山东科大编译原理实践：Lex实现词法分析与规则设计

在山东科技大学的编译原理课程设计中，学生需要通过编写词法分析程序来深入理解如何对程序设计语言源代码进行扫描和分解。该设计的主要目标是让学生掌握词法分析的基本方法，即将源程序分解成五个主要类别：保留字、标识符、常数、运算符和分隔符。 设计要求包括以下几个关键部分： 1. **需求分析**： - Lex输入文件格式要求清晰，由定义集、规则集和辅助程序集组成，每部分由双百分号`%%`分隔。 - **输入识别范围**：保留字（如if、int等）被赋予类别码1，其他非保留字作为标识符（类别码2），常数（无符号整数）为类别码3，运算符（如+、-等）为类别码4，分隔符（如逗号、括号）为类别码5，错误字符类别码为6。 - **输出格式**：识别后的单词会附带一个数字，表示其类别，例如（[1],"if"）表示识别到的保留字。 - **程序功能**：处理源程序输入，进行词法分析，并输出结果。 - **测试数据**：通过文本文件提供测试用例，作为程序的输入。 2. **概要设计**： - **数据类型定义**：使用正则表达式定义了字母、数字、标识符、错误标识符、数字集合、空格和换行符等模式。 - **定义集**：包含了头文件和必要的变量定义，如行号（`int lineno = 1;`）。 - **识别规则集**：使用`%%`符号分隔的规则来匹配不同的单词类别。 3. **主程序流程**：设计中涉及到了主程序的逻辑结构，可能包括从输入文件读取、解析词法元素、执行识别规则、处理错误以及输出分析结果的步骤。这部分可能还会涉及到状态机的设计，以跟踪当前解析位置和识别过程中的上下文。 4. **模块化设计**："模"字可能是指程序采用模块化设计，比如将词法分析器分为独立的部分，每个部分负责特定的任务，如识别特定类型的单词。 整个设计过程将理论知识与实践操作相结合，帮助学生提升对编译原理的理解，特别是词法分析这一核心概念。完成这个项目后，学生不仅能够熟练运用Lex工具进行词法分析，还能够更好地理解源代码的构成和程序处理流程。