PL/0的词法分析
一实验题目
PL/0的词法分析
二实验环境
Ubuntu16.04、C++语言、g++工具链
三设计思想
先写出各个类别单词的正规式，根据正规式画出NFA，化为DFA，最后化简。根据化简后的DFA来实现程序。
四实验步骤
1设计正规式：
标识符：(a|…|z|A|…|Z)( a|…|z|A|…|Z|0|…|9)*
常数：(1|…|9)(0|…|9)*
基本字：begin、call、const、do、end、if、odd、procedure、read、then、var、while、write
运算符：+、-、*、/、+、<>、<、<=、>、>=、:=
界符：(、)、,、;、.
2画出NFA：
2画出DFA：
五算法流程
六源程序
#include <iostream>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<string.h>
#include<cstring>
using namespace std;
char stayWord[13][15]={"begin","call","const","do","end","if","odd","procedure","read","then","var"," while","write"};
char enumStayWord[13][15]={"beginsym","callsym","constsym","dosym","endsym"," ifsym","oddsym","proceduresym","readsym","thensym","varsym","whilesym","writesym"};
bool isNumber(char ch);
bool isCase(char ch);
bool isCaculationSymbol(char ch);
bool isBandSymbol(char ch);
int isStayWord(char *str);
void getInputStreamFromFile(const char *fileName, char *str);
void calulationString(char *str);
void bandString(char *str);
void Analysis(const char *InputFileName, char *str);
int main()
{
char str[100000];
const char *input="/home/qrx/编译原理实验/实验一/text.txt";
Analysis(input, str);
return 0;
}
//判断该位置的符号是否是数字
bool isNumber(char ch) {
if(ch>='0' && ch<='9') {
return true;
} else {
return false;
}
}
//判断该位置的符号是否是字母
bool isCase(char ch) {
if((ch>='a' && ch<='z') || (ch>='A' && ch<='Z')) {
return true;
} else {
return false;
}
}
//判断该位置是否是运算符的基本单位
bool isCaculationSymbol(char ch) {
if(ch=='+' || ch=='-' || ch=='*' || ch=='/' || ch=='>' || ch=='<' || ch=='=' || ch=='#' || ch==':') {
return true;
} else {
return false;
}
}
//判断该位置是否是边界符
bool isBandSymbol(char ch) {
if(ch=='(' || ch==')' || ch==',' || ch==';' || ch=='.') {
return true;
} else {
return false;
}
}
//判断该位置是否是保留字
int isStayWord(char *str) {
int aa;
for(aa=0;aa<13;aa++) {
if(!strcmp(str,stayWord[aa])) {
break;
}
}
return aa;
}
//连续的运算符处理
void calulationString(char *str)
{
int aa=strlen(str);
for(int i=0;i<aa;i++)
{
if(str[i]=='+') {
printf("(plus,\t\t+)\n");
} else if(str[i]=='-') {
printf("(minus,\t\t-)\n");
} else if(str[i]=='*') {
printf("(times,\t\t*)\n");
} else if(str[i]=='/') {
printf("(slash,\t\t/)\n");
} else if(str[i]=='=') {
printf("(eql,\t\t=)\n");
} else if(str[i]==':') {
//如果是i位置是 ’:’,若i+1位置不是 ‘=’,那么该符号非法
if((i+1)<aa && str[i+1]=='=') {
printf("(becomes,\t:=)\n");
i++;
} else {
printf("(%c,\t非法字符！！！)\n",str[i]);
}
} else if(str[i]=='>') {
if(i+1<aa&&str[i+1]=='=') {
printf("(geq,\t\t>=)\n");
i++;
} else {
printf("(gtr,\t\t>)\n");
}
} else if(str[i]=='<') {
if(i+1<aa&&str[i+1]=='=') {
