实验3__识别无符号数的词法分析器设计实现c++.doc

班级: 学号: 姓名:实验三 识别无符号数的词法分析器程序设计一、实验目的与要求通过编写并上机调试一个词法分析程序，掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中，将源程序分解成各类单词的词法分析方法。二、实验重难点DFA无符号数的词法分析器编码实现三、实验内容与要求1. 阅读实验案例，明确实验要求和程序实现方案；2. 参考实验案例，完善该无符号数的词法分析器设计程序。四、实验学时2课时五、实验设备与环境C语言编译环境六、实验案例1. 无符号数的词法分析器原理（1）正规式表示：Unsigned digital: ddddESdd, it includes four regular expressions: dd* 如：5 56 567 d*.dd* 如：.5 5.6 5.67 d*ESdd* 如：E5 E+56 5E-67 d*.dd*ESdd* 如：.5E5 5.65E+56 5.4E-67while VT=0, ,9, ,+,-,E d =0|1| |9 S = +|-|（2）NFA表示:（3）经过NFA转DFA和DFA的化简后得到无符号数的DFA表示：2.设计要求选取无符号数的算术四则运算中的各类单词为识别对象，要求将其中的各个单词识别出来。输入：由无符号数和+，*，/, ( , ) 构成的算术表达式，如1.5E+2100。输出：对识别出的每一单词均单行输出其类别码。单词符号类别码（CLASS）单词值（VALUE）无符号数1数字值+2+-3-*4*/5/(6()7) 如1 （对应1.5E+2）3 （对应-）1 （对应100）3、程序源代码：4、运行结果：测试用例1：0.23E-12-E12结论：（1）案例中的程序只给出了A到BC及其后续通路的程序，没有给出A到D及其后续通路的程序。因此不能识别E12是一个无符号数。测试用例2：0.23E*12/a(0.23E-12) 结论：（2）案例中的程序只给出了若输入的字符串符合无符号数的DFA语法规则，将该无符号数识别出来，并没有给出当输入的字符串不符合无符号数的DFA语法规则时，如何处理。请将案例程序按下表规则补充完整。错误提示有两层含义，一个是输入字符不属于输入字母表，一个是输入字符正确但不合语法规则，这两种错误都应该予以检测并给出相应的处理。但案例程序只检测了第一种错误。七、无符号数的词法分析器设计的完善1. 设计要求，对案例程序的BUG进行完善：（1）案例中的程序只给出了A到BC及其后续通路的程序，没有给出A到D及其后续通路的程序，请将A到D及其后续通路的程序给出。（2）案例中只给出了若输入的字符串符合无符号数的DFA语法规则，将该无符号数识别出来，并没有给出当输入的字符串不符合无符号数的DFA语法规则时如何处理。请将案例程序按下表规则补充完整。注意：3个非终态都应该给出相应的判断。单词符号类别码（CLASS）单词值（VALUE）无符号数1数字值+2无值-3无值*4无值/5无值(6无值)7无值非法的字符串8该非法的字符串2. 词法分析程序（c+语言版，保持良好的缩进关系，主函数不能改，只能改AssortIdentify()、Output()函数等相应的函数）：#includeusing namespace std;#define M 101 /最多可输入的字符数#define UNSIGNEDNUMBER 1 /无符号数#define PLUS 2 /加号#define SUBTRACT 3/减号#define MULTIPLY 4/乘号#define DIVIDE 5/除号#define LEFTBRACKET 6/左括号#define RIGHTBRACKET 7/右括号#define ILLEGAL 8 /非法的字符串 class AccidenceAnalysis /定义词法分析器类private:char testStrM,*p;/私有数据public:AccidenceAnalysis();/构造函数，功能一般是对类做初始化void InputStr();/输入函数void Output(int a,char *p1,char *p2);/输出函数int IsAcceptantCharacter(char *p);/判断输入字符是否属于字符集int IsOperator(char *p);/判断字符是否是字符集+,-,*,/,(,)中的字符int IsUnsignedNum(char *p);/判断字符是否是0-9的整数void AbnormityExamine(char a); /异常检测函数void IdentifyOperator(char *p);/识别字符集+,-,*,/,(,)中的字符void AssortIdentify();/对输入字符分类识别;AccidenceAnalysis:AccidenceAnalysis()int i;for(i=0;iM;i+)testStri=0;/ 0是C+中字符串的结尾标志，存储在字符串的结尾。p=&testStr0; /指针P指向字符数组首元素void AccidenceAnalysis:InputStr()coutt请按要求输入您要分析的语句，所输字符应在要求范围(不超过M)之内，并按回车键运行：;char ch;int i=0;while(ch=cin.get()!=n) / cin.get()是保留回车在输入流队列中的.而cin是丢弃回车的.testStri=ch;i+;AbnormityExamine(testStr);void AccidenceAnalysis:AbnormityExamine(char a)int j=0;char *ptr1,*ptr2;ptr1=a;/指向字符串数组aptr2=a;while(*ptr2!=0)j+;if(!IsAcceptantCharacter(ptr2)coutt您输入的第j个字符 *ptr2 不可以被此程序识别！ 将被跳过.endl;ptr2+;continue; /结束本次循环,继续下次循环,并且进行条件判断;else*ptr1=*ptr2;ptr1+;ptr2+;while(ptr1=ptr2)*ptr1=0;ptr1+;void AccidenceAnalysis:Output(int a,char *p1,char *p2)if(a!