【编译器构造实验——词法分析程序设计】 在计算机科学中,编译器是将高级编程语言转换为机器可理解的低级语言的关键组件。词法分析是编译器的第一步,它负责识别源代码中的基本单元,即词汇元素,如关键词、运算符、分界符、标识符和常量。本实验主要关注词法分析程序的设计,以处理给定语言的词法规则。 1. 实验目标: - 设计一个词法分析程序,能够识别并输出源代码中的关键词、运算符、分界符、标识符和无符号整数。 - 程序应能处理以字母开头的标识符和由数字组成的无符号整数。 - 输入以“#”作为结束符,输出单词的类型和序号。 2. 算法概述: - 初始化关键词、运算符、分界符的映射(map)结构,以便快速查找。 - 通过循环读取源代码的每个字符,根据字符类型执行不同操作: - 如果是字母,继续读取直到遇到非字母/数字字符,形成一个标识符。 - 如果是数字,读取直到遇到非数字字符,形成一个无符号整数。 - 如果是运算符或分界符,直接输出其类型和序号。 - 对于未识别的字符串,根据第一个字符判断是标识符还是无符号整数,并添加到相应的集合中。 - 在所有字符处理完后,输出标识符和无符号整数的列表。 3. 测试案例及输出: - 给定的测试输入是一个简单的C++程序,包含关键词、变量、运算符和分界符。 - 样例输出显示了每个单词的类型和序号,以及标识符和无符号整数列表。 4. 程序代码片段: - 代码中定义了结构体来存储关键词、运算符、分界符的信息,还定义了用于标识符和无符号整数的结构体。 - 使用`map`数据结构存储关键词、运算符和分界符,以便快速查询。 - `main()`函数中,首先将关键词、运算符、分界符填入映射,然后读取输入字符进行词法分析。 - 当遇到字母时,读取一个标识符;遇到数字时,读取一个无符号整数;遇到其他字符时,检查是否为关键词、运算符或分界符。 - 分析完成后,输出标识符和无符号整数的列表。 通过本实验,学生将深入理解词法分析过程,并学习如何使用C++实现一个简单的词法分析器。这对于理解编译原理、掌握软件开发的基础技能具有重要意义。此外,实验也强调了数据结构(如映射)在编程中的应用,以及如何处理文本输入和输出。
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