实验1 词法分析

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实验一、词法分析实验

商软1班   周展鹏  201506110114

一、        实验目的

 

     通过设计一个词法分析程序，对词法进行分析，加强对词法的理解，掌握对程序设计语言的分解和理解。

二、        实验内容和要求

     在原程序中输入源代码

• 对字符串表示的源程序  
• 从左到右进行扫描和分解
• 根据词法规则
• 识别出一个一个具有独立意义的单词符号
• 以供语法分析之用
• 发现词法错误，则返回出错信息

在源程序中，自动识别单词，把单词分为五种，并输出对应的单词种别码。

(1) 关键字 是由程序语言定义的具有固定意义的标识符。例如，Pascal 中的begin，end，if，while都是保留字。这些字通常不用作一般标识符。

(2) 标识符 用来表示各种名字，如变量名，数组名，过程名等等。

(3) 常数  常数的类型一般有整型、实型、布尔型、文字型等。

(4) 运算符 如+、-、*、/等等。

(5) 界符  如逗号、分号、括号、等等。

各种单词符号对应的种别码。

 

输出形式：

• 二元式

– （单词种别，单词自身的值）

• 单词种别，表明单词的种类，语法分析需要的重要信息

– 整数码

• 关键字、运算符、界符：一符一码
• 标识符：10, 常数：11
• 单词自身的值

三、        实验方法、步骤及结果测试

 

1. 1.      源程序名：压缩包文件（rar或zip）中源程序名×××.c

可执行程序名：×××.exe

 

1. 2.      原理分析及流程图

主要总体设计问题。

(包括存储结构，主要算法，关键函数的实现等) 

1. 3.      主要程序段及其解释：

实现主要功能的程序段，重要的是程序的注释解释。

package CompilePrograme;

import java.awt.List;
import java.util.Scanner;

public class Compile {
    public static void main(String[] args) {
        // TODO Auto-generated method stub
        double startTime = System.currentTimeMillis();
        final int MAX_LEN = 100;
        Scanner input = new Scanner(System.in);
        
        System.out.print("Please input a string <end with '#'>:");
        String uString = input.nextLine();
        input.close();

        String[] keyWords = new String[] { "begin", "if", "then", "while", "do", "end" };

        char[] analyseData = new char[MAX_LEN];

        int index = 0, key = 0;
        List list = new List();

        do {
            String compareStr = null;
            char temp = uString.charAt(index);
            list = extactCharacters(temp, analyseData, keyWords, uString, index, compareStr);
            if (list.getItemCount() == 0) {
                index++;
                continue;
            }
            // 规定List的第一个元素为index，第二个元素为key
            index = Integer.parseInt(list.getItem(0));
            key = Integer.parseInt(list.getItem(1));
            String words = list.getItem(2);
            System.out.println("< " + key + " ," + words + " >");
        } while (key != 0);
        double endTime = System.currentTimeMillis();
        System.out.println("\nProgram running time is :" + (endTime - startTime));
    }

    public static List extactCharacters(char temp, char[] analyseDate, String[] keywords, String uString, int index,
            String compareStr) {

        int keyID = -1, m = 0;
        // index--;
        List list = new List();
        // 1.判断下一个读入的字符是否为空格，用while作为大循环，若读取到空格则跳出方法，提取下一个字符进行判断
        while (temp != ' ') {
            // 2.判断当前字符是字母或者数字和字母的组合
            if (temp >= 'a' && temp <= 'z') {
                m = 0;

                // 当读取到不是大小写字母或者数字时候判断为一个单词读取完成
                while (temp >= 'a' && temp <= 'z' || temp >= 'A' && temp <= 'Z' || temp >= '0' && temp <= '9') {
                    analyseDate[m++] = temp;
                    compareStr += temp + "";
                    temp = uString.charAt(++index);
                }

                compareStr = compareStr.substring(4);
                // 与读取出来的字符判断是否为关键字
                for (int i = 0; i < 6; i++) {
                    if (compareStr.equals(keywords[i])) {
                        keyID = i + 1;
                        list.add(index + "");
                        list.add(keyID + "");
                        list.add(compareStr);
                        return list;
                    }
                }
                // 不是关键字就当作为标识符
                keyID = 10;
                list.add(index + "");
                list.add(keyID + "");
                list.add(compareStr);
                return list;
            }
            // 3,判断当前字符是数字？
            else if (temp >= '0' && temp <= '9') {
                m = 0;
                String tempTokens = null;
                // 对后面的字符进行判断是否为数字
                while (temp >= '0' && temp <= '9') {
                    analyseDate[m++] = temp;
                    tempTokens += temp;
                    temp = uString.charAt(++index);
                }
                // 不是数字则返回种别码，结束当前方法
                keyID = 11;
                tempTokens = tempTokens.substring(4);
                list.add(index + "");
                list.add(keyID + "");
                list.add(tempTokens + "");
                return list;
            }
            m = 0;
            // 4.判断当前字符是其他关系运算符
            String token = null;
            switch (temp) {
            case '<':
                // String token = null;
                analyseDate[m++] = temp;
                token += temp;
                if (uString.charAt(++index) == '=') {
                    analyseDate[m++] = temp;
                    keyID = 22;
                    token += uString.charAt(index++);
                } else if (uString.charAt(++index) == '>') {
                    analyseDate[m++] = temp;
                    keyID = 21;
                    token += uString.charAt(index++);
                } else {
                    keyID = 23;
                }
                list.add(index + "");
                list.add(keyID + "");
                token = token.substring(4);
                list.add(token);
                return list;
            case '>':
                // String tokens = null;
                analyseDate[m++] = temp;
                token += temp;
                if (uString.charAt(++index) == '=') {
                    keyID = 24;
                    analyseDate[m++] = temp;
                    token += uString.charAt(index++);
                } else {
                    keyID = 20;
                }
                list.add(index + "");
                list.add(keyID + "");
                token = token.substring(4);
                list.add(token);
                return list;
            case ':':

                analyseDate[m++] = temp;
                token += temp;
                if (uString.charAt(++index) == '=') {
                    keyID = 18;
                    // analyseDate[m++] = temp;
                    analyseDate[m++] = uString.charAt(index);
                    token += uString.charAt(index++);
                } else {
                    keyID = 17;
                }
                list.add(index + "");
                list.add(keyID + "");
                token = token.substring(4);
                list.add(token);
                return list;
            case '*':
                keyID = 13;
                break;
            case '/':
                keyID = 14;
                break;
            case '+':
                keyID = 15;
                break;
            case '-':
                keyID = 16;
                break;
            case '=':
                keyID = 25;
                break;
            case ';':
                keyID = 26;
                break;
            case '(':
                keyID = 27;
                break;
            case ')':
                keyID = 28;
                break;
            case '#':
                keyID = 0;
                break;
            default:
                keyID = -1;
                break;
            }
            analyseDate[m++] = temp;
            list.add(++index + "");
            list.add(keyID + "");
            list.add(temp + "");
            return list;
        }
        return list;
    }
}

1. 1.      运行结果及分析

一般必须配运行结果截图，结果是否符合预期及其分析。

   （截图需根据实际，截取有代表性的测试例子）

 

 

 

 

 

一、        实验总结

心得体会，实验过程的难点问题及其解决的方法。