编译原理实验：词法分析程序设计指南

"该实验指导主要涉及编译原理中的词法分析部分，旨在通过实际编程加深学生对词法分析原理的理解，并掌握如何处理程序源代码中的单词分解。实验内容包括编写一个词法分析程序（扫描器），识别并输出源代码中的保留字、标识符、常数、运算符和分隔符，同时处理常量的计算和类型判断。实验预习涵盖了词法分析器的功能、单词的BNF表示、超前搜索方法以及模块结构。实验步骤包括准备、上机调试、设计文档和程序要求。" 在编译原理中，词法分析是至关重要的第一步，它负责将源代码分解成一个个有意义的单词，这些单词被称为token。实验要求学生设计一个词法分析程序，这个程序需要能够读取源代码，并识别出五类基本的单词：保留字（如`main`）、标识符（用户定义的变量名）、常数（数值）、运算符（如`+`、`-`、`>`、`>=`）和分隔符（如逗号、分号）。在识别过程中，程序还需要处理常量的计算，例如将无符号整数的表示转换为其数值，并确定其类型。 BNF（巴科斯范式）是一种形式化语言的描述方法，用于定义语法规则。在这个实验中，BNF被用来表示标识符和无符号整数的结构，如 `<标识符>` 可由一个字母开头，后面跟着零个或多个字母或数字组成，而 `<无符号整数>` 是由一个或多个数字组成。 超前搜索是词法分析中的一个重要概念，用于解决歧义问题。例如，当遇到"＞"时，分析器需要查看下一个字符来决定是将其解析为大于运算符还是大于等于运算符。这需要分析器暂时向前读取一个字符，然后根据上下文决定当前token的类型，之后再将这个超前读取的字符回退，以便正常进行词法分析。 实验步骤详细描述了如何进行整个过程，首先需要理解语言的语法规则并编写初步的程序，接着准备测试数据进行上机调试，找出并修正错误。最后，需要详细记录程序的设计方案，包括模块关系、流程图、全局变量和函数接口，这有助于理解和优化程序的结构。 这个实验旨在让学生通过实践操作，掌握词法分析的基本原理和技术，提升他们在编译器设计方面的理论知识和实践经验。