词法分析实验报告csdn.docx

词法分析是编译器设计中的重要组成部分，主要任务是从源程序中识别出有意义的单元，称为“单词”或“记号”，为后续的语法分析和语义分析做准备。在本实验报告中，学生将学习如何实现一个针对特定计算机语言的词法分析器。 实验的目的在于让学生熟悉有限自动机（DFA）的概念，并掌握如何将其转化为实际的词法分析器。学生需要理解DFA的状态转换图，这是一个用来识别输入序列是否符合预定义模式的图形模型。在这个实验中，学生将设计一个词法分析器来处理包含整型和浮点型数字、空白符（空格、回车符、制表符）、注释以及特定记号的源程序。 实验要求包括： 1. 按照预设规则拼接单词，并转换为二元式形式，以便于后续处理。 2. 删除所有注释行，这些注释需放置在花括号内，且不支持嵌套。 3. 删除空白符，提高源程序的可读性。 4. 列表打印源程序，每一行前加行号，并显示每行的二元形式记号。 5. 错误检测与定位，确保输入的源程序符合语言规范。 为了实现这些功能，学生需要设计一个名为`GetToken()`的函数，它会分析剩余的字符串，识别出单词或记号，并返回其种类。此外，还需要记录每个记号的属性，如字符串值。保留字和特殊字符作为单独的种类，而标识符和数字是另一类。为了区分标识符和保留字，可以创建一个保留字表，将识别出的标识符与之比较，如果匹配则为保留字，否则视为一般标识符。 词法分析器的工作原理通常包括以下步骤： 1. 定义单词表，即语言的所有合法单词及其特性。 2. 基于单词表设计状态转换图，这个图描绘了从输入字符到分析器状态的转换过程。 3. 编写词法分析程序，依据状态转换图进行操作，逐个处理输入字符。 在实现词法分析器时，可以使用循环语句或者表驱动方式。循环语句通过条件判断实现字符到状态的转换，而表驱动方式则更高效，它利用状态扩展算法自动生成所需的状态机，NFA（非确定有限自动机）和DFA（确定有限自动机）在此处是等价的。 在实验结果部分，学生应展示自己的词法分析器设计，包括状态转换图以及案例分析，以证明其正确性和有效性。这将帮助学生深入理解词法分析器的工作原理，以及如何从抽象的规则和概念转化为实际的程序代码。通过这个实验，学生不仅能掌握词法分析的基础知识，还能提升问题解决和编程实践的能力。