目录

目标任务

设计要求

一、程序功能描述

二、正则文法

三、程序结构描述

四、代码

 五、程序测试

 测试用例1

测试结果1

测试用例2

测试结果2

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目标任务

以下为正则文法所描述的 C 语言子集单词符号的示例，请补充单词符号：++，--， >>, <<, += , -= ,*=, /= ，&&（逻辑与），||（逻辑或），！（逻辑非）等等，给出补充后描述 C 语言子集单词符号的正则文法，设计并实现其词法分析程序。

<标识符>→字母︱ <标识符>字母︱ <标识符>数字

<无符号整数>→数字︱ <无符号整数>数字

<单字符分界符> →+ ︱－ ︱* ︱；︱, ︱(︱) ︱{︱} <双字符分界符>→<大于>=︱<小于>=︱<小于>>︱<感叹号>=︱<等于>=︱<斜竖>*

<小于>→<

<等于>→=

<大于>→>

<斜竖> →/

 <感叹号>→!

该语言的保留字 ：void、int、float、double、if、else、for、do、while 等等（也可补充）。

设计要求

1）可将该语言设计成大小写不敏感，也可设计成大小写敏感，用户定义的标识符最长不超过 32 个字符；

（2）字母为 a-z A-Z，数字为 0-9；

（3）可以对上述文法进行扩充和改造；

（4）“/*……*/”和“//”(一行内)为程序的注释部分。

（5）给出各单词符号的类别编码；

（6）词法分析程序应能发现输入串中的错误；

（7）词法分析作为单独一遍编写，词法分析结果为二元式序列组成的中间文件；

（8）设计两个测试用例（尽可能完备），并给出测试结果。
 

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一、程序功能描述

输入源程序，词法分析后，能发现其中的错误；

能够识别注释的开始结束、单字符分界符、双字符分界符；

分析结果为二元式序列组成的中间文件。

二、正则文法

G[<单词符号>]：

<单词符号>→<标识符>|<无符号整数>|<单字符分界符>|<双字符分界符>

<标识符>→字母|<标识符>字母|<标识符>数字

<无符号整数>→数字|<无符号整数>数字

<单字符分界符>→% | ; | , | ( | ) | { | } | [ | ]

<双字符分界符>→<大于>=|<小于>=|<感叹号>=|<等于>=|<斜号>*|<加号>+|<加号>=|<减号>-|<减号>=|<星号>=|<斜竖>=|<大于>>|<小于><|<与符号>&|<或符号>| |<斜号>/|<星号>/

<小于>→<              <等于>→=            <大于>→>              <感叹号>→!

<斜号>→/                <加号>→+             <减号>→-               <星号>→*

<与符号>→&           <或符号>→|

三、程序结构描述

设计方法

单词符号类别编码

单词符号	类别编码	单词符号	类别编码
标识符	1	%	20
无符号整数	2	;	21
void	3	,	22
int	4	(	23
float	5	)	24
double	6	{	25
If	7	}	26
else	8	[	27
for	9	]	28
do	10	>	29
while	11	<	30
return	12	=	31
break	13	!	32
continue	14	>=	33
char	15	<=	34
+	16	!=	35
-	17	==	36
*	18	++	37
/	19	--	38
+=	39	<<	44
-=	40	&&	45
*=	41	||	46
/=	42	&	47
>>	43	|	48

