【编译原理课程设计】说明语句的词法分析器

题目三　 说明语句的词法分析器

一、设计目的

了解词法分析程序的基本构造原理，掌握词法分析程序的手工构造及自动构造方法。

二、设计内容

根据PASCAL语言的说明语句形式，用手工及自动方法构造一个对说明语句进行词法分析的程序。该程序能对从键盘输入或从文件读入的形如：

“const count=10,sum=81.5,char1=’f’,string1=”hj”, max=169；”

的常量说明串进行处理，分析常量说明串中各常量名、常量类型及常量值，并统计各种类型常量个数。

三、设计要求

1、输入的常量说明串，要求最后以分号作结束标志；

2、根据输入串或读入的文本文件中第一个单词是否为“const”判断输入串或文本文件是否为常量说明内容；

3、识别输入串或打开的文本文件中的常量名。常量名必须是标识符，定义为字母开头，后跟若干个字母，数字或下划线；

4、根据各常量名紧跟等号“=”后面的内容判断常量的类型。其中：字符型常量定义为放在单引号内的一个字符；字符串常量定义为放在双引号内所有内容；整型常量定义为带或不带+、- 号，不以0开头的若干数字的组合；实型常量定义为带或不带+、- 号，不以0开头的若干数字加上小数点再后跟若干数字的组合；

5、统计并输出串或文件中包含的各种类型的常量个数；

6、以二元组(类型,值)的形式输出各常量的类型和值；

7、根据常量说明串置于高级语言源程序中时可能出现的错误情况，模仿高级语言编译器对不同错误情况做出相应处理。

四、运行结果

1、输入如下正确的常量说明串：

const count=10,sum=81.5,char1=‘f’,max=169,str1=“h*54 2..4S!AAsj”, char2=‘@’,str2=“aa!+h”；

输出：

count(integer,10)

sum(float,81.5)

char1(char, ‘f’)

max(integer,169)

str1(string,“h*54  2..4S!AAsj”)

char2(char, ‘@’)

str2(string,“aa!+h”)

 

int_num=2;  char_num=2; string_num=2; float_num=1.

2、输入类似如下的保留字const错误的常量说明串：

Aconstt count=10,sum=81.5,char1=‘f’;

输出类似下面的错误提示信息：

It is not a constant declaration statement!

Please input a string again!

3、输入类似如下含常量名或常量值错误的常量说明串：

const count=10,12sum=81.5,char1=‘ff’,max=0016；

输出类似下面的错误提示信息：

count(integer,10)

12sum(Wrong! It is not a identifier!)

char1(Wrong! There are  more than one char in ‘’.)

max(Wrong! The integer can’t be started with ‘0’.)

int_num=1;  char_num=0; string_num=0; float_num=0.

4、其他类型的错误处理情况（略）。

五、提示

本课程设计重点有三个：一是作为常量名的标识符的识别；二是如何根据“=”后出现的内容来判断常量类型；三是对各种错误的处理。难点是对整型和实型常量的判断必须综合考虑多种可能情况。

提示：

用指针或数组与指针相结合来处理输入的常量说明串；

对整型和实型常量处理时，重点考虑常数中‘0’的位置。

 

六、分析与讨论

1、若考虑用E或e的科学计数法来表示整数和实数，应该如何实现？

2、若考虑布尔型常量，且规定其值只能为true或false，应该如何实现？

3、如何对手工构造的词法分析程序做进一步的优化，以提高代码质量和运行效率？

 

 

#include<iostream>
using namespace std;
char example[10000]; //缓冲区
int example_p;//缓冲区指针

char token[10];//常量名
int token_p;//常量名指针

char num[10000];//数据
int num_p;//数据指针
char ch;

int int_num = 0, char_num = 0, float_num = 0, string_num = 0;

//字符是字母
bool is_letter(char ch) {
    if ((ch >= 'a'&&ch <= 'z') || (ch >= 'A'&&ch <= 'Z'))
        return true;
    else
        return false;
}
//字符是数字
bool is_digit(char ch) {
    if (ch >= '0'&&ch <= '9')
        return true;
    else
        return false;
}


//消除空格
void space() {
    while (ch == ' ') {
        example_p++;
        ch = example[example_p];
    }
}

//const检查
bool inspect() {
    int token_p = 0;
    if (ch != 'c')
        return false;
    else {
        while (is_letter(ch)) {
            token[token_p] = ch;
            token_p++;
            example_p++;
            ch = example[example_p];
        }
        //const比对
        if (strcmp(token, "const") == 0) {
            return true;
        }
        else
            return false;
    }
        
}

//串扫描 将常量名存入token 数据存入num
void scan() {
    memset(token, 0, sizeof(token)); //数组清零
    memset(num, 0, sizeof(num));

    token_p = 0;
    num_p = 0;
    //消除空格
    space();
    //获取=前的常量名存入token
    while (ch != '=') {
        token[token_p] = ch;
        token_p++;
        example_p++;
        ch = example[example_p];
    }
    if (ch == '=') {
        example_p++;
        ch = example[example_p];
    }
    //消除空格
    space();
    //获取=后的数据 存入num 字符形式存入
    while (ch != ',') {
        num[num_p] = ch;
        num_p++;
        example_p++;
        ch = example[example_p];
        if (ch == ';')
            break;
    }
    if (ch == ',') {
        example_p++;
        ch = example[example_p];
    }
    
}

//判断数据类型
const char* type(char* num) {
    //字符型第一个字符为单引号
    if (num[0] == '\'') {
        
        return "char";
    }
    //字符串型第一个字符为双引号
    else if (num[0] == '"') {
        
        return "string";
    }
    else {
        for (int i = 0;i < sizeof(num);i++) {
            if (num[i] == '.') {
                
                return "float";
            }
        }
        
        return "interger";
    }
}



int main() {
    
    example_p = 0;
    char str;
    do {
        str = getchar();
        example[example_p] = str;
        example_p++;
    } while (str != ';');

    example_p = 0;
    ch = example[example_p];
    
    //测试案例
    //const count=10,sum=81.5,char1='f',max=169,str1="h*54 2..4S!AAsj", char2='@',str2="aa!+h";
    //Aconstt count=10,sum=81.5,char1='f';
    //const count=10,12sum=81.5,char1='ff',max=0016;

    if (inspect()) {
        do {
            scan();
            if (is_digit(token[0])){
                //变量名以数字开头
                cout<<token<<"(Wrong! It is not a identifier!)"<<endl;
                

            }
            //字符类型有多个字符
            else if (strcmp(type(num), "char") == 0 && sizeof(num) > 4) {
                cout << token << "(There are  more than one char in ''.)" << endl;
                
            }
            //整数第一个字符不能为0
            else if (strcmp(type(num),"interger")==0&&num[0]=='0') {
                cout<<token<<"(Wrong! The integer can’t be started with ‘0’.)"<<endl;
                

            }
            else {
                cout << token << "(" << type(num) << "," << num << "）" << endl;
                //统计不同类型数据的个数
                if (strcmp(type(num), "interger") == 0)
                    int_num++;
                else if (strcmp(type(num), "char") == 0)
                    char_num++;
                else if (strcmp(type(num), "string") == 0)
                    string_num++;
                else
                    float_num++;
            }
            //到达末尾时结束
        } while (ch != ';');
        cout << endl;
        cout << "int_num=" << int_num << " " << "char_num=" << char_num << " " << "string_num=" << string_num << " " << "float_num=" << float_num;
    }else {
        cout << "It is not a constant declaration statement! " << endl;
        cout << "Please input a string again!" << endl;
    }

    system("pause");
    return 0;
}