编译原理 实验1 PL/0语言词法分析

PL/0语言词法分析

一、 实验目的

通过完成词法分析程序,了解词法分析的过程。编制一个读单词程序,对PL/0语言进行词法分析,把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号,即基本保留字、标识符、常数、运算符、界符五大类。

二、 实验环境

操作系统:window xp

编写环境:visual c++ c-freeturbo c

编写语言:c语言

分析语言:PL/0

三、 实验内容

PL/0语言进行词法分析,把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号,其词法描述如下:

(1) 关键字:begincallconstdoendifoddprocedurereadthenvarwhilewrite

(2) 标识符:用来表示各种名字,必须以字母开头小于10位字符组成

(3) 数字:以0-9组成小于14位的数字

(4) 运算符:+-*/:=<<=>>=

(5) 界符:,.;#

 

各种单词符号对应类型表

单词符号

类型

+

plus

-

minus

*

times

/

slash

(

lparen

)

rparen

=

eql

,

comma

.

perio

#

neq

;

semicolon

begin

beginsym

call

callsym

const

constsym

do

dosym

end

endsym

if

ifsym

odd

oddsym

procedure

proceduresym

read

readsym

then

thensym

var

varsym

while

whilesym

write

writesym

GETSYM函数功能:

(1) 滤空格  空格在词法分析时是一种不可缺少的界符,而在语法分析时则是无用的,所以必须过滤

(2) 识别保留字  主程序定义了一个以字符为元素的一维数组WORD,称保留字表。对字母开头的字母、数字字符串要查此表。若查着则识别为保留字,将对应的类别放在SYM中。如IF的对应值IFSYMTHEN的对应值为THENSYM。若查不着,则认为是用户定义的标识符

(3) 识别保留字  对用户定义的标识符将IDENT放在SYM中,标识符本身的值放在ID

(4) 拼数  当扫描到数字串时,将字符串形式的十进制数转换为二进制数,然后把数的类别NUMBER放在SYM中,数值本身的值放在NUM

(5) 拼合复合词  对两个字符组成的算符,如:>=:=<=等单词,识别后将类别送SYM

(6) 输出源程序  为边读入字符边输出(可输出在文件中)

四、 

实验结果

要分析的内容如下:

const a=36;
var c,d;
procedure p;
begin
var g;
g:=1234567890000000;
write(g);
end;
begin
read(c,d);
if c<=d then c:=a;
write(c,d);
call p;
    end.

pl0.h 头文件

#define norw 13 		/*关键字个数*/ 
#define nmax 14			//number的最大位数 
#define al 10			//符号的最的长度 符号就是+ - 神马的
#define cxmax 200		//最多的虚拟机代码数

enum symbol {
	nul, ident, number, plus, minus, times, slash, oddsym, eql, neq,
	lss, leq, gtr, geq, lparen, rparen, comma, semicolon, period, becomes,
	beginsym, endsym, ifsym, thensym, whilesym, writesym, readsym, dosym, 
	callsym, constsym, varsym, procsym,
};

FILE* fa1;				//输出分析的文件和首地址 首地址是虚拟机指针 
char ch;				//getch读取的字符 
enum symbol sym;
char id[al+1];			//当前的ident
int num; 
int cc, ll; 			//getch计数器
int cx; 				//虚拟机代码指针,取值范围0-cxmax-1 
char line[81];
char a[al+1];			//读取一个符号 暂时存在这里 

char word[norw][al];	//保留字13个 就是begin end if 什么的 
enum symbol wsym[norw]; //保留字对应的符号 begin对应beginsym 
enum symbol ssym[256];	//单字符的符号值 

FILE* fin; 
FILE* fout;
char fname[al];			//输入的文件名
int err;

#define getchdo			if(-1==getch()) return -1;

void error(int n);

