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2015-2016学年第一学期编译原理实验一 指导手册2015-9-16实验一：词法分析程序一、实验目的1、构造一个科学计算器的词法分析程序，程序要求能对输入的字符串流进行词法分析。2、在实验的过程中，学会应用词法分析的方法构造NFA和DFA。二、实验内容和要求1、科学计算器的功能作为一个科学计算器，最重要的自然是能够计算，以下是罗列的一些可以实现的功能： 1） 基本四则运算 2） 三角函数计算 3） 指幂运算 4） 表达式求值 5） log运算 6） 提供一些基本常数，如PI、e等 7） 进制转换 8） 变量存储2、要实现该科学计算器，本次实验首先需要完成词法分析，下面列举4个输入的表达式，： 1.0+2*3= 1.0+(2*3+cos3)/3.6-6= tg(1.0+(sin2*3+cos3)/3.6-6)= 4.0log(1.0+(sin2*3+cos3)/3.6-6)=我们期望程序能根据实现的DFA对任给的一个输入串进行词法分析，程序的输出为单词的token序列$(CLASS, VALUE) 。CLASS中存放类别，VALUE中存放token的值，如第一个算式，其输出为：$(CLASS， VALUE)$( number, 1.0)$( plus, + )$(number, 2)$(mul, * )$(number, 3) 关于TOKEN的分类（CLASS），可将所有标识符归为一类；将常数归为另一类；保留字和分隔符则可采取一词一类。对于变量标识符和常数，CLASS字段为相应的类别码，VALUE字段则是该标识符、常数在其符号表中登记项的序号。3、程序应通过DFA来完成词法分析。可参考的DFA如下图：图中每一个箭头表明一个字符的输入，由于这个输入，自动机从一个状态变为另一个状态。同学们可以根据自己的理解自行设计DFA。该DFA需能够识别本实验中要实现的科学计算器的所有TOKEN。采用有限自动机（DFA）进行分析，对于特定符号如+、-、*、/、%、(、)、!、=，为每一个符号提供一个状态、而其他的一些由字母组成的符号，如ans、pi、sto、clr等，则作为是一个词，之后再对词进行分类处理。三 、实验报告要求实验报告应包括以下几个部分：1 token的正规式描述2有限状态机状态图3词法分析器的数据结构与算法4 token的输出四、思考题程序设计中哪些环节影响词法分析的效率？如何提高效率？五、 参考文献（美）Kenneth C. Louden著，冯博琴、冯岚等译，编译原理及实践，机械
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