设计初等函数运算语言词法分析器

本实验旨在为初等函数运算语言构建一个词法分析器，以便正确解析该语言的结构和符号。设计过程中，学生将学习和实践以下关键知识点： 1. **实验目的**： - 学习并实现语法分析器的基本构建，特别是针对初等函数运算语言的特定规则。 - 深入理解词法分析的概念，包括识别不同类型的符号，如常量、变量、运算符和分隔符。 - 掌握词法分析器的设计方法，包括构造词法模式（正则表达式），构建有限状态自动机（DFA），以及创建和调试词法分析程序。 2. **实验内容**： - **词法模式设计**： - 常量：设计正则表达式`^[1-9][0-9]*(.[0-9]*[1-9])?$`来匹配实数，规定不接受以0开头的整数、仅有一位小数点后的0、科学记数法以及仅有小数点无整数部分的情况。 - 变量：正则表达式`^[a-zA-Z_][A-Za-z0-9]{0,31}$`确保符合C语言标识符规则，长度不超过32个字符。 - 运算符：`^[+-*/]`处理加减乘除运算符。 - 分隔符：`[\f\t\n();]`表示空格、制表符、换行、圆括号和分号，用于表达式的结构。 - 常量特殊符号：`PI|E`表示π和e这两个特殊常量。 - **DFA设计**：通过状态转换表和图形展示，理解如何使用有限状态机来识别不同字符类别。 - **记号表**：创建一个列表，用于存储识别到的不同记号和它们对应的符号类别。 - **程序清单**：提供关键源代码文件，如`function.cpp`、`mains.cpp`和`name.h`，这些是实现词法分析器的核心组件，包括函数声明和头文件。 - **调试与运行**：通过示例输入字符串（如`"x=0.5*PI;y=E;?1/3*(ln(y)+5*sin(x))+(7+z)^2;"`），演示词法分析器在实际操作中的应用，以及调试过程和预期的运行结果。 通过这个实验，参与者将不仅掌握词法分析的基础理论，还能将其应用于实际编程实践中，提高理解和运用能力。