C++ 实现词法分析器：编译原理实验解析

"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。