词法分析程序设计与实验报告

"词法分析的相关知识实验" 在编译原理中，词法分析是编译过程的第一步，它的主要任务是从源代码中识别出一个个有意义的“单词”（tokens），这些单词是程序的基本构建块。词法分析器，又称为扫描器，是实现这一过程的程序。 本实验是针对计算机科学与技术专业的学生进行的，旨在通过设计和实现一个词法分析程序来加深对词法分析原理的理解。实验者谭家艳在指导教师巩玉玺的指导下，于2008年在2教310室完成了这个实验，起迄日期为5月24日至6月2日。 实验涉及的简单语言有特定的词法规则： 1. **关键字**：包括`begin`, `if`, `then`, `while`, `do`, `end`等，它们都是小写形式。 2. **运算符和界符**：包括`=`, `+`, `-`, `*`, `/`, `<<`, `<`, `>`, `<=`, `>=`, `<>`, `;`, `(`, `)`, `#`。 3. **标识符（ID）**：由字母（letter）或数字（digit）组成，可以是`letter(letter|digit)*`的形式。 4. **整型常数（NUM）**：由数字组成，定义为`digitdigit*`。 5. **空格**：包含空白、制表符和换行符，通常在词法分析阶段被忽略，仅用于分隔单词。 实验要求设计的词法分析程序需能够处理这些规则，并为每个单词符号分配一个特定的**种别码**。例如，`begin`对应种别码1，`:`对应17，`=`对应18，等等。程序的输入是一个源程序字符串，输出应是一个由二元组`(syn, token或sum)`构成的序列，其中`syn`表示单词的种别码，`token`存储单词本身的字符串，如果单词是整数，则`sum`为其对应的整数值。 在实验的功能测试部分，给出了两个示例输入： 1. `beginx:=9;ifx>0thenx:=2*x+1/3;end#` 经过词法分析后的输出序列显示了程序成功地识别并分类了源代码中的各个元素。 2. `ifx>2;y=3;end#` 第二个输入同样被正确处理，尽管未提供完整输出，但可以推测它产生了相应的词法分析序列。 词法分析器的设计通常采用正则表达式或有限状态自动机（如NFA或DFA）的方法。在这个实验中，学生需要实现一个程序，该程序能够根据上述规则识别并分类源代码中的单词，这有助于理解和掌握编译器如何将高级语言转化为机器可理解的形式。