词法分析器的构造与设计-识别单词符号

"该资源是一份关于编译原理的课件，主要讲解了词法分析中的单词符号识别，包括超前搜索技术。内容涵盖了关键字、标识符、常数、算符和界符的识别，以及词法分析器的设计与实现。" 在编译原理中，词法分析是一个至关重要的步骤，它负责将源代码分解成一系列有意义的单词符号，为后续的语法分析和语义分析奠定基础。词法分析器，也称为词法生成器或扫描器，其主要任务是从源程序中读取字符流，并根据预定的规则将其转化为一个个有意义的单词符号。 首先，我们关注的是关键字的识别。关键字是编程语言中预定义的具有特定含义的标识符，例如在Fortran中，`do99k=1,10`中的`do`就是一个关键字，表示循环开始。而`do 99 k=1,10`虽然看起来相似，但在这里`do`后面跟着的是一个数字99，被解析为标识符而不是关键字。 接着，标识符的识别涉及到如何区分用户自定义的变量名与关键字。例如，`do99k`可能被解析为标识符（变量名），而在某些语言中，`5.E-8`和`5.EQ.M`则分别被视为浮点常数和比较操作。 常数的识别也是词法分析的一部分，如`5.E-8`是一个科学计数法表示的浮点数，而`5-8`可能被误解为减法操作，这取决于上下文和语言的具体规定。 此外，算符和界符的识别同样关键。算符如`++`, `+=`, `>`等用于表达操作关系，而界符如`{}`, `;`, `(`和`)`则用于标记代码块的开始和结束，或者分隔不同的语句。 在词法分析器的设计中，通常会有一个输入缓冲区来存储源程序文本，然后通过预处理阶段去除不必要的空白字符、制表符、换行符以及注释，以便于识别单词符号。预处理后的文本被存入扫描缓冲区，词法分析器使用两个指示器（P1和P2）来追踪单词的起始和结束位置。 词法分析器输出的单词符号通常包括单词的类别和属性值。例如，在C语言的代码段`while(x>=y)x--;`经过词法分析后，会被转化为一系列的单词符号，如`<while,->`, `<(,->`, `<id,指向x的指针>`, `<>=,->`, `<id,指向y的指针>`, `<),->`, `<id,指向x的指针>`, `<--,->`, `<;,->`。这些符号包含了它们的种类（如关键字、标识符、运算符等）和相关的属性（如变量的指针类型、比较操作等）。 最后，词法分析器作为一个独立的子程序可以使整个编译过程更加模块化和高效。它可以专门针对词法分析的特性设计，采用特殊的方法和工具，简化整个编译系统的设计。 总结起来，词法分析是编译过程的第一步，它从源代码中提取出关键字、标识符、常数、运算符和界符，形成单词符号流，为接下来的语法分析做好准备。词法分析器的设计需要考虑输入处理、预处理、单词识别以及输出格式等多个方面，确保正确无误地解析源代码。