使用C语言编写程序对C语言程序进行语法和词法分析。

注注注注注：Dev需先配置C++11的环境，lex.h与语法分析程序同一目录下

1.程序要求

1.1词法分析

1.2语法分析

2.原理图

2.1词法

2.2种别码表

2.3语法

3.运行截图

3.1词法分析

3.2语法分析

4.源码

4.1词法分析(lex.h)

4.2语法分析

1.程序要求

1.1词法分析

已知待分析的Ｃ语言子集的词法：

１. 关键字： main if else int while char 均为小写。

２.专用符号： = + - * / < <= > >= == != ; , { } ( )

3、其他标记ID和NUM通过以下正则式定义： ID: letter(letter|digit)* NUM: digitdigit* letter→a|b|c|d…|z|A|B|C…|Z digit →0|1|2|3|4|5|6|7|8|9

4、空格由空白、制表符、换行符组成，用来分隔ID、NUM、专用符号与关键字，词法分析阶段常被忽略。

要求：设计、编制并调试一个词法分析程序

输入：源程序文件

输出：二元组（syn,token或sum)构成的序列（文件），其中：syn为单词种别码，token为存放的单词自身字符串，sum为整型常量。

1.2语法分析

在上机(一)词法分析的基础上,采用递归子程序法或其他适合的语法分析方法,实现其语法分析程序。要求编译后能检查出语法错误。

2.原理图

2.1词法

2.2种别码表

单词符号	种别码	单词符号	种别码	单词符号	种别码
main	1	+	22	;	31
int	2	-	23	>	32
char	3	*	24	<	33
if	4	/	25	>=	34
else	5	(	26	<=	35
while	6	)	27	==	36
ID	10	{	28	!=	37
NUM	20	}	29
=	21	,	30

2.3语法

3.运行截图

3.1词法分析

3.2语法分析

4.源码

4.1词法分析(lex.h)

#ifndef LEX_H
#define LEX_H
#include"lex.h" #define E 65535
#define EOI -1
#include<iostream>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<string>
#include<cctype>
#include<vector>
#include<map>
using namespace std;
int line;
int column,cc;
typedef struct CI{int line;int column;int type;
}Ci;
map<string,int> mp{{"ID",10},{"INT",20},{"<",33},{"<=",35},{"<>",36},{"!=",37},{">",32},{">=",34},{"=",21},{"+",22},{"-",23},{"*",24},{"/",25},{"(",26},{")",27},{"{",28},{"}",29},{",",30},{";",31},{"[",32},{"]",33}, {"int",2},{"char",3},{"float",7},{"main",1},{"switch",12},{"double",8},{"case",10},{"for",9},{"if",4},{"auto",9},{"else",5},{"do",11},{"while",6},{"void",13},{"static",14},{"return",15},{"break",16},{"struct",17},{"const",18},{"union",19},{"typedef",20},{"enum",21}};
int lookup(string TOKEN){if(mp.find(TOKEN)==mp.end())return -1;else return mp[TOKEN];
}
void out(FILE* fout,string str,int id,string explain,vector<Ci> &v){fprintf(fout,"line_%-5d%-9s%-5d%-9s\n",(line+1),str.c_str(),id,explain.c_str());v.push_back({line+1,column,id});
}
void print_error(FILE* fout,char ch,vector<Ci> &v){fprintf(fout,"line_%-5d%-9c%-5c%-9s\n",(line+1),ch,'E',"异常字符");v.push_back({line+1,column,E});
}
vector<Ci> analysis(FILE* fin,FILE* fout){char ch;int i,c;string TOKEN;vector<Ci> v;column=1;fprintf(fout,"%-10s%-9s%-5s%-9s\n","line_num","string","num","explain");while((ch=fgetc(fin))!=EOF){if(ch==' '){column++;continue;}if(ch=='\t'){column+=4;continue;}if(ch=='\n'){line++;column=1; continue;}if(isalpha(ch)){//标识符或关键字 cc=column;TOKEN=string(1,ch);ch=fgetc(fin); cc++;while(isalnum(ch)){cc++;TOKEN+=ch;ch=fgetc(fin);}fseek(fin,-1,1);//回退c=lookup(TOKEN);if(c==-1)out(fout,TOKEN,mp["ID"],"标识符",v);//是标识符(1) else out(fout,TOKEN,c,"关键字",v);//是关键字column=cc;}else if(isdigit(ch)){cc=column;TOKEN=string(1,ch);ch=fgetc(fin);cc++;while(isdigit(ch)){cc++;TOKEN+=ch;ch=fgetc(fin);}fseek(fin,-1,1);//回退out(fout,TOKEN,mp["INT"],"无符号整数",v);column=cc;}else{switch(ch){//运算符 case '<':{ch=fgetc(fin);cc=column+2;if(ch=='=')out(fout,"<=",mp["<="],"运算符",v);else if(ch=='>')out(fout,"<>",mp["<>"],"运算符",v);else{cc--;fseek(fin,-1,1);//回退out(fout,"<",mp["<"],"运算符",v);  }column=cc;break;}case '>':{ch=fgetc(fin);cc=column+2;if(ch=='=')out(fout,">=",mp[">="],"运算符",v);else{cc--;fseek(fin,-1,1);//回退out(fout,">",mp[">"],"运算符",v);   }column=cc;break;}case '=':out(fout,string(1,ch),mp["="],"运算符",v);column++;break;case '+':out(fout,string(1,ch),mp["+"],"运算符",v);column++;break;case '-':out(fout,string(1,ch),mp["-"],"运算符",v);column++;break;case '*':out(fout,string(1,ch),mp["*"],"运算符",v);column++;break;case '/':out(fout,string(1,ch),mp["/"],"运算符",v);column++;break;//分界符 case '(':out(fout,string(1,ch),mp["("],"分界符",v);column++;break;case ')':out(fout,string(1,ch),mp[")"],"分界符",v);column++;break;case '[':out(fout,string(1,ch),mp["["],"分界符",v);column++;break;case ']':out(fout,string(1,ch),mp["]"],"分界符",v);column++;break;case '{':out(fout,string(1,ch),mp["{"],"分界符",v);column++;break;case '}':out(fout,string(1,ch),mp["}"],"分界符",v);column++;break;case ',':out(fout,string(1,ch),mp[","],"分界符",v);column++;break;case ';':out(fout,string(1,ch),mp[";"],"分界符",v);column++;break;default:print_error(fout,ch,v);column++;break;}}}v.push_back({line+1,column,EOI});return v;
}
#endif

