编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作,是一个复杂的整体的过程。从概念上讲,一个编译程序的整个工作过程是划分成阶段进行的,每个阶段将源程序的一种表示形式转换成另一种表示形式,各个阶段进行的操作在逻辑上是紧密连接在一起的。一般将编译过程划分成词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化和目标代码生成六个阶段。
词法分析是编译的第一个阶段,它的主要任务是从左至右逐个字符的对源程序进行扫描,产生一个个单词序列,用以语法分析。执行词法分析的程序称为词法分析程序或扫描程序,它所输出的单词符号常采用以下二元式表示:(单词种别,单词自身的值)。
《编译原理课程设计报告——词法分析器》
编译原理是一门深入研究计算机程序如何从源代码转化为机器可执行代码的学科。在编译过程中,词法分析是首要环节,它对源程序进行初步解析,生成一系列的单词符号,为后续的语法分析和语义分析提供基础。词法分析器,又称为扫描器,是这个过程中的关键工具,它的工作是识别源程序中的关键字、标识符、常量和操作符等。
在本次课程设计中,我们针对C语言的常量说明语句进行了词法分析器的设计与实现。该词法分析器需能够处理形如“const count=10, sum=81.5, char1='f', string1="hj", max=169;”的输入,分析其中的常量类型、常量名以及常量值。设计时,我们考虑了以下几个核心需求:
1. **输入处理**:输入的常量说明串以分号结尾,且必须以“const”开始,以表明其为常量声明。
2. **常量规则**:常量名由字母开头,可跟随字母、数字或下划线;常量间以逗号分隔,且空格的处理有特定规则。
3. **类型判断**:字符型常量用单引号括起,字符串常量用双引号,整型常量由数字组成,可带符号,实型常量由数字和小数点组成,也可带符号。
4. **错误处理**:对不符合规则的常量,如空格位置不当、常量名格式错误等,应能进行有效识别并给出错误提示。
5. **统计输出**:统计各类常量的数量,并以二元组形式输出常量类型和值,避免重复计数。
在数据结构方面,我们定义了枚举类型`StatusSet`来表示不同状态,包括无符号整数、十进制小数、指数等。同时,定义了结构体`WordType`,用于存储单词类型和对应的值。此外,还构建了状态转换表,用于整数和实数的识别。
开发环境选择的是Microsoft Visual Studio C++ 6.0,对硬件的要求是CPU至少P4 1.0GHz,内存512M以上,硬盘至少50G空间。在系统实现阶段,我们将实现词法分析器的具体算法,包括状态机的构建、输入流处理、单词识别等功能。接着,进行系统调试,确保在各种异常情况下,分析器能正确地识别和处理输入,并能准确统计和输出常量信息。
词法分析器的开发是编译器设计的重要一环,它直接影响到编译过程的效率和准确性。通过这次课程设计,学生们将深入理解编译原理,掌握词法分析的基本方法和技巧,为今后的软件开发打下坚实的基础。