词法分析程序实验指南：理解编译原理

"该实验指导书主要针对编译原理中的词法分析部分，旨在通过设计和调试词法分析程序，使学生深入理解词法分析原理，并掌握如何将源程序分解为保留字、标识符、常数、运算符和分隔符等单词。实验内容包括编写扫描器，输出单词的内部编码和值，处理常量说明，以及理解词法分析器的超前搜索方法。" 在编译原理中，词法分析是编译器的第一步，它负责将源代码文本转换成一个个有意义的符号，这些符号被称为单词。实验一的核心是实现一个词法分析程序，通常称为扫描器。这个程序需要能够识别并区分基本保留字（如 `int`、`if` 等编程语言的关键字），标识符（用户自定义的变量名或函数名），常数（数值或字符串），运算符（如 `+`、`-`、`*`、`/` 等）以及分隔符（如逗号、分号等）。 实验中提到的“内部编码”是指为每个单词分配一个唯一的标识符，这通常是通过哈希表或查找表来实现的。单词符号自身值则可能是它们的实际值（对于常数）或者它们在语法结构中的特殊含义（对于保留字和运算符）。 实验预习提示中提到了几个关键概念： 1. **词法分析器的功能**：接收源程序，输出由单词种别码和属性值组成的单词符号。 2. **单词的BNF表示**：这是形式语言的一种描述方式，用于定义单词的结构。例如，标识符由一个字母开头，后面跟着零个或多个字母或数字，而无符号整数由一个或多个数字组成。 3. **超前搜索**：在不确定当前字符应解析为何种单词时，词法分析器会预读下一个字符来决定。例如，当遇到 `'>'`，只有看到下一个字符是 `'+'` 时，才会将其识别为大于等于关系运算符，否则认为是大于运算符。完成判断后，分析器需要回退超前读取的字符，以保持正确的分析顺序。 4. **模块结构**：词法分析程序可能包含多个模块，如输入处理、单词识别、错误处理等，每个模块有明确的任务和接口。 实验步骤包括： (一) **准备**：理解语言语法，列出基本单词类型，初步编写程序，准备测试用例。 (二) **上机调试**：运行程序，根据错误反馈进行修改和完善。 (三) **设计文档**：绘制模块关系图、流程图，说明全局变量和函数接口。 (四) **程序要求**：确保程序能够正确识别并输出各种类型的单词，处理常量说明，并在遇到错误时能适当处理，如显示 "Error" 并跳过错误部分。 这个实验旨在通过实际操作，帮助学生巩固理论知识，提升解决实际问题的能力，同时也为后续的语法分析和语义分析阶段奠定基础。