词法分析实验：构建扫描器与Token生成

"本次实验是关于编译原理中的词法分析器实现，旨在让学生熟悉词法分析器的设计与实现过程。实验要求使用C语言或C++编写代码，输入为源程序文件，输出包括Token系列、关键字表、界符表、符号表和常数表。实验内容包括设计扫描器的自动机、生成Token的算法以及上机调试。提供的关键字表包含了诸如'program', 'procedure', 'begin', 'end', '+', '*', ':=', ','等常见编程语言的关键字。实验还给出了部分源代码，如对关键字表和界符表的定义，以及用于处理Token、错误处理和判断字符类型的辅助函数。" 在编译原理中，词法分析器（也称为扫描器或lexer）是编译器的第一个阶段，它的主要任务是将源代码文本分解成一系列有意义的单元，称为Token。这些Token是语言的最小语法单位，比如关键字、标识符、常量、运算符和分隔符等。 1. **设计扫描器的自动机**： 扫描器的自动机通常是一个有限状态自动机（Finite State Automaton, FSA），它根据输入字符流的状态进行转换。在给出的实验中，自动机以状态①开始，根据输入字符'l'或'd'转移到不同的状态。例如，状态①接收'd'会转到状态②，然后根据后续字符进行进一步的转移。自动机的设计目的是确保能正确识别出关键字、标识符、数字和其他字符。 2. **生成Token的算法**： 算法设计通常包含以下步骤： - 初始化：设置初始状态，可能包括清除缓冲区、设置错误处理标志等。 - 滤除空格：忽略程序中的空白字符，因为它们在语法分析中通常不重要。 - 读取第一个非空字符：获取源代码中的下一个有意义的字符。 - 关键字/标识符处理：如果字符是字母，开始读取可能的关键字或标识符，通过比较关键字表来确定是关键字还是标识符。 - 常数处理：如果字符是数字，处理数字常数，将其添加到常数表。 - 界符处理：处理运算符、分隔符等。 - 错误处理：当遇到无法识别的字符时，进行错误处理，如调用`ProcError()`函数。 实验代码中，定义了结构体`TokenType`存储Token的代码和值，以及关键字表、界符表、符号表和常数表。`IsLetter()`和`IsDigit()`函数用于辅助判断字符类型。`Print()`函数用于输出Token信息，而`ProcError()`用于输出错误提示。 通过完成这个实验，学生将能够深入理解词法分析的过程，并实际操作如何构建一个简单的词法分析器，这对于理解和构建更复杂的编译器至关重要。