Sicily1000. 词法分析

Sicily1000. 词法分析程序设计 **

题目

设一语言的关键词、运算符、分界符的个数与单词如下：
struct { int number; string str[10]; } keywords={3,”int”,”main”,”return”} ; //关键词
struct { int number; string str[10]; } operators ={5,”+”,”“,”=”,”+=”,”=”}; //运算符
struct { int number; string str[10]; } boundaries ={6,”(“,”)”,”{“,”}”,”,”,”;”} ; //分界符
struct { int number; string str[100];} identifieres={0}; //标识符
struct { int number; string str[100];} Unsigned_integer={0}; //无符号整数
以上类号分别为1~5，序号从0开始；
标识符是字母开头的字母数字串；常量为无符号整数；
用C++设计一程序实现词法分析。

Input
输入一程序，结束符用”#”；

Output
输出单词数对：<类号，序号>。 输出标识符表，用空格分隔； 输出无符号整数表，用空格分隔；

输入样例
main()
{ int a=2,b=3;
return 2*b+a;
}#

输出样例
<1,1><3,0><3,1><3,2><1,0><4,0><2,2><5,0><3,4><4,1><2,2><5,1><3,5><1,2><5,0><2,1><4,1><2,0><4,0><3,5><3,3>
identifieres:a b
Unsigned_integer:2 3

解题分析

题目要求我们输入程序，输出对应的单词数对。通过样例我们不难发现，这道题的难点在于标识符和无符号整数变量的判断；因为如果输入相同的变量，那么输出的单词数对也应该相同。下面我们简单来分析一下这道题的解题思路。
我们从最容易判断的分界符开始来看。当分界符为其中的一个时，直接输出<3,分界符位置>即可。
再来看看运算符的判断。如果当前字符为加号或乘号，就要额外判断下一个字符是否为=，因为运算符中有+=和*=这两个运算符；其它的运算符和上面分界符的处理一样。
无符号整数的判断稍微困难一些，因为还要额外判断该整数是否在前面已判断的串中出现过。如果出现过，就直接输出之前的单词数对；如果没有出现过，就输出<5,无符号整数个数>。
标识符的判断是最难的，因为除了要判断该标识符是否已出现过以外，还牵扯到关键字的判断。标识符结束的判断我们可以通过判断下一个字符是否为字母来实现。在一个标识符结束之后，我们首先判断其是否为关键字，如果是关键字，输出<1,关键字位置>；如果不是关键字，跟前面无符号整数的判断一样，额外判断该标识符是否出现过，在此不再赘述。
把所有这5种情况判断完，问题就顺利解决了。

源代码

#include
#include
using namespace std;

struct { int number; string str[10]; } keywords = { 3,"int","main","return" }; //关键词
struct { int number; string str[10]; } operators = { 5,"+","*","=","+=","*=" }; //运算符
struct { int number; string str[10]; } boundaries = { 6,"(",")","{","}",",",";" }; //分界符
struct { int number; string str[100]; } identifieres = { 0 }; //标识符
struct { int number; string str[100]; } Unsigned_integer = { 0 }; //无符号整数

void scan(string s) {
    string result ="";
    int i, index = 0;
    for (i = 0; i < s.size(); i++) {
        for (int j = 0; j < boundaries.number; j++) {
            if (s[i] == boundaries.str[j][0]) {
                cout << "<3," << j << ">";
                break;
            }
        }
        for (int j = 0; j < 2; j++) {
            if (s[i] == operators.str[j][0]) {
                if (s[i + 1] == '=') {
                    cout << "<2," << j + 3 << ">";
                    break;
                }
                else {
                    cout << "<2," << j << ">";
                    break;
                }
            }
        }
        if (s[i] == '=') {
            cout << "<2,2>";
            continue;
        }
        if (s[i] == ' ' || s[i] == '\n') {
            continue;   
        }
        if (s[i] >= '0' && s[i] <= '9') {         
            result += s[i];
            if (s[i + 1] < '0'|| s[i + 1] > '9') {
                int k, flag = 1;
                for (k = 0; k < Unsigned_integer.number; k++) {
                    if (result == Unsigned_integer.str[k]) {
                        flag = 0;
                        break;
                    }
                }
                if (flag) {
                    cout << "<5," << Unsigned_integer.number << ">";
                    Unsigned_integer.str[Unsigned_integer.number] = result;
                    Unsigned_integer.number++;
                    result = "";
                    continue;
                }
                else {
                    cout << "<5," << k << ">";
                    result = "";
                    continue;
                }
            }
        }
        if (isalpha(s[i])) {
            result += s[i];
            int bflag = 1;
            for (int j = 0; j < 3; j++) {
                if (result == keywords.str[j]) {
                    cout << "<1," << j << ">";
                    result = "";
                    bflag = 0;
                    break;
                }
            }
            if (bflag) {
                if (!isalpha(s[i + 1])) {
                    int flag = 1;
                    for (int j = 0; j < 3; j++) {
                        if (result == keywords.str[j]) {
                            cout << "<1," << j << ">";
                            result = "";
                            flag = 0;
                            break;
                        }
                    }
                    for (int k = 0; k < identifieres.number; k++) {
                        if (result == identifieres.str[k]) {
                            cout << "<4," << k << ">";
                            result = "";
                            flag = 0;
                            break;
                        }
                    }
                    if (flag) {
                        identifieres.str[identifieres.number++] = result;
                        cout << "<4," << identifieres.number - 1 << ">";
                        result = "";
                        continue;
                    }
                }
            }
        }
    }
    cout << "\nidentifieres:";
    for (int i = 0; i < identifieres.number - 1; i++) {
        cout << identifieres.str[i] << " ";
    }
    if(identifieres.number) {
        cout << identifieres.str[identifieres.number - 1];
    }
    cout << endl << "Unsigned_integer:";
    for (int i = 0; i < Unsigned_integer.number - 1; i++) {
        cout << Unsigned_integer.str[i] << " ";
    }
    if (Unsigned_integer.number) {
        cout << Unsigned_integer.str[Unsigned_integer.number - 1];
    }
    cout << endl;
}

int main() {
    char c;
    string s;
    while (cin >> c&&c != '#') {
        s += c;
    }
    scan(s);
    system("pause");
} 

以上是我对这道问题的一些想法，有问题还请在评论区讨论留言~