LEX:词法分析程序构造工具详解

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"这篇资料主要介绍了词法分析程序的自动构造工具LEX,它是编译原理领域的一个重要工具,常用于构建编译器的词法分析器。LEX通过将单词的结构用正规式描述,进而转化为非确定有限状态自动机(NFA),再转换为确定有限状态自动机(DFA),最终生成最小化的DFA。资料中还提及了LEX在实际操作中的应用过程,包括使用LEX来建立词法分析程序的步骤,生成的源程序会转化为lex.yy.c文件。此外,资料还涵盖了编译原理的相关课程内容,包括编译器的基本结构、高级语言的语法描述、词法分析器、语法分析技术等多个章节,并强调了教学设计和目标,旨在帮助学生掌握设计和构造编译程序的方法。" LEX工具是编译器设计中的关键技术之一,它允许开发者通过定义正规式来描述编程语言的词汇结构。正规式是一种数学表达方式,可以用来精确地表示一系列可能的字符序列,这些序列构成了编程语言的单词或符号。在LEX中,每个正规式对应词法分析器的一个状态,多个状态组合起来就形成了NFA。NFA虽然能够表示所有正规集,但在效率上不如DFA。因此,LEX会将NFA转换为DFA,以提高词法分析的速度。为了进一步优化,还会生成最小化的DFA,减少状态转换的复杂性。 在实际使用LEX的过程中,开发者会编写一个LEX源文件(如lex.l),其中包含正规式和相应的C代码片段。LEX工具读取这个源文件,生成对应的C源代码(如lex.yy.c),这个C程序包含了词法分析器的具体实现。编译并链接这个C程序后,就可以得到一个词法分析器,它能自动识别输入源代码中的各种单词,为后续的语法分析提供准备。 该资料来自于编译原理的课程,可能出自《编译原理》这本经典教材,通常在计算机科学与技术专业中教授。课程内容覆盖了编译器设计的完整流程,从源代码到目标代码的转化,包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等多个阶段。课程采用自顶向下、问题驱动的教学方法,结合实验和大量练习,以帮助学生深入理解和掌握编译器设计的核心概念和技术。
2011-06-15 上传
实验二 词法分析器 一、实验目的 掌握词法分析器的构造原理,掌握手工编程或LEX编程方法之一。 二、实验内容 编写一个LEX源程序,使之生成一个词法分析器,能够输入的源程序转换为单词序列输出。 三、实验环境 Flex+VC6.0 四、实验注意 1.Id正则表达式:{letter}({letter}|{digit})* 2.Num正则表达式:{digit}+(\.{digit}+)?(E[+-]?{digit}+)? 3.注释:(\/\*(.)*\*\/) 4.关键字再加上其他字符就又能编程id,所以在词法分析时,id的判断应该放在关键字前面,这样才不会误判 5.由于本程序知识简单的打印数字,因此没有考虑数字的转换 6.">="比">"多一个字符,它应该放在前面判断,其他类似的也应该如此安排 五、实验代码 ******************************************************************************* 实验文件:lex.l、lex.yy.c 实验结果:lex.exe 运行方式:打开lex.exe,弹出input.txt,在其中输入所要测试的程序,保存并关闭,即可在output.txt中看到所得结果 ******************************************************************************* %{ void Install(char *type); %} %option noyywrap delim [ \t] newline [\n] digit [0-9] num {digit}+(\.{digit}+)?(E[+-]?{digit}+)? letter [A-Za-z] id {letter}({letter}|{digit})* key ("if"|"while"|"do"|"break"|"true") basic ("int"|"float"|"bool"|"char") op (">="|""|"<"|"="|"!="|"+"|"-"|"*"|"/") comment (\/\*(.)*\*\/) %% delim {;} newline {printf("\n");} {num} {Install("Num");} {key} {Install("Key");} {basic} {Install("Basic");} {op} {Install("Op");} ";" {Install("Comma");} {id} {Install("ID");} {comment} {Install("Comment");} "(" | "[" | "{" {Install("lbracket");} ")" | "]" | "}" {Install("rbracket");} %% void Install(char *s) { fprintf(yyout, "%s:%s ", s, yytext); } int main() { printf("please input the test program in input.txt\n"); system("input.txt"); yyin = fopen("input.txt", "r"); yyout = fopen("output.txt", "w" ); yylex(); fclose(yyout); fclose(yyin); printf("analysis result in output.txt\n"); system("output.txt"); return 0; } 六、实验小结 本次的实验由于使用了flex,所以代码较短,麻烦的事flex的正则式表达,由于该使用规则只有简单介绍,而网上找的教程难免有比重就轻之嫌,所以得到上述表达式着实费力,且有的没有成功,例如bracket的(\ ((.)*\ ))或者("("(.)*")")使用时都没有成功,所以便单独写出,有点不伦不类。至于其他的,都较为简单,完。