词法分析：源程序到单词符号的转换

"字符变量在词法分析过程中用于存储源程序的最新读取字符，通过CASE语句进行状态转换。词法分析是编译原理的一部分，任务是将源程序转换为单词符号串，识别关键字、标识符、常数、运算符和界符。" 在编程语言的编译过程中，词法分析是一个至关重要的步骤。它负责从源代码中提取出有意义的单元，即单词符号，这些符号是构成程序的基本元素。字符变量在这里扮演了关键角色，它存储当前正在处理的源程序字符，帮助识别不同的单词符号。 在给定的例子中，"状态i"通过GETCHAR函数读取下一个输入字符，并根据字符`CHAR`的值进入相应的状态，如状态`j`、`k`或`l`。CASE语句是一种结构，用于基于`CHAR`的值执行不同操作，这里用于模拟词法分析器的状态转换。例如，当遇到大写字母时，可能进入处理标识符的状态`j`；遇到数字时，进入处理数字的状态`k`；遇到斜线`/`时，可能进入处理注释的状态`l`。 词法分析器，也称为扫描器，是执行词法分析的程序。它的功能包括： 1. 关键字：如"C"语言中的`while`、`switch`、`if`等，它们具有固定的含义且数量是确定的。 2. 标识符：如变量名、数组名、过程名，数量不限。 3. 常数：包括整型、实型、布尔型和文字型等，数量不限。 4. 运算符：如加减乘除等，数量是确定的。 5. 界符：如逗号、分号、括号等，数量也是确定的。 单词符号是程序语言的基本语法符号，通常以二元式（单词种别，单词自身的值）的形式表示。单词种别可以通过整数值来代表，如1代表关键字，2代表标识符等。单词自身的值可以是常量的二进制表示，也可以是在符号表中的地址码。 在词法分析中，如何划分单词符号的种类以及编码方式是技术性的问题。例如，标识符通常归为一类，而常数则可以根据类型（整型、实型、布尔型）进行分类。关键字可以被视为一类，或者每个关键字单独一类，运算符同样可以是一符一种，或者根据共性归为一类。界符通常是一符一种。选择何种方式取决于实现的便利性和效率。 以例3-1为例，FORTRAN编译程序的词法分析器在处理字符串`IF(5·EQ·M)GOTO100`后，会输出相应的单词符号串，比如逻辑关键字`IF`（34，_）、左括号（2，_）、整常数（2，...）。这里的数字是单词种别的编码，而下划线可能表示单词自身的值未给出或不需要，因为上下文已经明确了其含义。 词法分析是编程语言处理的第一步，它为源代码提供了初步的结构化表示，便于后续的语法分析和语义分析。字符变量、状态机和单词符号的概念是理解编译原理的基础。