4.2语法分析

#include<iostream>
#include"lex.h"
using namespace std;
int index;
FILE *fin,*fout,*flog;
vector<Ci> v;
void advance(){index++;
}
bool match(string s){if(index>=v.size())return 0;if(v[index].type==E){printf("line:%-3d,column:%-3d 语法错误\n",v[index].line,v[index].column); advance();return 0;} else return v[index].type==mp[s];
}
bool match(int ch){if(index>v.size())return 0;else return v[index].type==ch;
}
void ERROR(string e){printf("line:%-3d,column:%-3d %s\n",v[index].line,v[index].column,e.c_str());fprintf(flog,"line:%-3d,column:%-3d %s\n",v[index].line,v[index].column,e.c_str());fclose(flog);exit(111111);
}
void expression();
void block();
void cacu_operator(){if(match("<")||match("<=")||match(">")||match(">=")||match("<>")||match("!=")){advance(); }else{ERROR("错误的运算符");}
}
void condition(){expression();cacu_operator();expression();
}
void Y(){ if(match("ID")||match("INT")){advance();}else if(match("(")){advance(); expression();if(!match(")"))ERROR("括号不匹配 缺少')'");else advance();}else{ERROR("缺数字或变量");}
}
void X(){while(1){Y();if(match("*")||match("/")){advance();continue;}else{break;}}
}void giveValue(){advance();if(match("=")){advance(); expression(); }else{ERROR("没有'='");}
}
void check(){advance();if(match("(")){advance();condition();if(match(")")){advance();block();}else{ERROR("无')'");}}else{ERROR("无'('");}
}
void circulation(){advance();if(match("(")){advance();condition();if(match(")")){advance();block();}else{ERROR("无')'");}}else{ERROR("无'('");}
}
void expression(){while(1){X();if(match("+")||match("-")){advance();continue;}else{break;}}
}void sentence(){if(match("ID")){giveValue();}else if(match("if")){check();}else if(match("while")){circulation();}else if(match("INT")){ERROR("不能是数字");}else if(match(E)){ERROR("语法错误");advance();sentence(); }else{ERROR("标识符不合法");}
}
void sentences(){while(1){sentence();if(match(";")){advance();if(match("}")){break; }else continue;}else{ERROR("前面没有';'");}}
}
void block(){if(match("{")){advance();if(match("}")){advance(); return;}sentences();if(!match("}"))ERROR("无'}'");else advance();}else ERROR("无'{'");
}
void process(){if(match("main")){advance();if(match("(")){advance();if(match(")")){advance();block();}else ERROR("无')'");}else ERROR("无'('");}else ERROR("无 main方法");
}
char finname[64],foutname[64],flogname[64];
int main(){cout<<"输入文件的路径:";cin>>finname;cout<<"输出的词法分析文件的路径:";cin>>foutname;cout<<"输出的语法分析文件的路径:";cin>>flogname;fin=fopen(finname,"r");fout=fopen(foutname,"w");v=analysis(fin,fout);fclose(fin);fclose(fout); flog=fopen(flogname,"w");process();fclose(flog);cout<<"accept!"<<endl;return 0;
}

5.总结

语法分析程序不是很完善，可以考虑在排查到错误后继续往后识别。

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C语言词法分析和语法分析

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1.1词法分析

1.2语法分析

2.原理图

2.1词法

2.2种别码表

2.3语法

3.运行截图

3.1词法分析

3.2语法分析

4.源码

4.1词法分析(lex.h)

4.2语法分析

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