printf("(leq,\t\t<=)\n");
i++;
} else {
printf("(lss,\t\t<)\n");
}
}
else {
printf("(%c,\t非法字符！！！)\n",str[i]);
}
}
}
//获取一段连续的边界符号后，依次将其分解开
void bandString(char *str) {
int i,k=strlen(str);
for( i=0;i<k;i++) {
switch(str[i]) {
case '(':
printf("(lparen,\t()\n");
break;
case ')':
printf("(rparen,\t))\n");
break;
case ',':
printf("(comma,\t\t,)\n");
break;
case ';':
printf("(semicolon,\t;)\n");
break;
case '.':
printf("(period,\t.)\n");
break;
default:
break;
}
}
}
//从文件中获取将被分析的代码段
void getInputStreamFromFile(const char *fileName, char *str) {
char ch;
int i=0;
FILE *fp;
fp=fopen(fileName,"r");
while((ch=fgetc(fp)) != EOF) {
if(ch!='\n' && (int)ch!='\t') {
str[i++]=ch;//去掉换行、Tab
} else {
str[i++]=' ';
}
}
str[i]='\0';
fclose(fp);
}
//词法分析函数
void Analysis(const char *InputFileName, char *str)
{
getInputStreamFromFile(InputFileName, str);
int lenth=strlen(str), i, j, bb, cc, dd, ee;
char tempStr[100], smallStr[100];
//每种类型的符号 其连续的个数是有限的……
i=0;
while(i < lenth)
{
j=0;
//去掉开头的空格符号
while(str[i]==' ' && i<lenth)
{
i++;
}
//获取两个空格之间的一段代码字符串
while(str[i]!=' ' && i<lenth)
{
tempStr[j++]=str[i++];
}
tempStr[j]='\0';
bb=strlen(tempStr);
cc=0;
while(cc < bb)
{
//以字母开头
if(isCase(tempStr[cc]))
{
//获取全是字母的一段字符串
while((!isCaculationSymbol(tempStr[cc])) && (!isBandSymbol(tempStr[cc])) && cc<bb)
{
smallStr[dd++]=tempStr[cc++];
}
smallStr[dd]='\0';
ee=isStayWord(smallStr);
//字母串是保留字
if(ee < 13)
{
printf("(%s,\t%s)\n", enumStayWord[ee], stayWord[ee]);
strcpy(smallStr,"");
dd=0;
}
//字符串是标识符
else
{
printf("(ident,\t\t%s)\n", smallStr);
strcpy(smallStr,"");
dd=0;
}
}
//以数字开头
else if(isNumber(tempStr[cc]))
{
while(isNumber(tempStr[cc]) && cc<bb)
{
smallStr[dd++]=tempStr[cc++];
}
smallStr[dd]='\0';
printf("(number,\t%s)\n",smallStr);
strcpy(smallStr,"");
dd=0;
}
//以运算符开头
else if(isCaculationSymbol(tempStr[cc]))
{
while(isCaculationSymbol(tempStr[cc]) && cc<bb)
{
smallStr[dd++]=tempStr[cc++];
}
smallStr[dd]='\0';
calulationString(smallStr);//连续的运算符
strcpy(smallStr,"");
dd=0;
}
//如果以边界符开头
else if(isBandSymbol(tempStr[cc]))
{
while(isBandSymbol(tempStr[cc]) && cc<bb)
{
smallStr[dd++]=tempStr[cc++];
}
smallStr[dd]='\0';
bandString(smallStr); //l连续的界限符的处理……
strcpy(smallStr,"");
dd=0;
}
else
{
printf("无法识别的符号……\n");
cc++;
}
}
strcpy(tempStr,"");
}
fclose(stdout);
}
七调试数据及结果
调试数据：
const a=10;
var b,c;
begin
read(b);
c:=a+b;
write(c);
end.
八实验体会
在代码实现中要注意对文件中空格、‘\n’、‘\t’的处理，每次处理输入串以空格做开始和结束符。
在程序实现时可以将各个类别单词的DFA作为判断条件或函数来分析源程序。可以把标识符和基本字放在一起分析，对一串以字母开头的字符分析，它只可能是基本字或标识符。
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