以此类推。 其次，程序需要处理运算符和界符，例如 "+"、"-"、"*"、"/"，以及 "<"、">"、"<="、">=" 和 "=" 等比较操作符。识别码同样对应于每个运算符。此外，还包括分隔符如 ":", "#", ";" 和括号 "()"。 除了关键字和运算符，词法分析器还必须能够识别标识符（ID）和整型常数（NUM）。标识符由字母和数字组成，而整型常数由一个或多个数字构成。空格、制表符和换行符虽然在源代码中起到分隔作用，但在词法分析阶段通常被忽略。 程序还需要识别两种类型的注释："/*...*/" 风格的多行注释和 "//...)" 单行注释，它们的识别码为 -2。 输出结果是二元组序列，每组包含识别码（syn）、单词自身字符串（token）以及整型常数（sum，对于非数值单词，sum 通常为未使用）。例如，源程序 "begin x:=9; if x>0 then x:=2*x+1/3; end#" 经过词法分析后，会输出一系列的二元组。 词法分析的算法思路是根据当前扫描到的字符类型，逐步构建出完整的单词符号。程序通常会维护一个关键字表，用于在识别标识符时进行匹配。如果识别出的字符串与关键字表中的项匹配，则认为是关键字；否则，视为一般标识符。 在实现词法分析程序时，可以采用状态机模型，通过定义不同的状态来处理各种字符情况。例如，初始状态可能是等待扫描下一个字符，遇到字母或数字时可能进入标识符或整数状态，遇到特定的字符如 "/*" 或 "//" 时则进入注释状态。 词法分析是编译过程的第一步，它为后续的语法分析和语义分析奠定了基础。通过这个实验，我们可以深入理解词法分析的过程和实现方式，以及如何处理特定编程语言的词汇结构。