编译原理之词法分析：三个代表实现消除白空格

此文是对编译原理学习的部分总结，与一般介绍有限状态机侧重原理不同，本文侧重的是程序实现的思想。程序实现消除字符串中的多余空格，只保留一个，（\r  \n  \t  \s）。

程序根据键盘先后键入的值，判断是否该输出后键入的值，因此程序的输出有多种情况，输出选择分支时，很多人都只知道用case语句，其实可以使用函数指针数组取代之，这样程序更加简洁、清晰、强大，下面说说具体实现。

 

三个代表：

（1）       字符分类表：描述当前输入的字符的类型，当输入是空格时（对应ASCII码的009、010、013、032），记录为“0”，当输入为普通字符时，记录为“1”。所以整个表只有两种状态，见程序input_tab[]，它由输入的字符决定；它对应着有穷自动机中的<no_ws>和<ws>。

 

字符分类表：input_tab[]

字符分类	非空格	空格
状态描述	<no-ws>	<ws>
chin_type	0	1

 

 

（2）       状态转换表：根据程序的要求，这里输入的字符状态chin_type只有两种，就是空格（0）和非空格（1），另外，前一次输出动作state_bf也有两种情况，所以，状态的转换对应程序中的state_tran_tab[][]，它由当前状态和输入类型决定；它对应有穷自动机大圆中的“0”和“1”。它的值有两个，状态转换过程有四个。

 

状态转换表：state_tran_tab[][]

state_bf   \   chin_type	0 (非空格)	1 (空格)
0	0	1
1	0	1

 

 

（3）       输出动作表：用来确定当前读入的字符是否该输出，对应程序中的action_tab[][]，由前一次输出的状态（state_bf）和当前状态（state_af）决定当前输出状态，所以状态有四种：字符接字符00，字符接空格01，空格接字符10，空格接空格11，只有最后一种情况不输出，这是一个函数指针数组，由前一次输入类型和当前输入类型决定；它对应着有穷自动机的output和do_nothing两个动作，但是转换过程有四种。

 

输出动作表：action_tab[][]

state_bf   \  state_af	0 (输出)	1 (不输出)
0	0	0
1	0	1

 

 

 

有穷自动机描述如下：

 

 

其实此图对应着程序的流程图（有穷自动机就是流程图的抽象）。为了更好的解释程序，我在各个状态转换线路上标上了A/B/C/D，下面一一做出解释（A：state_bf==0，当前输入为<no_ws>，回到当前状态，输出动作为out_put； B：state_bf==0，当前输入为<ws>，转换到状态1，输出动作为out_put，因为是第一次遇到空格； D：state_bf==1，当前输入为<ws>，回到当前状态，输出动作为do_nothing，因为连续遇到空格； C：state_bf==1，当前输入为<no_ws>，转换到状态0，输出动作为out_put，因为只遇到一次空格）

 

 

程序代码如下：

 

#include "stdio.h"

int input_tab[128]={

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,1,

                     0,0,0,1,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,1,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,

                     0,0,0,0,0,0,0,0};

int state_tran_tab[2][2]={{0,1},{0,1}};

void (* action_tab[2][2])(char ch)={print,print,print,do_nothing};

 

void print(char ch)

{

printf("%c",ch);

}

void do_nothing(char ch)

{}

 

void translate(char *input)

{

    int i=0;

    int state_af=0,state_bf=0;

    int chin_type=0;

    while(input[i]!='\0')

    {

      int  chin=input[i];

      if(0<=chin<=128)

      {

           chin_type=input_tab[chin];

           state_bf=state_af;

           state_af=state_tran_tab[state_bf][chin_type];

           action_tab[state_bf][state_af](chin);

           i++;

      }

    }

}

 

int main()

{

char *input="a   b      c";

translate(input);

getchar();

return 0;

}