状态转换图

函数定义及函数之间的调用关系

isLetter：判断是否是字母a-z,A-Z

isDigit：判断是否是数字0-9

getIdentifier_ID：返回保留字或标识符编号

getSinglechar_ID：返回单字符分界符编号

四、代码

#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>int isLetter(char c){ if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')) return 1;return 0;}int isDigit(char c){if(c>='0'&&c<='9') return 1;return 0;}int getIdentifier_ID(char s[]){if(strcmp(s,"void")==0) return 3;else if(strcmp(s,"int")==0) return 4;else if(strcmp(s,"float")==0) return 5;else if(strcmp(s,"double")==0) return 6;else if(strcmp(s,"if")==0) return 7;else if(strcmp(s,"else")==0) return 8;else if(strcmp(s,"for")==0) return 9;else if(strcmp(s,"do")==0) return 10;else if(strcmp(s,"while")==0) return 11;else if(strcmp(s,"return")==0) return 12;else if(strcmp(s,"break")==0) return 13;else if(strcmp(s,"continue")==0) return 14;else if(strcmp(s,"char")==0) return 15;else return 1;//是标识符 }int getSinglechar_ID(char c){if(c==';') return 21;else if(c=='%') return 20;else if(c==',') return 22;else if(c=='(') return 23;else if(c==')') return 24;else if(c=='{') return 25;else if(c=='}') return 26;else if(c=='[') return 27;else if(c==']') return 28;else return 0;//非单字符 }int main(){FILE *fp=NULL;//输入文件 fp=fopen("demo_in.txt","r");FILE *fw=NULL;//输出文件 fw=fopen("demo_out.txt","w");char ch;//接收字符 char s1[32];//标识符 char s2[32];//无符号整数 int i=0;int id;int flag=0;ch=fgetc(fp);while(!feof(fp)){if(ch==' '||ch=='\t'){//为空格或制表符则不处理，获取下一个字符 ch=fgetc(fp);continue;}else if(ch=='\n'){fprintf(fw,"\n");ch=fgetc(fp);continue;}else if(isLetter(ch)==1){//标识符 i=0;s1[i++]=ch;while(isLetter(ch)==1||isDigit(ch)==1){ch=fgetc(fp);s1[i++]=ch;}s1[i-1]='\0';id=getIdentifier_ID(s1);fprintf(fw,"(%d,%s)",id,s1);}else if(isDigit(ch)==1){//无符号整数 i=0;s2[i++]=ch;while(isDigit(ch)==1){ch=fgetc(fp);s2[i++]=ch;}s2[i-1]='\0';fprintf(fw,"(2,%s)",s2);}else if(getSinglechar_ID(ch)!=0){//单字符分界符 fprintf(fw,"(%d,%c)",getSinglechar_ID(ch),ch);ch=fgetc(fp);}else if(ch=='>'){//大于 ch=fgetc(fp);if(ch=='='){fprintf(fw,"(33,>=)");ch=fgetc(fp);}else if(ch=='>'){fprintf(fw,"(43,>>)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(29,>)");}}else if(ch=='<'){//小于 ch=fgetc(fp);if(ch=='='){fprintf(fw,"(34,<=)");ch=fgetc(fp);}else if(ch=='<'){fprintf(fw,"(44,<<)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(30,<)");}}else if(ch=='!'){//感叹号 ch=fgetc(fp);if(ch=='='){fprintf(fw,"(35,!=)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(32,!)");}}else if(ch=='='){//等于 ch=fgetc(fp);if(ch=='='){fprintf(fw,"(36,==)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(31,=)");}}else if(ch=='/'){//斜号 ch=fgetc(fp);if(ch=='*'){fprintf(fw,"(处理注释,/*)");while(1){flag=0;ch=fgetc(fp);while(ch=='*'){//不用if，while可以处理/*后多个*的问题 ch=fgetc(fp);if(ch=='/'){fprintf(fw,"(注释结束,*/)");ch=fgetc(fp);flag=1;}}if(flag==1) break;}}else if(ch=='/'){fprintf(fw,"(处理注释,//)");while(ch!='\n'){ch=fgetc(fp);}fprintf(fw,"\n");ch=fgetc(fp);}else if(ch=='='){fprintf(fw,"(42,/=)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(19,/)");}}else if(ch=='&'){//与符号 ch=fgetc(fp);if(ch=='&'){fprintf(fw,"(45,&&)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(47,&)");}}else if(ch=='|'){//或符号 ch=fgetc(fp);if(ch=='|'){fprintf(fw,"(46,||)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(48,|)");}}else if(ch=='+'){//加号 ch=fgetc(fp);if(ch=='='){fprintf(fw,"(39,+=)");ch=fgetc(fp);}else if(ch=='+'){fprintf(fw,"(37,++)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"16,+");}}else if(ch=='-'){//减号 ch=fgetc(fp);if(ch=='='){fprintf(fw,"(40,-=)");ch=fgetc(fp);}else if(ch=='-'){fprintf(fw,"(38,--)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(17,-)");}}else if(ch=='*'){//星号 ch=fgetc(fp);if(ch=='='){fprintf(fw,"(41,*=)");ch=fgetc(fp);}else{fprintf(fw,"(18,*)");}}else{//其他，出错 fprintf(fw,"\n错误：未定义->%c",ch);printf("错误：未定义->%c\n",ch);break;}}fclose(fp);fclose(fw);printf("二元式序列组成的中间文件已经生成！\n");return 0;}

 五、程序测试

 测试用例1

 

测试结果1

 

测试用例2

 

测试结果2

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