=ILLEGAL)coutt类别码：a 单词值：;while(p1=p2)cout*p1;p1+; elsecoutt类别码：a非法的字符串：; while(p1=p2)cout*p1;p1+;coutendl;int AccidenceAnalysis:IsOperator(char *p)char ch=*p;if(ch=+|ch=-|ch=*|ch=/|ch=(|ch=)return 1;elsereturn 0;int AccidenceAnalysis:IsUnsignedNum(char *p)char ch=*p;if(0=ch&ch=9)return 1;elsereturn 0;int AccidenceAnalysis:IsAcceptantCharacter(char *p)char ch=*p;if(IsOperator(p)|IsUnsignedNum(p)|ch=E|ch=.)return 1;else return 0;void AccidenceAnalysis:IdentifyOperator(char *p)char ch=*p;switch(ch) case +: Output(PLUS,p,p);break; case -: Output(SUBTRACT,p,p);break; case *: Output(MULTIPLY,p,p);break; case /: Output(DIVIDE,p,p);break; case (: Output(LEFTBRACKET,p,p);break; case ): Output(RIGHTBRACKET,p,p);break; default: break; void AccidenceAnalysis:AssortIdentify() while(*p!=0) /从DFA的初始状态出发进行分类识别 if(IsOperator(p)/情况1：从状态A出发，判断输入是否为符号，如果是，则不是无符号数，而是运算符，调用运算符识别函数IdentifyOperator（char *p）识别运算符。 IdentifyOperator(p+); continue; else if(IsUnsignedNum(p)|*p=.)/情况2：从状态A出发，判断输入是否为为数字或者. char *p1=p; /拼数，从指针p1到指针p之间的所有的字符串if(IsUnsignedNum(p) /情况2.1：从状态A出发，如果输入为数字,到达状态Bwhile(IsUnsignedNum(p) /情况2.1.1：B之后如果输入为数字,且后面都是数字，则到达终态B，可以判定为无符号数。p+;if(*p=0)Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p); /拼数，从指针p1到指针p之间的所有的字符串p+;continue;else if(*p=E) /情况2.1.2：B之后如果输入E，到达状态D，需要进一步判断。/char*p1=p; p+;if(*p1=+|*p=-)if(IsUnsignedNum(p)/情况2.1.2.1：D之后如果输入d、+、-，且后面一直都是输入d，则到达终态F，可以判断是无符号数。（因为s为+、-、 ）while(IsUnsignedNum(p)p+;Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue; else if(*p=+|*p=-)p+;while(IsUnsignedNum(p)p+;Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue;elsep+;Output(ILLEGAL,p1,-p);p+;continue;/else if(*p=.) /情况2.2.3：从状态B出发，如果输入为.,到达状态C。p+;while(IsUnsignedNum(p) /情况2.2.3.1：从状态C出发，如果输入为d,到达状态Ep+;if(*p=0) /情况2.2.3.1.1：如果遇到字符串结束标志，到达终态E，可以判断为无符号数Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue;else if(*p=E) /情况2.2.3.1.2：从状态E出发，如果输入E,到达状态D，重复刚才状态D之后的判断。 （D之后如果输入d、+、-，且后面一直都是输入d，则到达终态F，可以判断是无符号数。（因为s为+、-、 ）/char*p1=p;p+;if(*p1=+|*p=-)if(IsUnsignedNum(p)while(IsUnsignedNum(p)p+;Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue;else if(*p=+|*p=-)p+;while(IsUnsignedNum(p)p+;Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue;elsep+;Output(ILLEGAL,p1,-p);p+;continue;/if(*p=.) /情况2.2：从状态A出发，如果输入为.。,到达状态Cp+;if(IsUnsignedNum(p) /情况2.2.1： C到Ep+;while(IsUnsignedNum(p)p+;if(*p=0) /情况2.2.1.1： C到E后到终态Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue;else if(*p=E) /情况2.2.1.2： E到Dp+;if(IsUnsignedNum(p) /情况2.2.1.2： D到Hwhile(IsUnsignedNum(p)p+;Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue;else if(*p=+|*p=-) /情况2.2.1.2： D到Fp+;while(IsUnsignedNum(p) /情况2.2.1.2： F到Hp+;Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p);p+;continue; / else if(*p=E)/情况2.1.2：B之后如果输入E，到达状态D，需要进一步判断。 char*p1=p; p+; if(*p1=+|*p=-) if(IsUnsignedNum(p) while(IsUnsignedNum(p) p+; Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p); p+; continue; else if(*p=+|*p=-) p+; while(IsUnsignedNum(p) p+; Output(UNSIGNEDNUMBER,p1,-p); p+; continue; else p+; Output(ILLEGAL,p1,-p); p+; continue; / coutendl; coutt单词分析完毕.endl;int main()AccidenceAnalysis accidenceanalysi