编译原理 实验1 PL/0语言词法分析

PL/0语言词法分析

一、 实验目的

通过完成词法分析程序，了解词法分析的过程。编制一个读单词程序，对PL/0语言进行词法分析，把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号，即基本保留字、标识符、常数、运算符、界符五大类。

二、 实验环境

操作系统：window xp

编写环境：visual c++ 、c-free、turbo c

编写语言：c语言

分析语言：PL/0

三、 实验内容

对PL/0语言进行词法分析，把输入的字符串形式的源程序分割成一个个单词符号，其词法描述如下：

（1） 关键字：begin，call，const，do，end，if，odd，procedure，read，then，var，while，write

（2） 标识符：用来表示各种名字，必须以字母开头小于10位字符组成

（3） 数字：以0-9组成小于14位的数字

（4） 运算符：+，-，*，/，:=，<，<=，>，>=

（5） 界符：,，.，;，#

 

表1 各种单词符号对应类型表

单词符号	类型
+	plus
-	minus
*	times
/	slash
(	lparen
)	rparen
=	eql
,	comma
.	perio
#	neq
;	semicolon
begin	beginsym
call	callsym
const	constsym
do	dosym
end	endsym
if	ifsym
odd	oddsym
procedure	proceduresym
read	readsym
then	thensym
var	varsym
while	whilesym
write	writesym

GETSYM函数功能：

（1） 滤空格  空格在词法分析时是一种不可缺少的界符，而在语法分析时则是无用的，所以必须过滤

（2） 识别保留字  主程序定义了一个以字符为元素的一维数组WORD，称保留字表。对字母开头的字母、数字字符串要查此表。若查着则识别为保留字，将对应的类别放在SYM中。如IF的对应值IFSYM，THEN的对应值为THENSYM。若查不着，则认为是用户定义的标识符

（3） 识别保留字  对用户定义的标识符将IDENT放在SYM中，标识符本身的值放在ID中

（4） 拼数  当扫描到数字串时，将字符串形式的十进制数转换为二进制数，然后把数的类别NUMBER放在SYM中，数值本身的值放在NUM中

（5） 拼合复合词  对两个字符组成的算符，如：>=、:=、<=等单词，识别后将类别送SYM中

（6） 输出源程序  为边读入字符边输出（可输出在文件中）

四、 

实验结果

要分析的内容如下：

const a=36;
var c,d;
procedure p;
begin
var g;
g:=1234567890000000;
write(g);
end;
begin
read(c,d);
if c<=d then c:=a;
write(c,d);
call p;
    end.

pl0.h 头文件

#define norw 13 		/*关键字个数*/ 
#define nmax 14			//number的最大位数 
#define al 10			//符号的最的长度 符号就是+ - 神马的
#define cxmax 200		//最多的虚拟机代码数

enum symbol {
	nul, ident, number, plus, minus, times, slash, oddsym, eql, neq,
	lss, leq, gtr, geq, lparen, rparen, comma, semicolon, period, becomes,
	beginsym, endsym, ifsym, thensym, whilesym, writesym, readsym, dosym, 
	callsym, constsym, varsym, procsym,
};

FILE* fa1;				//输出分析的文件和首地址 首地址是虚拟机指针 
char ch;				//getch读取的字符 
enum symbol sym;
char id[al+1];			//当前的ident
int num; 
int cc, ll; 			//getch计数器
int cx; 				//虚拟机代码指针，取值范围0-cxmax-1 
char line[81];
char a[al+1];			//读取一个符号 暂时存在这里 

char word[norw][al];	//保留字13个 就是begin end if 什么的 
enum symbol wsym[norw]; //保留字对应的符号 begin对应beginsym 
enum symbol ssym[256];	//单字符的符号值 

FILE* fin; 
FILE* fout;
char fname[al];			//输入的文件名
int err;

#define getchdo			if(-1==getch()) return -1;

void error(int n);

