设计与实现词法分析器：状态转换图详解

本章节内容主要围绕"编译原理"展开，针对北方工业大学信息学院的课程，详细讲解了词法分析的相关理论和实践。在第三章"词法分析"中，首先强调了词法分析器的基本要求，包括正确处理输入源代码并将其分解为可识别的符号，即词法单元（tokens）。 章节分为以下几个部分： 1. 对于词法分析器的要求：这部分着重介绍了词法分析器的关键特性，如必须能识别并分类源代码中的基本元素（如字母、数字、特殊符号等），以及处理输入流的能力，确保其高效且无歧义。 2. 词法分析器的设计：设计的核心是状态转换图，这是一种图形化的表示方法，通过状态节点和转移条件来描述分析器的行为。不包含回路的分支节点用switch或if-else结构表示，而有回路的状态节点则可能通过while或递归的if语句来实现。每个状态都对应一段程序代码，当遇到特定的输入时，根据转移条件执行相应的操作。 3. 正规式与有限自动机：这部分理论性强，讲述了正规文法和有限自动机的概念，它们在词法分析中的作用，以及两者之间的等价性。这些理论知识有助于理解词法分析器的工作原理。 4. 词法分析器的自动产生：介绍了自动化工具LEX，它可以帮助程序员自动生成词法分析器，简化了手动编写过程，降低了出错的可能性。 通过学习这一章节，学生需要掌握如何设计基于状态转换图的词法分析器，理解状态转换图在实现中的具体应用，同时对词法分析器的构建原理和工具LEX有基本的认识。理解状态转换图的作用不仅限于词法分析，也是其他形式的自动机理论在计算机科学中的基础概念。