哈工大威海编译原理实验：词法分析器设计

"哈尔滨工业大学（威海）计算机学院的编译原理实验报告，实验主题为词法分析，涉及词法扫描器的设计，使用C++编程语言，开发环境为Visual Studio 2010，操作系统为Windows 7。实验目标是识别C语言源程序中的关键字、标识符、常数、运算符和分隔符，并实现错误处理功能。实验内容包括输入源代码进行词法分析，生成并保存符号表和TOKEN串表，以及错误提示。" 在编译原理中，词法分析是编译器的第一步，它从源代码中读取字符流并将其转化为有意义的符号序列，也就是TOKEN串。在这个实验中，学生需要编写一个词法分析器来处理C语言的源程序。词法分析器的主要任务是： 1. **关键字识别**：识别像"if"、"else"、"for"、"while"、"do"、"return"、"break"、"continue"这样的关键字。 2. **标识符识别**：标识符是以字母开头，可以包含字母、数字和下划线的字符串。 3. **常数识别**：仅限整型的数字。 4. **运算符识别**：包括"+"、"-"、"*"、"/"等基本算术运算符。 5. **分隔符识别**：如逗号","、分号";"、花括号"{}"、圆括号"()"等。 6. **关系符识别**：例如"<"、"<="、"="、">"、">="、"<>"、"=="等比较运算符。 实验中还涉及到错误检测机制，当输入不符合以上规则时，词法分析器应能检测到错误，并尝试跳过错误部分继续分析，同时提供错误提示。 在实现这个实验时，通常会使用数据结构如**符号表**来存储标识符及其相关信息，而**TOKEN串表**则用于记录分析出的TOKEN序列。符号表通常是一个关联数组，每个条目包含标识符、类型和可能的值。TOKEN串表则是TOKEN的集合，表示源代码的结构化形式。 开发环境选择的是Microsoft的Visual Studio 2010，这是一款支持C++编程的强大IDE，提供了调试、代码编辑和项目管理等功能。实验报告中虽然没有给出详细的设计方案和数据流图，但在实际操作中，学生可能需要设计一个状态机或者使用正则表达式来实现词法分析器。 在进行词法分析时，一般会按照以下步骤进行： 1. 读取源代码的一个字符。 2. 根据字符和当前状态判断是否匹配某个关键字或符号。 3. 如果匹配，将该字符与之前读取的字符组合成一个TOKEN，并更新状态。 4. 如果不匹配，可能需要回溯或跳过错误字符。 5. 重复上述过程直到源代码结束，生成完整的TOKEN串。 实验要求学生在完成词法分析后，能够显示和保存结果，并在遇到错误时提供反馈，这有助于提高代码的可读性和调试效率。通过这样的实践，学生可以深入理解编译原理的基础知识，为后续的语法分析和代码生成奠定基础。