广州大学编译原理实验:词法分析程序设计

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"广州大学学生的编译原理实验报告,内容涉及词法分析器的设计与实现,包括实验目的、实验内容、实验原理、实验设备、实验要求以及实验程序。实验使用了C++编程语言,实现了一个简单的词法分析器,能够处理特定的C语言子集的词法,并对关键字、专用符号、标识符和整数进行识别。" 在编译原理中,词法分析是编译过程的第一步,其主要任务是从源代码文本中识别出一个个有意义的单元,即词汇单元或称单词符号(tokens)。在这个实验中,学生们需要设计和实现一个词法分析器,目的是加深对词法分析原理的理解。实验内容包括使用特定的编程和测试环境,如Win10操作系统,编写和调试词法分析程序。 实验原理中提到,词法分析程序通常使用一种称为“扫描子程序”的算法来识别源代码中的词汇单元。这里的关键字表(KEY_WORDS)用于存储预定义的关键字,例如"main", "int", "char"等。当扫描程序遇到标识符时,会检查这个标识符是否在关键字表中,如果找到匹配项,则判定为关键字,否则视为一般标识符。 实验要求明确了词法分析器需要处理的词法规则,包括: 1. 关键字,如"main", "if", "else"等,它们都是小写。 2. 专用符号,如赋值符号"=",比较运算符"<=", ">",等。 3. 其他标记,如标识符(ID)、字符串(STRING)、整数(INT)的定义规则。 4. 空格字符,如空格、制表符和换行符,虽然在词法分析阶段通常被忽略,但它们起到分隔单词的作用。 实验程序采用了C++编程,利用了标准库中的`<iostream>`, `<string>`, `<fstream>`, `<sstream>`, `<vector>`和`<map>`。其中,`keyMap`用于存储关键字和它们对应的字符串,`keyVec`是关键字的向量,而`opeM`可能是用于存储操作符的映射。通过这些数据结构,程序可以有效地识别和处理输入源代码中的各种元素。 在实现过程中,词法分析程序会读取源程序字符串,输出一系列的二元组,每个二元组包含单词的种别码(syn)、单词自身(token)以及对于整数常量的值(sum)。结构化的处理使得程序能够清晰地识别和区分不同的词汇单元。 这个实验旨在让学生通过实践操作来理解词法分析的过程,提高他们在编译技术方面的理论知识和编程技能。通过完成这样的实验,学生不仅能够掌握词法分析的基本原理,还能学习到如何使用C++编写实际的词法分析器,这对于理解和构建更复杂的编译器具有重要的基础作用。