"C++ 编写词法分析器,涉及编译原理,实验目的是设计并实现一个词法分析程序,识别源程序中的关键字、标识符、常数、运算符和界符。实验内容包括设计有限自动机、翻译算法和编写代码进行调试。输入为源程序,输出为Token序列、关键字表、分隔符表、运算符表和常数表。编译器工作原理解释了如何将源程序转化为另一种形式,词法分析则是将输入符号串分解成单词符号,包括关键字、标识符、运算符、界符和常量。"
在本实验中,你需要使用C++编程语言来构建一个词法分析器,这是编译器设计的一个重要步骤。词法分析器,也称为扫描器,它的任务是读取源代码的字符流,并根据预定的规则(如关键字、分隔符、运算符等)将其解析成一个个有意义的单元,即单词符号(Token)。这些Token随后会被用于语法分析阶段,以验证程序的结构是否符合语言规范。
实验要求你首先定义关键字列表(KEYWORD),包含常见的C++关键字如"if"、"else"等;分隔符列表(SEPARATER),包括常见的标点符号如";", ","等;运算符列表(OPERATOR),如"+"、"-"等;以及过滤掉的空白字符(FILTER),包括空格、制表符、回车和换行符。
在实现词法分析器时,你需要设计一个有限自动机,这通常是一个状态转换图,每个状态对应一种字符或字符组合,通过读取输入字符来决定如何从一个状态转换到另一个状态。当遇到关键字、标识符、常数、运算符或界符时,会生成对应的Token。如果遇到错误,程序应该能够识别并处理,比如输出"Error",然后跳过错误部分继续分析。
翻译算法(翻译器)则是将识别出的Token转化为内部表示,这可能涉及到为每个Token分配一个唯一的编号(内部编码),同时保存Token的原始值。在实验中,你的程序应能输出源程序的Token序列,以及相关的表格信息,如关键字表、分隔符表、运算符表和常数表。
为了完成实验,你需要编写C++代码实现上述功能,并进行上机调试,确保程序能够正确地处理各种输入源程序,正确地生成和输出Token序列。
通过这个实验,你不仅可以掌握C++编程,还能深入理解编译器的工作原理,特别是词法分析这一重要环节,这对于后续学习编译原理和其他语言处理技术具有基础性的作用。