海南大学编译原理实验一

简介：
本课程为海南大学《编译原理》系列教学的一部分，重点在于通过实践加深学生对编译器设计和实现的理解。实验一旨在引导学生掌握词法分析的基本方法和技术。 掌握简单词法识别程序的分析、设计与实现的基本技术与一般方法。 假设某语言允许的标识符为字母开头的字母数字串，允许的数据为无符号的十进制或十六进制整数。其中规定十六进制数必须以数字打头、以H结尾，数中允许使用的字母为A，B，C，D，E，F(分别表示10~15)。试设计一个DFA，使它能识别标识符、无符号的十进制和十六进制整数（假定各单词之间用界限符或空格分开），并编制相应的词法识别程序。 输入：可以自定义符号串的输入形式，如键盘输入、文本段落件、字符数组等。 输出：标识出规范的符号串与不合规范的符号串。 例如： 若输入为Ae35 6638 5392H A10 83A2Eh 65Ha 3G2H 80 则输出应为： Ae35是一个标识符（Identifier） 6638是一个十进制整数（DecimalInteger） 5392H是一个十六进制数（HexDigit） A10是一个标识符（Identifier） 83A2Eh是一个十六进制数（HexDigit） 65Ha非法输入（InvalidInput） 3G2H非法输入（InvalidInput） 80是一个十进制整数 ### 编译原理实验一：词法分析器的设计与实现 #### 实验目的 本实验旨在让学生通过实际操作，理解并掌握词法分析的基本技术与方法。具体目标包括： 1. 理解词法规则：熟悉词法分析的基础概念及不同类型的词法单元。 2. 设计词法分析器：学习如何根据给定的词法规则设计词法分析器，特别是确定有限状态自动机（DFA）。 3. 实现词法分析器：能够将理论知识转化为具体的编程实践，编写词法分析器程序。 #### 实验内容 假设存在一种编程语言，该语言支持以下几种词法单元： - 标识符：由字母开头的字母数字串组成。 - 无符号十进制整数：仅包含数字的整数。 - 无符号十六进制整数：以数字开头、以H结尾，中间可包含大写字母A-F。 #### 设计与实现 为了完成这个任务，首先需要对这些词法单元进行详细的分析与设计。 ### 一、分析与设计 #### 1. 分析与设计 - 正规式（或文法）：首先明确每种词法单元的定义，以便构建正确的正规表达式或文法。 - 标识符：`[a-zA-Z][a-zA-Z0-9]*` - 无符号十进制整数：`[0-9]+` - 无符号十六进制整数：`[0-9A-Fa-f]+H` - 构造NFA：基于上述正规表达式或文法构建非确定性有限自动机（NFA）。 - 转换成DFA：将NFA转换为确定性有限自动机（DFA），确保每个状态对应唯一的输入符号。 - 最小化DFA：进一步简化DFA，使其尽可能高效。 #### 2. 编程 - 绘制程序流程图：基于最小化的DFA绘制程序的核心部分。 - 编写词法分析程序：根据流程图编写词法分析程序，处理输入并输出结果。 ### 二、示例代码解析 接下来是实验报告中的部分源代码及其解析。 ```c #include #include int isDigitOrChar(char ch){ // 省略具体实现细节 } int main(){ printf(请输入要检测的字符串：); char words[100]; scanf(%[^#], words); // 读取输入的字符串，以#作为结束标志 words[strlen(words)] = #; char* q = NULL; char word[20] = ; int state = 0; int i = 0; q = words; while (*q){ switch (state){ case 0: // 初始状态 switch (isDigitOrChar(*q)){ case digit: word[i++] = *q; state = 2; break; case H || h: case A: case B: case C: case D: case E: case F: word[i++] = *q; state = 1; break; } // 其