继续先把实验报告上的先搬上来。目前还停留在简单粗暴地解决问题的层次,对代码效率没有任何的考虑。

实验二:词法分析器1–状态转换图方法

实验目的: 通过编写一个只包含部分保留字和单词符号(见语言子集L)的C语言的扫描器(词法分析器),掌握编译器的方法之一—状态转换图法。

实验要求:

1、该词法分析器的任务如下:

1)滤掉源程序中的无用成分,如空格;
2)输出分类记号供语法分析器使用,并产生两个表格(符号表):常数表和变量表(即标识符表),分别记录曾扫描到的变量和常量,表的数据结构和包含内容自行定义;
3)识别非法输入,并将其标记为“出错记号”。

2、该词法分析器的功能:

以在下面段落3中定义的PASCAL语言子集的源程序作为词法分析程序的输入,即源程序,源程序段存放在文件中。词法分析器打开该文件后,自文件头开始扫描源程序字符,发现符合“单词”定义的源程序字符串时,将它翻译成固定长度的单词内部表示,并查填适当的信息表(符号表),一旦发现不符合“单词”定义的源程序字符串时,给出错误提示。经过词法分析后,源程序字符串(源程序的外部表示)被翻译成具有等长信息的单词串(源程序的内部表示),并产生两个表格:常数表和变量表(即标识符表),它们分别包含了源程序中的所有常数和所有标识符。即该词法分析器可将下面C语言子集L所定义的“单词”区分开来,识别输入的源程序代码中每个“单词”是关键字,还是常量,还是变量,对于变量还要记录变量的个数,识别不同的变量,如程序段:real xx,y;xx=1;if(xx=1)y=5;要能识别出有2个变量,分别是xx,y,第1次扫描到xx,识别出是(6,0) 第2次、第3次扫描到xx,识别出仍是(6,0);第1次扫描到y,识别出是(6,1) ,第2次扫描到y,识别出仍是(6,1);对于常数采用同样的识别方法。

3、C语言子集L----保留字不区分大小写

L={ IF,THEN,ELSE,INT,CHAR,FOR,=,>=,==-,+, /,%,++,", ; }∪{常数}∪{变量,即标识符},变量只由字母构成,字母个数小于10。

4、实验报告要求:

(1)词法分析器构造原理,单词符号(记号)的分类编码表,状态转换图设计绘制写在实验报告中;
(2)进行词法分析器的测试:测试例程(一小段程序)、测试结果与测试结果分析。

5、例子:

本例中单词符号(记号)的种类:
1、保留字(关键字);
2、分隔符;
3、运算符;
4、常数;
5、标识符
(单词符号的分类可以自己规定,请在实验报告中给出分类编码表)

测试用例
第一段:
for (i=1;i<=100;i++)
	{ printf("%d ", i );  }
over
运行词法分析程序后,显示结果如下:
for (for,16)
 ( ((,err)
 i (i,51)
 = (=,31)
 1 (1,41)
 ; (;,22)
 i (i ,51)
 <= (<=,err)
 100 (100,42)
 ; (;,22)
 i (i ,51)
 ++ (++,37)
 ) (),err)
 { ({,err)
 Printf (Printf,52)
 ( ((,err)
 " (" ,21)
 % (%,36)
 d (d,53)
 " (" ,21)
 , (,err)
 i (i,51)
 ) ( ),err)
 ; ( ;,22)
 } ( },err)
 over


常数表中的内容为:1,100
变量表(标识符表)中的内容为:i,printf,d

更多测试用例
第二段:
{ int n,i,kk;
    printf(“n=?");  scanf("%d",&n);
    for (i=2; i<=kk; i++)
        if(n%i==0) break;
    if(i<n) printf("%d no\n",n);
    else printf("%d yes\n",n);
    return 0;
}
over
第三段:
char c;
  int letters=0,space=0,digit=0,other=0;
  printf("\n");
  while((c=getchar())!='\n')
   {
     if (( c>='a' && c<='z' )||( c>='A' && c<='Z') )  letters++;
     else if (c==' ')   space++;
     else if (c>='0' && c<='9')   digit++;
     else   other++;
    }
   printf(letters,space,digit,other);
over

实验代码:

