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杨德芳
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大学编译原理实用教程-杨德芳-课件PPT,大学,编译,原理,实用教程,杨德芳,课件,ppt
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第三章 词法分析,本章学习目标,词法分析程序的主要任务是对源程序进行扫描，从中识别出单词。它是编译程序的第一步，也是编译过程中不可缺少的部分。本章的主要内容是： 正则表达式和有限自动机 文法、正规表达式、正规集及自动机的相互转换 词法分析器的C语言实现 词法分析器的自动生成,3.1词法分析器与单词符号,3.1.1 词法分析 词法分析是编译过程的第一个阶段。这个阶段的任务是从左到右一个字符一个字符地读入源程序，对构成源程序的字符流进行扫描和分解，从而识别出一个一个的单词。编译程序中完成词法分析任务的程序段，称为词法分析程序。词法分析程序对源程序进行扫描，从中识别出一个个的单词符号，因此，词法分析程序又称为词法分析器，又称扫描器。,词法分析器作为编译程序的一部分，它与语法分析程序之间接口方式有两种。一种方式是词法分析程序独立工作，把字符流的源程序变为单词序列，输出在一个中间文件上，这个文件称为语法分析程序的输入而继续编译，如图3-1所示就是将词法分析单独作为一遍的接口方式。源程序词法分析程序单词序列图3-1词法分析单独作为一遍 取符号源程序词法分析程序语法分析程序图3-2词法分析作为语法分析子程序送符号 另一种方法，也是常用的一种方法就是把词法分析程序设计成一个子程序，每当语法分析程序需要一个单词时，就调用该程序。词法分析程序每得到一次调用，就从源程序文件中读入一个字符，直到识别出一个单词为止。这种方法省去了中间文件。,3.1.2单词符号,单词符号是程序设计语言的基本语法单位和最小语义单位。单词符号一般分为五类。 （1）关键字（又称保留字或基本字）如if，then ，else，while，do，begin和end。 （2）标识符，用于表示变量名、过程名等。 （3）常数，如123，实数型45.67等。 （4）运算符，如+，-，*，/，=等。 （5）界限符，如逗号、分号和括号等。 程序设计语言中的关键字、运算符和界限符的数量都是确定的。而常数和标识符的数量是不确定的。,1单词类别的表示,单词类别表示单词的种类，它是语法分析所需要的信息。一个语言的单词符号如何划分种类、分为几种，如何编码都属于技术性的问题，主要取决于处理上的方便。单词符号有5个类别：关键字、标识符、常数、运算符和界限符，可以用1、2、3、4、5来表示。也可以用一字符一类别码的编码形式，如保留字可以采用一字一类别。分界符也可以采用一字一类别。对于一字一类别的单词，单词的类型就是单词的自身值，词法分析程序就不必输出其值了。常数的自身值是其自身的二进制。,2单词的自身值,单词自身的值是编译程序中其他阶段所需要的信息。对于单词符号来说，如果一个种别只含有一个单词符号，那么这个单词符号，其种别就安全地代表了它的自身值。如果一个种别含有多个单词符号，那么对于它的每个单词符号，除了给出种别编码之外，还应该给出单词符号自身的值，以便把同一种单词区别开来。注意，标识符自身的值就是标识符自身的字符串。而常数自身的值是常数本身的二进制数值。,3.1.3 一个简单的词法分析程序的设计,1预处理 词法分析器在识别单词符号之前，需要对输入区的源程序进行预处理。预处理包括删除无用的空格、跳格、回车和换行等编辑性字符以及注释部分。每一次对一串定长的输入字符进行预处理，并装进一个指定的缓冲区。 2状态转换图 利用状态转换图可以设计词法分析器。状态转换图是一个有向图，仅包含有限个结点，每个结点表示一个状态，其中有一个初始结点，至少有一个终态结点，结点间弧的标记是输入字符或字符类。,例3.2 有状态转换图3-4所示，其中，0结点用S标记，表示初态结点；2结点用E标记，表示终态结点。从初态结点出发到某一终态结点所经过的路径，称为能为该状态转换图所接受的符号串。,词法分析程序的构造如下： 初始化：arr：=;getch;getnbc; case ch of az: begin while letter or digit do begin concat; getch end; retract; c:=reserve; if c=0 then return (1，arr) ; else return(c, ); end;,09: begin while digit do begin concat;getch; end; retract; return(2,dtb); end; +: return(31, ); : return (32, ) *: return (33, ); /: return (34, ); =: return (37,
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