C语言词法分析器的设计与实现

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程序设计语言与编译实验：C语言词法分析器的设计与实现
一、实验目的及要求
本次实验通过用C语言设计、编制、调试一个词法分析子程序，识别单词，实现一个C语言词法分析器，经过此过程可以加深对编译器解析单词流的过程的了解。
运行环境：
硬件：windows 10
软件：Code::Blocks 17.12

二、实验步骤
1.查询资料，了解词法分析器的工作过程与原理。
2.分析题目，整理出基本设计思路。
3.实践编码，将设计思想转换成C语言编码实现，编译运行。
4.测试功能，自己选取C 语言的一个适当大小的子集，多次测试，查看运行结果，检测改分析器的分析结果是否正确。

三、实验内容
1.源代码

#include<string.h>
#include<stdio.h>
#include<stdlib.h>
#include<ctype.h>
//定义关键字
char *Key[10]={"main","void","int","char","printf","scanf","else","if","return"};
char Word[20],ch;      //存储识别出的单词流
int IsAlpha(char c)      //判断是否为字母
{              
     if(((c<='z')&&(c>='a'))||((c<='Z')&&(c>='A')))
         return 1;
    else 
        return 0;
}

int IsNum(char c)           //判断是否为数字
{               
     if(c>='0'&&c<='9') 
         return 1;
    else 
         return 0;
 }

int IsKey(char *Word)                 //识别关键字函数
{         
     int m,i;
     for(i=0;i<9;i++)
     {
        if((m=strcmp(Word,Key[i]))==0)
      {
        if(i==0)
            return 2;
        else
            return 1;
       }
    }
     return 0;
}

void scanner(FILE *fp)     //扫描函数
{        
char Word[20]={'\0'};
char ch;
int i,c;
ch=fgetc(fp);       //获取字符，指针fp并自动指向下一个字符
if(IsAlpha(ch))            //判断该字符是否是字母{            
Word[0]=ch;
ch=fgetc(fp);
i=1;
while(IsNum(ch)||IsAlpha(ch))   //判断该字符是否是字母或数字{  
Word[i]=ch;
i++;
ch=fgetc(fp);
}
Word[i]='\0';      //'\0' 代表字符结束(空格)
fseek(fp,-1,1);                       
c=IsKey(Word);     //判断是否是关键字                     
if(c==0) printf("%s\t$普通标识符\n\n",Word);//不是关键字
else if(c==2)     printf("%s\t$主函数\n\n",Word);
else    printf("%s\t$关键字\n\n",Word);      //输出关键字
}

else              //开始判断的字符不是字母
{
   if(IsNum(ch))                //判断是否是数字
   {                
        Word[0]=ch;
        ch=fgetc(fp);
        i=1;
        while(IsNum(ch))
        {
           Word[i]=ch;
            i++;
            ch=fgetc(fp);
        }
        Word[i]='\0';
        fseek(fp,-1,1);    //回退
        printf("%s\t$无符号实数\n\n",Word);}

        else        //开始判断的字符不是字母也不是数字
      {
         Word[0]=ch;
         switch(ch)
         {
           case'[':

          case']':

          case'(':

          case')':

          case'{':

          case'}':

          case',':

          case'"':

          case';':printf("%s\t$界符\n\n",Word); break;

         case'+':ch=fgetc(fp);

        Word[1]=ch;

         if(ch=='=')
         {
             printf("%s\t$运算符\n\n",Word);//运算符“+=”
          }

         else if(ch=='+')
        {
            printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“++”
        }

         else
        {
           fseek(fp,-1,1);
           printf(“%s\t$运算符\n\n”,Word); //判断结果为“+”
         }
         break;

         case'-':ch=fgetc(fp);
         Word[1]=ch;
         if(ch=='=')
         {
             printf(“%s\t$运算\n\n”,Word);                     
         }
        else if(ch=='-')
        {
           printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“--”
        }
       else
        {
           fseek(fp,-1,1);
           printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“-”
        }
        break;
        case'*':
        case'/':
        case'!':
        case'=':ch=fgetc(fp);
        if(ch=='=')
        {
           printf("%s\t$运算符\n\n",Word);
        }
        else 
        {
             fseek(fp,-1,1);
             printf("%s\t$运算符\n\n",Word);
       }
       break;

      case'<':ch=fgetc(fp);
      Word[1]=ch;
      if(ch=='=')
      {
         printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为运算符“<=”
      }

        else if(ch=='<')
        {
           printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“<<”
        }

        else
         {
            fseek(fp,-1,1);
            printf("%s\t$运算符\n\n",Word); //判断结果为“<”
          }
         break;

       case'>':ch=fgetc(fp);
       Word[1]=ch;
       if(ch=='=') printf("%s\t$运算符\n\n",Word);
       else 
       {
          fseek(fp,-1,1);
          printf("%s\t$运算符\n\n",Word);
        }
        break;

       case'%':ch=fgetc(fp);
       Word[1]=ch;
       if(ch=='='){printf("%s\t$运算符\n\n",Word);}
       if(IsAlpha(ch)) printf("%s\t$类型标识符\n\n",Word);
       else
      {
         fseek(fp,-1,1);
         printf("%s\t$取余运算符\n\n",Word);
       }
          break;
          default:printf("无法识别字符!\n\n"); break;}
    }
}

main()
{
char in_fn[30];  //文件路径              
FILE *fp;
printf("\n请输入源文件名（包括路径和后缀名）:");
while(1){
gets(in_fn);
scanf("%s",in_fn);
if((fp=fopen(in_fn,"r"))!=NULL)  break;  //读取文件内容，并返回文件指针，该指针指向文件的第一个字符

else printf("文件路径错误!请重新输入:");}
    printf("\n******************* 词法分析结果下 *******************\n");
do{
ch=fgetc(fp);
if(ch=='#')  break;      //文件以#结尾，作为扫描结束条件

else if(ch==' '||ch=='\t'||ch=='\n'){} //忽略空格，空白，和换行
else{
fseek(fp,-1,1);          //回退一个字节开始识别单词流
scanner(fp);
}}while(ch!='#');return0;} 

四、实验结果
1.解析源文件
int main(）
{

float b;
float a=5;
b=a++;
printf(“%c”,b);
return;
}#

2.实验结果