主函数

#include 
#include 
#include "pl0.h"

void error(int n)
{
	char space[81];
	memset(space, 32, 81);
	space[cc-1] = 0;
	printf("****出现错误\n");
	fprintf(fa1, "****出现错误\n");
	err++;
}
int getch()
{
    if(cc == ll)
    {
        if(feof(fin))
        {
            printf("读完了");
            return -1;
        }
        ll = 0;
        cc = 0;
        //printf("%d ", cx);
        //fprintf(fa1, "%d", cx);
        ch = ' ';
        while(ch != 10)
        {
            if(fscanf(fin, "%c", &ch) == EOF)
            {
                line[ll] = 0;
                break;
            }
            printf("%c", ch);
            fprintf(fa1, "%c", ch);
            line[ll] = ch;
            ll++;
        }
        printf("\n");
        //fprintf(fa1, "\n");
    }
    ch = line[cc];
    cc++;
    return 0;
}

int getsym()
{
    int i, j, k;
    while(ch == ' ' || ch == 10 || ch == 9)
    {
        getchdo;
    }
    if(ch >= 'a' && ch <= 'z')
    {
        k = 0;
        do
        {
            if(k < al)
            {
                a[k] = ch;
                k++;
            }
            getchdo;
        }while(ch >= 'a' && ch <= 'z' || ch >= '0' && ch <= '9');
    
        a[k] = 0;
        strcpy(id, a);
        i = 0;
        j = norw-1;
        do
        {
            k = (i+j)/2;
            if(strcmp(id, word[k]) <= 0)
                j = k-1;
            if(strcmp(id, word[k]) >= 0)
                i = k+1;
        }while(i <= j);
        
        if(i-1 > j)
        {
            sym = wsym[k];
        }
        else
        {
            sym = ident;
        }
    }
    else
    {
        if(ch >= '0' && ch <= '9')
        {
            k = 0;
            num = 0;
            sym = number;
            do
            {
                num = num * 10 + ch - '0';
                k++;
                getchdo;
            }while(ch >= '0' && ch <= '9');
            k--;
            if(k > nmax)
            {
                error(30);
            }
        }
        else
        {
            if(ch == ':')
            {
                getchdo;
                if(ch == '=')
                {
                    sym = becomes;
                    getchdo;
                }
                else
                {
                    sym = nul;
                }
            }
            else
            {
                if(ch == '<')
                {
                    getchdo;
                    if(ch == '=')
                    {
                        sym = leq;
                        getchdo;
                    }
                    else
                    {
                        sym = lss;
                    }
                }
                else
                {
                    if(ch == '>')
                    {
                        getchdo;
                        if(ch == '=')
                        {
                            sym = geq;
                            getchdo;
                        }
                        else
                        {
                            sym = gtr;
                        }
                    }
                    else 
					{
						
						sym = ssym[ch];
                    	if(sym != period)
                    	{
                    	    getchdo;
                    	}
                    	else
                    		return -1;
					}
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}
void init()
{
	int i;
	for(int i = 0; i < 256; i++)
		ssym[i] =  nul;
	ssym['+'] = plus;
	ssym['-'] = minus;
	ssym['*'] = times;
	ssym['/'] = slash;
	ssym['('] = lparen;
	ssym[')'] = rparen;
	ssym['='] = eql;
	ssym[','] = comma;
	ssym['.'] = period;
	ssym['#'] = neq;
	ssym[';'] = semicolon;
	
	strcpy(&(word[0][0]), "begin");
	strcpy(&(word[1][0]), "call");
	strcpy(&(word[2][0]), "const");
	strcpy(&(word[3][0]), "do");
	strcpy(&(word[4][0]), "end");
	strcpy(&(word[5][0]), "if");
	strcpy(&(word[6][0]), "odd");
	strcpy(&(word[7][0]), "procedure");
	strcpy(&(word[8][0]), "read");
	strcpy(&(word[9][0]), "then");
	strcpy(&(word[10][0]), "var");
	strcpy(&(word[11][0]), "while");
	strcpy(&(word[12][0]), "write");
	
	wsym[0] = beginsym;
	wsym[1] = callsym;
	wsym[2] = constsym;
	wsym[3] = dosym;
	wsym[4] = endsym;
	wsym[5] = ifsym;
	wsym[6] = oddsym;
	wsym[7] = procsym;
	wsym[8] = readsym;
	wsym[9] = thensym;
	wsym[10] = varsym;
	wsym[11] = whilesym;
	wsym[12] = writesym;
	
	
	
	
} 
int main()
{
	printf("请输入要分析的文件名\n");
	scanf("%s", fname);
	fin = fopen(fname, "r");
	if(fin) 
	{
		printf("请输入要保存的文件名\n");
		scanf("%s", fname);
		fa1 = fopen(fname, "w");
		init();
		err = 0;
		cc = cx = ll = 0;
		ch = ' ';
		while(getsym() != -1)
		{
			
		}
		printf("分析完毕");
		 
	}
	else
	{
		printf("找不到文件\n");
	}
	printf("\n");
	return 0;
}


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