# -*- coding: UTF-8 -*-
# list.append(obj)   增添对象
# extend 列表
# aList = [123, 'xyz', 'zara', 'abc', 123];
# bList = [2009, 'manni'];
# aList.extend(bList)
# 设置列表
list0 = ['IF', 11, 'THEN', 12, 'ELSE', 13, 'INT', 14, 'CHAR', 15, 'FOR', 16]
list2 = ['=', 21, '>=', 22, "==", 23, '+', 24,  '/', 25, '%', 26, '++', 27, '"', 28, ';', 29]    # 运算符
list4 = []    # 数字  动态添加
list5 = []    # 变量名  动态添加,检查是否存在
# 分割语句
list_temp = []
# str = 'for (i=1;i<=100;i++)' \
#       '{     printf("%d ", i );' \
#       '}' \
# 测试代码片,可以写个读文件
str = '{ int n,i,kk;' \
      ' printf("n=?");  scanf("%d",&n); ' \
      ' for (i=2; i<=kk; i++) ' \
      ' if(n%i==0) break; ' \
      ' if(i<n) printf("%d no\n",n);' \
      ' else printf("%d yes\n",n); ' \
      ' return 0; ' \
      '}'
list_temp = str.split()
print list_temp
# 开始从第一个单词循环
i = 0
sum_1 = 0
j = 0
k = 0
# 开始遍历
for idx in range(len(list_temp)):
    str_new = list_temp[idx]
    i = 0
    while i < len(str_new):
        if 'a' <= str_new[i] <= 'z' or 'A' <= str_new[i] <= 'Z':
            if i != len(str_new)-1:
                end = i + 1
                while end < len(str_new):
                    if 'a' <= str_new[end] <= 'z' or 'A' <= str_new[end] <= 'Z':
                        end = end + 1
                    else:
                        end = end - 1
                        break
                if i != end:
                    tmp = str_new[i:end+1]
                    if tmp.upper() in list0:
                        print tmp, "(", tmp, ",", list0[list0.index(tmp.upper()) + 1], ")"
                    else:
                        if tmp not in list5:
                            list5.append(tmp)
                            list5.append(50 + k)
                            k = k + 1
                            print tmp, "(", tmp, ",", list5[list5.index(tmp) + 1], ")"
                        else:
                            print tmp, "(", tmp, ",", list5[list5.index(tmp) + 1], ")"
                    i = end + 1
                    continue
                else:
                    tmp = str_new[i]
                    if tmp not in list5:
                        list5.append(tmp)
                        list5.append(50 + k)
                        k = k + 1
                        print tmp, "(", tmp, ",", list5[list5.index(tmp) + 1], ")"
                    else:
                        print tmp, "(", tmp, ",", list5[list5.index(tmp) + 1], ")"
                    i = end + 1
                    continue
            else:
                tmp = str_new[i]
                if tmp not in list5:
                    list5.append(tmp)
                    list5.append(50 + k)
                    k = k + 1
                    print tmp, "(", tmp, ",", list5[list5.index(tmp) + 1], ")"
                else:
                    print tmp, "(", tmp, ",", list5[list5.index(tmp) + 1], ")"
                i = i + 1
                continue
        else:
            if '0' <= str_new[i] <= '9':
                sum_1 = 0
                while i < len(str_new):
                    if '0' <= str_new[i] <= '9':
                        sum_1 = sum_1 * 10 + int(str_new[i])
                        i = i + 1;
                    else:
                        num_end = i
                        if sum_1 not in list4:
                            list4.append(sum_1)
                            list4.append(40 + j)
                            j = j + 1
                            print sum_1, "(", sum_1, ",", list4[list4.index(sum_1) + 1], ")"
                        break
                i = num_end-1
            else:
                # = 与 ==
                if str_new[i] == '=':
                    if str_new[i + 1] == '=':
                        print "==", "(", "==", ",", 23, ")"
                        i = i + 1
                    else:
                        print "=", "(", "=", ",", 21, ")"
                else:
                    # < 与 <=
                    if str_new[i] == '>':
                        if str_new[i + 1] == '=':
                            print ">=", "(", ">=", ",", 22, ")"
                            i = i + 1
                        else:
                            print ">", "(", ">", ",", "err", ")"
                    else:
                        # + 与 ++
                        if str_new[i] == '+':
                            if str_new[i + 1] == '+':
                                print "++", "(", "++", ",", 27, ")"
                                i = i + 1
                            else:
                                print "+", "(", "+", ",", 24, ")"
                        else:
                            if str_new[i] == '/':
                                print '/', "(", '/', ",", "25", ")"
                            else:
                                if str_new[i] == '%':
                                    print '%', "(", '%', ",", "26", ")"
                                else:
                                    if str_new[i] == '"':
                                        print '"', "(", '"', ",", "28", ")"
                                    else:
                                        if str_new[i] == ';':
                                            print ';', "(", ";", ",", "29", ")"
                                        else:
                                            # 错误判断,一般就是符号错误,最多2个,看下一位'='判断
                                            if str_new[i] not in list2:
                                                if i != len(str_new) - 1:
                                                    if str_new[i + 1] == '=':
                                                        print str_new[i: i + 2], "(", str_new[i: i + 2], ",", "err", ")"
                                                        i = i + 1
                                                    else:
                                                        print str_new[i], "(", str_new[i], ",", "err", ")"
                                                else:
                                                    print str_new[i], "(", str_new[i], ",", "err", ")"
        i = i + 1
x = 0
print("常数有:")
print list4
while x < len(list4):
    if 2 * x < len(list4):       # 防止越界
        print(list4[2 * x])
    x = x + 1
x = 0
print("变量有:")
print list5
while x < len(list5):
    if 2 * x < len(list5):
        print(list5[2 * x])
    x = x + 1

用python编写一个简单的词法分析程序CSDN_词法分析器


用python编写一个简单的词法分析程序CSDN_标识符_02


用python编写一个简单的词法分析程序CSDN_编译原理_03


还是照搬了实验报告,删了些注释掉的代码,有空再看看能不能改进。

问题及讨论:

数据可以用词典来保存,可以更方便。