主函数

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include "pl0.h"

void error(int n)
{
	char space[81];
	memset(space, 32, 81);
	space[cc-1] = 0;
	printf("****出现错误\n");
	fprintf(fa1, "****出现错误\n");
	err++;
}
int getch()
{
    if(cc == ll)
    {
        if(feof(fin))
        {
            printf("读完了");
            return -1;
        }
        ll = 0;
        cc = 0;
        //printf("%d ", cx);
        //fprintf(fa1, "%d", cx);
        ch = ' ';
        while(ch != 10)
        {
            if(fscanf(fin, "%c", &ch) == EOF)
            {
                line[ll] = 0;
                break;
            }
            printf("%c", ch);
            fprintf(fa1, "%c", ch);
            line[ll] = ch;
            ll++;
        }
        printf("\n");
        //fprintf(fa1, "\n");
    }
    ch = line[cc];
    cc++;
    return 0;
}

int getsym()
{
    int i, j, k;
    while(ch == ' ' || ch == 10 || ch == 9)
    {
        getchdo;
    }
    if(ch >= 'a' && ch <= 'z')
    {
        k = 0;
        do
        {
            if(k < al)
            {
                a[k] = ch;
                k++;
            }
            getchdo;
        }while(ch >= 'a' && ch <= 'z' || ch >= '0' && ch <= '9');
    
        a[k] = 0;
        strcpy(id, a);
        i = 0;
        j = norw-1;
        do
        {
            k = (i+j)/2;
            if(strcmp(id, word[k]) <= 0)
                j = k-1;
            if(strcmp(id, word[k]) >= 0)
                i = k+1;
        }while(i <= j);
        
        if(i-1 > j)
        {
            sym = wsym[k];
        }
        else
        {
            sym = ident;
        }
    }
    else
    {
        if(ch >= '0' && ch <= '9')
        {
            k = 0;
            num = 0;
            sym = number;
            do
            {
                num = num * 10 + ch - '0';
                k++;
                getchdo;
            }while(ch >= '0' && ch <= '9');
            k--;
            if(k > nmax)
            {
                error(30);
            }
        }
        else
        {
            if(ch == ':')
            {
                getchdo;
                if(ch == '=')
                {
                    sym = becomes;
                    getchdo;
                }
                else
                {
                    sym = nul;
                }
            }
            else
            {
                if(ch == '<')
                {
                    getchdo;
                    if(ch == '=')
                    {
                        sym = leq;
                        getchdo;
                    }
                    else
                    {
                        sym = lss;
                    }
                }
                else
                {
                    if(ch == '>')
                    {
                        getchdo;
                        if(ch == '=')
                        {
                            sym = geq;
                            getchdo;
                        }
                        else
                        {
                            sym = gtr;
                        }
                    }
                    else 
					{
						
						sym = ssym[ch];
                    	if(sym != period)
                    	{
                    	    getchdo;
                    	}
                    	else
                    		return -1;
					}
                }
            }
        }
    }
    return 0;
}
void init()
{
	int i;
	for(int i = 0; i < 256; i++)
		ssym[i] =  nul;
	ssym['+'] = plus;
	ssym['-'] = minus;
	ssym['*'] = times;
	ssym['/'] = slash;
	ssym['('] = lparen;
	ssym[')'] = rparen;
	ssym['='] = eql;
	ssym[','] = comma;
	ssym['.'] = period;
	ssym['#'] = neq;
	ssym[';'] = semicolon;
	
	strcpy(&(word[0][0]), "begin");
	strcpy(&(word[1][0]), "call");
	strcpy(&(word[2][0]), "const");
	strcpy(&(word[3][0]), "do");
	strcpy(&(word[4][0]), "end");
	strcpy(&(word[5][0]), "if");
	strcpy(&(word[6][0]), "odd");
	strcpy(&(word[7][0]), "procedure");
	strcpy(&(word[8][0]), "read");
	strcpy(&(word[9][0]), "then");
	strcpy(&(word[10][0]), "var");
	strcpy(&(word[11][0]), "while");
	strcpy(&(word[12][0]), "write");
	
	wsym[0] = beginsym;
	wsym[1] = callsym;
	wsym[2] = constsym;
	wsym[3] = dosym;
	wsym[4] = endsym;
	wsym[5] = ifsym;
	wsym[6] = oddsym;
	wsym[7] = procsym;
	wsym[8] = readsym;
	wsym[9] = thensym;
	wsym[10] = varsym;
	wsym[11] = whilesym;
	wsym[12] = writesym;
	
	
	
	
} 
int main()
{
	printf("请输入要分析的文件名\n");
	scanf("%s", fname);
	fin = fopen(fname, "r");
	if(fin) 
	{
		printf("请输入要保存的文件名\n");
		scanf("%s", fname);
		fa1 = fopen(fname, "w");
		init();
		err = 0;
		cc = cx = ll = 0;
		ch = ' ';
		while(getsym() != -1)
		{
			
		}
		printf("分析完毕");
		 
	}
	else
	{
		printf("找不到文件\n");
	}
	printf("\n");
	return 0;
}