简单词法分析器的实现

这是我们的一次编程作业，要求用C编写一个简单的词法分析器。要求如下：

编制一个单词获取程序，从文件输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即关键字、标识符、整数、小数、字符串、分隔符、运算符等七大类。并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身文本串（遇到错误时可显示“Error”，然后跳过错误部分继续显示）。

注意：单词类型大小写不敏感（即不区分大小写）

1、词法规则

关键字： program、const、var、integer、decimal、string、procedure、begin、end 、if、then、else、while、do、call、read、write、not

单词类别：1

标识符： 字母或“_”打头的由字母、数字串或“_”组成的任意长度的符号串。

单词类别：2

整数：   数字串。

单词类别：3

小数：   数字串·数字串

单词类别：4

字符串： 由一对“”括起来的任意长度的符号串。注意：可以多行。

单词类别：5

分隔符： {、}、（、）、；、空格

单词类别：6

运算符： :=、=、<、<=、>、>=、+、-、*、/

单词类别：7

2、设计词法分析函数getToken( )，完成以下功能：

1）getToken( )每调用一次就分析出一个单词；

2）返回单词类别、单词自身文本串、单词在源文件中的行列号；

3、编写测试程序，反复调用函数getToken ( )，输出单词信息。

---

以下是代码实现：

注意的事项：

　　1，">="这一类操作符要进行判断。

　　2，小数的识别。为了简便，我把小数当成字符串进行处理，后续可以加上一个字符串转数字的程序，或者直接直接识别成小数。

　　3，输入的源程序如何判断结束，我使用的是"#"字符进行判断，应该可以通过使用EOF进行识别吧。

　　4，超前搜索指针要回退。

#include <iostream>
#include <cstdio>
#include <cstring>
using namespace std;

#define KW 1 //关键字
#define ID 2 //标识符
#define INT 3 //整数
#define FLT 4 //小数
#define STR 5 //字符串
#define BRK 6 //分隔符
#define OP 7 //操作符

#define WordLen 100
char prog[80],token[WordLen];
char ch;
int p,j,syn;
int rowNum,lineNum;
char *keyword[18] = {"program","const","var","integer","decimal","string","procedure",
                "begin","end","if","then","else","while","do","call","read","write","not"};

void getToken(){
    for(int i = 0;i < WordLen;i++)
        token[i] = NULL;
    ch = prog[p++];
    /*识别标识符或者变量名*/
    if(ch >= 'a'&&ch <= 'z'||ch == '_'){
        int i = 0;
        while((ch >= '0'&&ch <= '9')||(ch >= 'a'&&ch <= 'z')||ch == '_'){
            token[i++] = ch;
            ch = prog[p++];
        }
        token [i++] = '';
        p--;
        syn = ID;
        for(int n = 0;n < 18 ;n++){
            if(strcmp(token,keyword[n]) == 0){
                syn = KW;
                break;
            }
        }
    }
    /*识别实数*/
    else if(ch >= '0' && ch <= '9'){
        bool isDouble = false; //是否是小数
        j = 0;
        while(ch>='0'&&ch<='9'){
            token[j++] = ch;
            ch = prog[p++];
        }
        if(ch=='.'){
            isDouble = true;
            token[j++] = ch;
            ch = prog[p++];
            while((ch>='0' && ch<='9')){
                token[j++] = ch;
                ch = prog[p++];
            }
        }
        if(isDouble){
            syn = FLT;
        }
        if(!isDouble){
            syn = INT;
        }
        p--;
    }
    /*以下代码用于判断字符串*/
    else if(ch == '"'){
        j = 0;
        token[j++] = ch;
        while(prog[p] != '"'){
            token[j ++] = prog[p++];
        }
        token[j] = prog[p++];
        //p--;此处p不回退，因为上个while判断语句没有进行超前搜索。
        syn = STR;
    }
    /*以下代码用于判断运算符*/
    else switch(ch){//其他字符
        case'<':
            j = 0;
            token[j++] = ch;
            ch = prog[p++];
            if(ch == '='){
                token[j++] = ch;
                syn = OP;
            }
            else{
                p--;
                syn = OP;
            }
            break;
        case'>':
            j = 0;
            token[j++] = ch;
            ch = prog[p++];
            if(ch == '='){
                token[j] = ch;
                syn = OP;
            }
            else{
                p--;
                syn = OP;
            }
            break;
        case':':
            j = 0;
            token[j++] = ch;
            ch = prog[p++];
            if(ch == '='){
                syn = OP;
                token[j++] = ch;
            }
            else
            {
                syn = -1;
                p--;
            }
            break;
        case '=':syn = OP;token[0] = ch;break;
        case '+':syn = OP;token[0] = ch;break;
        case '*':syn = OP;token[0] = ch;break;
        case '/':syn = OP;token[0] = ch;break;
        case '{':syn = BRK;token[0] = ch;break;
        case '}':syn = BRK;token[0] = ch;break;
        case '(':syn = BRK;token[0] = ch;break;
        case ')':syn = BRK;token[0] = ch;break;
        case ';':syn = BRK;token[0] = ch;break;
        case ' ':syn = BRK;token[0] = ch;break;
        case '
':syn = -2;rowNum = 0;break;
        case '#':syn = 0;break;
        default :syn = -1;break;
    }
}
int main()
{
    //freopen("D:\compiler.txt","r",stdin);
    p = 0;
    lineNum = 1;
    gets(prog);
    for(int m = 0;m < sizeof(prog);m++){
        if(prog[m] >= 'A'&&prog[m] <= 'Z'){
            prog[m] = prog[m] - 'A' + 'a';
        }
    }
    do {
        getToken();
        rowNum++;
        switch(syn)
        {
            case 1: cout<<lineNum<<" "<<rowNum<<" "<<"("<<syn<<","<<token<<")"<<endl;break;
            case 2: cout<<lineNum<<" "<<rowNum<<" "<<"("<<syn<<","<<token<<")"<<endl; break;
            case 5: cout<<lineNum<<" "<<rowNum<<" "<<"("<<syn<<","<<token<<")"<<endl; break;
            case 6: cout<<lineNum<<" "<<rowNum<<" "<<"("<<syn<<","<<token[0]<<")"<<endl; break;
            case 3: cout<<lineNum<<" "<<rowNum<<" "<<"("<<syn<<","<<token<<")"<<endl; break;
            case 4: cout<<lineNum<<" "<<rowNum<<" "<<"("<<syn<<","<<token<<")"<<endl; break;
            case -1: cout<<"Error !"<<endl; break;
            case -2: lineNum = lineNum++;break;
            case 0:break;
        }
    }while(syn != 0);
    return 0;
}