编译原理 | 课程设计 — 词法分析

第1关 — 使用C/C++语言编写PL/0编译程序的词法分析程序

1、任务描述

使用C/C++语言编写PL/0编译程序的词法分析程序。 需要注意的点：

（1）识别非法字符：如 @ 、 & 和 ! 等；

（2）识别非法单词：数字开头的数字字母组合；

（3）标识符和无符号整数的长度不超过8位；

（4）能自动识别并忽略/* */及//格式的注释信息；

（5）词法分析过程中遇到错误后能继续往下识别，并输出错误信息。

2、编程要求

完成上述编程任务，将C/C++语言源程序复制粘贴到右侧代码编辑器，点击“评测”按钮，运行程序，系统会自动进行结果对比。

3、测试说明

平台会对你编写的代码进行测试：

测试输入：

const a = 10;
var   b, c;
procedure fun1;
    if a <= 10 then
        begin
            c := b + a;
        end;
begin
    read(b);
    while b # 0 do
        begin
            call fun1;
            write(2 * c);
            read(b);
        end
end.

预期输出：

(保留字,const)
(标识符,a)
(运算符,=)
(无符号整数,10)
(界符,;)
(保留字,var)
(标识符,b)
(界符,,)
(标识符,c)
(界符,;)
(保留字,procedure)
(标识符,fun1)
(界符,;)
(保留字,if)
(标识符,a)
(运算符,<=)
(无符号整数,10)
(保留字,then)
(保留字,begin)
(标识符,c)
(运算符,:=)
(标识符,b)
(运算符,+)
(标识符,a)
(界符,;)
(保留字,end)
(界符,;)
(保留字,begin)
(保留字,read)
(界符,()
(标识符,b)
(界符,))
(界符,;)
(保留字,while)
(标识符,b)
(运算符,#)
(无符号整数,0)
(保留字,do)
(保留字,begin)
(保留字,call)
(标识符,fun1)
(界符,;)
(保留字,write)
(界符,()
(无符号整数,2)
(运算符,*)
(标识符,c)
(界符,))
(界符,;)
(保留字,read)
(界符,()
(标识符,b)
(界符,))
(界符,;)
(保留字,end)
(保留字,end)
(界符,.)

测试输入：

const 2a = 123456789;
var   b, c;
//单行注释
/*
* 多行注释
*/
procedure function1;
    if 2a <= 10 then
        begin
            c := b + a;
        end;
begin
    read(b);
    while b @ 0 do
        begin
            call function1;
            write(2 * c);
            read(b);
        end
end.

预期输出：

(保留字,const)
(非法字符(串),2a,行号:1)
(运算符,=)
(无符号整数越界,123456789,行号:1)
(界符,;)
(保留字,var)
(标识符,b)
(界符,,)
(标识符,c)
(界符,;)
(保留字,procedure)
(标识符长度超长,function1,行号:10)
(界符,;)
(保留字,if)
(非法字符(串),2a,行号:11)
(运算符,<=)
(无符号整数,10)
(保留字,then)
(保留字,begin)
(标识符,c)
(运算符,:=)
(标识符,b)
(运算符,+)
(标识符,a)
(界符,;)
(保留字,end)
(界符,;)
(保留字,begin)
(保留字,read)
(界符,()
(标识符,b)
(界符,))
(界符,;)
(保留字,while)
(标识符,b)
(非法字符(串),@,行号:17)
(无符号整数,0)
(保留字,do)
(保留字,begin)
(保留字,call)
(标识符长度超长,function1,行号:19)
(界符,;)
(保留字,write)
(界符,()
(无符号整数,2)
(运算符,*)
(标识符,c)
(界符,))
(界符,;)
(保留字,read)
(界符,()
(标识符,b)
(界符,))
(界符,;)
(保留字,end)
(保留字,end)
(界符,.)

4、代码

//识别保留字、运算符、标识符、界符、无符号整数 (可能还存在没有考虑的情况，仅供参考)
#include
using namespace std;
map B, Y; //B(保留字)、Y(运算符)
map J, y; //J(界符)
string s;
int F; //（标记'/*''*/'注释） 
int main()
{
    B["const"]=B["var"]=B["procedure"]=B["begin"]=B["end"]=B["odd"]=B["if"]=B["then"]=B["call"]=B["while"]=B["do"]=B["read"]=B["write"]=1; //保留字，13个 
    Y["+"]=Y["-"]=Y["*"]=Y["/"]=Y["<"]=Y["<="]=Y[">"]=Y[">="]=Y["#"]=Y["="]=Y[":="]=1; //运算符，11个 
    y['+']=y['-']=y['*']=y['/']=y['<']=y['>']=y['=']=y['#']=y[':']=1;
    J['(']=J[')']=J[',']=J[';']=J['.']=1; //界符，5个
    string s1 = "//", s2 = "/*", s3 = "*/", str;
    for(int id = 1; getline( cin, s); id++) {
        int f = 0; // (标记'//'注释) 
        for(int i=0; s[i]!='\0'; i++) { //双指针算法(扫描识别) 
            while(s[i]!='\0' && (s[i]==' ' || s[i]=='\t')) i++; //去掉空格与'\t'
            int f1 = 0, f2 = 0, f3 = 0, f4 = 0, flog = 0;
            int j1 = i, j2 = i; //j1(保留字、标识符、无符号整数)、j2(运算符)
            if(!((s[i]>='0'&&s[i]<='9') || (s[i]>='a'&&s[i]<='z') || (s[i]>='A'&&s[i]<='Z') || y[s[i]]==1 || J[s[i]]==1)) flog = 1; //标记非法字符
            while(s[j1]!='\0' && ((s[j1]>='0'&&s[j1]<='9') || (s[j1]>='a'&&s[j1]<='z') || (s[j1]>='A'&&s[j1]<='Z')) ) {//识别数字与字母串
                if( s[j1]>='0'&& s[j1]<='9' ) f1 = 1; //标记数字 
                else f2 = 1; //标记字母 
                j1 ++;
            }
            while(s[j2]!='\0' && y[ s[j2] ] == 1) f3 = 1, j2 ++; //识别运算符，并标记运算符 
            if(J[ s[i] ] == 1) f4 = 1; //识别界符，并标记界符
            if(f1 || f2) str =  s.substr( i, j1-i); //提取字符串
            if(f1 == 1 && f2 == 0 && !f && !F) { //无符号整数
                if(str.size() <= 8)  cout<<"(无符号整数,"<='0' && s[i]<='9') cout<<"(非法字符(串),"<