一、实验题目：
词法分析
二、实验目的：
熟悉并实现一个简单的扫描器
三、实验内容：
1.设计扫描器的自动机；
2.设计翻译、生成Token的算法;
3.编写代码并上机调试运行通过。
实验报告——词法分析
本实验的目的是让学生深入理解并实践词法分析这一编译过程的关键步骤。词法分析，也称为扫描或词法生成，是编译器前端的重要组成部分，其任务是从源代码中识别出有意义的符号，即Token，为后续的语法分析和语义分析提供基础。
实验主要分为三个部分：
1. 设计扫描器的自动机：自动机是一种数学模型，用于描述如何根据输入序列进行状态转换。在词法分析中，通常使用有限状态自动机（Finite State Automaton, FSA）来识别各种语言元素，如关键字、标识符、运算符等。每个状态代表一种特定的词法规则，当输入字符时，自动机根据当前状态和输入字符决定如何转移至下一个状态。
2. 设计翻译和生成Token的算法：算法的核心在于识别源代码中的不同词法规则。这通常涉及查找关键词表、界符表以及对字符序列进行模式匹配的过程。例如，如果遇到一系列小写字母，算法会尝试将其识别为标识符；若遇到连续的数字，则可能形成一个数值Token；而单个字符如"+"、"-"、"*"、"/"等会被识别为运算符Token。
3. 编写代码并上机调试运行：编写对应的C/C++或其他编程语言代码来实现自动机和Token生成算法，然后通过调试确保程序能够正确地处理各种输入源代码，无误地输出Token序列。
在概要设计部分，实验使用了以下数据结构和算法：
1. 关键字和界符表：预先定义了诸如"program"、"begin"、"end"等关键字以及各种界符，便于在词法分析过程中进行快速匹配。
2. 数据结构包括当前字符`ch`，当前单词存储`strTOKEN`，以及多个表，如关键字表、界符表、符号表、常数表和状态转换矩阵。
3. 算法设计分为初始化、读取文件、滤除空格、判别单词类别、处理单词和输出结果几个步骤。例如，`step2`负责从文件中读取源代码，`step3`移除空格，`step4`根据字符判断单词类型，`step5`处理单词生成Token，而`step6`则输出分析结果。
在算法求精的过程中，实验进一步优化了读取文件、滤除空格和处理单词的细节，例如，通过`while`循环和`feof`函数读取文件直到结束，利用`strchr`函数检查字符是否属于界符表，以及使用状态转移矩阵`aut`进行自动机的状态切换。
主程序中，`main()`函数启动整个流程，打开指定的源代码文件，调用上述设计的算法进行词法分析，并最终打印出关键字、Token、符号和常数等信息，以便于验证和分析实验结果。
这个实验全面涵盖了词法分析的基本概念和技术，通过实际操作，学生可以深入理解词法分析的原理，并提高编程和问题解决的能力。
