目标任务
以下为正则文法所描述的 C 语言子集单词符号的示例，请补充单词符号：++，--， >>, <<, += , -= ,*=, /= ，&&（逻辑与），||（逻辑或），！（逻辑非）等等，给出补充后描述 C 语言子集单词符号的正则文法，设计并实现其词法分析程序。
<标识符>→字母︱ <标识符>字母︱ <标识符>数字
<无符号整数>→数字︱ <无符号整数>数字
<单字符分界符> →+ ︱－ ︱* ︱；︱, ︱(︱) ︱{︱} <双字符分界符>→<大于>=︱<小于>=︱<小于>>︱<感叹号>=︱<等于>=︱<斜竖>*
<小于>→<
<等于>→=
<大于>→>
<斜竖> →/
<感叹号>→!
该语言的保留字 ：void、int、float、double、if、else、for、do、while 等等（也可补充）。
设计要求
1）可将该语言设计成大小写不敏感，也可设计成大小写敏感，用户定义的标识符最长不超过 32 个字符；
（2）字母为 a-z A-Z，数字为 0-9；
（3）可以对上述文法进行扩充和改造；
（4）“/*……*/”和“//”(一行内)为程序的注释部分。
（5）给出各单词符号的类别编码；
（6）词法分析程序应能发现输入串中的错误；
（7）词法分析作为单独一遍编写，词法分析结果为二元式序列组成的中间文件；
（8）设计两个测试用例（尽可能完备），并给出测试结果。
一、程序功能描述
输入源程序，词法分析后，能发现其中的错误；
能够识别注释的开始结束、单字符分界符、双字符分界符；
分析结果为二元式序列组成的中间文件。
二、正则文法
G[<单词符号>]：
<单词符号>→<标识符>|<无符号整数>|<单字符分界符>|<双字符分界符>
<标识符>→字母|<标识符>字母|<标识符>数字
<无符号整数>→数字|<无符号整数>数字
<单字符分界符>→% | ; | , | ( | ) | { | } | [ | ]
<双字符分界符>→<大于>=|<小于>=|<感叹号>=|<等于>=|<斜号>*|<加号>+|<加号>=|<减号>-|<减号>=|<星号>=|<斜竖>=|<大于>>|<小于><|<与符号>&|<或符号>| |<斜号>/|<星号>/
<小于>→< <等于>→= <大于>→> <感叹号>→!
<斜号>→/ <加号>→+ <减号>→- <星号>→*
<与符号>→& <或符号>→|
三、程序结构描述
设计方法
单词符号类别编码
|
单词符号 |
类别编码 |
单词符号 |
类别编码 |
|
标识符 |
1 |
% |
20 |
|
无符号整数 |
2 |
; |
21 |
|
void |
3 |
, |
22 |
|
int |
4 |
( |
23 |
|
float |
5 |
) |
24 |
|
double |
6 |
{ |
25 |
|
If |
7 |
} |
26 |
|
else |
8 |
[ |
27 |
|
for |
9 |
] |
28 |
|
do |
10 |
> |
29 |
|
while |
11 |
< |
30 |
|
return |
12 |
= |
31 |
|
break |
13 |
! |
32 |
|
continue |
14 |
>= |
33 |
|
char |
15 |
<= |
34 |
|
+ |
16 |
!= |
35 |
|
- |
17 |
== |
36 |
|
* |
18 |
++ |
37 |
|
/ |
19 |
-- |
38 |
|
+= |
39 |
<< |
44 |
|
-= |
40 |
&& |
45 |
|
*= |
41 |
|| |
46 |
|
/= |
42 |
& |
47 |
|
>> |
43 |
| |
48 |
状态转换图
函数定义及函数之间的调用关系
isLetter：判断是否是字母a-z,A-Z
isDigit：判断是否是数字0-9
getIdentifier_ID：返回保留字或标识符编号
getSinglechar_ID：返回单字符分界符编号
四、代码
#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
int isLetter(char c){
if((c>='a'&&c<='z')||(c>='A'&&c<='Z')) return 1;
return 0;
}
int isDigit(char c){
if(c>='0'&&c<='9') return 1;
return 0;
}
int getIdentifier_ID(char s[]){
if(strcmp(s,"void")==0) return 3;
else if(strcmp(s,"int")==0) return 4;
else if(strcmp(s,"float")==0) return 5;
else if(strcmp(s,"double")==0) return 6;
else if(strcmp(s,"if")==0) return 7;
else if(strcmp(s,"else")==0) return 8;
else if(strcmp(s,"for")==0) return 9;
else if(strcmp(s,"do")==0) return 10;
else if(strcmp(s,"while")==0) return 11;
else if(strcmp(s,"return")==0) return 12;
else if(strcmp(s,"break")==0) return 13;
else if(strcmp(s,"continue")==0) return 14;
else if(strcmp(s,"char")==0) return 15;
else return 1;//是标识符
}
int getSinglechar_ID(char c){
if(c==';') return 21;
else if(c=='%') return 20;
else if(c==',') return 22;
else if(c=='(') return 23;
else if(c==')') return 24;
else if(c=='{') return 25;
else if(c=='}') return 26;
else if(c=='[') return 27;
else if(c==']') return 28;
else return 0;//非单字符
}
int main(){
FILE *fp=NULL;//输入文件
fp=fopen("demo_in.txt","r");
FILE *fw=NULL;//输出文件
fw=fopen("demo_out.txt","w");
char ch;//接收字符
char s1[32];//标识符
char s2[32];//无符号整数
int i=0;
int id;
int flag=0;
ch=fgetc(fp);
while(!feof(fp)){
if(ch==' '||ch=='\t'){//为空格或制表符则不处理，获取下一个字符
ch=fgetc(fp);
continue;
}else if(ch=='\n'){
fprintf(fw,"\n");
ch=fgetc(fp);
continue;
}else if(isLetter(ch)==1){//标识符
i=0;
s1[i++]=ch;
while(isLetter(ch)==1||isDigit(ch)==1){
ch=fgetc(fp);
s1[i++]=ch;
}
s1[i-1]='\0';
id=getIdentifier_ID(s1);
fprintf(fw,"(%d,%s)",id,s1);
}else if(isDigit(ch)==1){//无符号整数
i=0;
s2[i++]=ch;
while(isDigit(ch)==1){
ch=fgetc(fp);
s2[i++]=ch;
}
s2[i-1]='\0';
fprintf(fw,"(2,%s)",s2);
}else if(getSinglechar_ID(ch)!=0){//单字符分界符
fprintf(fw,"(%d,%c)",getSinglechar_ID(ch),ch);
ch=fgetc(fp);
}else if(ch=='>'){//大于
ch=fgetc(fp);
if(ch=='='){
fprintf(fw,"(33,>=)");
ch=fgetc(fp);
}else if(ch=='>'){
fprintf(fw,"(43,>>)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(29,>)");
}
}else if(ch=='<'){//小于
ch=fgetc(fp);
if(ch=='='){
fprintf(fw,"(34,<=)");
ch=fgetc(fp);
}else if(ch=='<'){
fprintf(fw,"(44,<<)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(30,<)");
}
}else if(ch=='!'){//感叹号
ch=fgetc(fp);
if(ch=='='){
fprintf(fw,"(35,!=)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(32,!)");
}
}else if(ch=='='){//等于
ch=fgetc(fp);
if(ch=='='){
fprintf(fw,"(36,==)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(31,=)");
}
}else if(ch=='/'){//斜号
ch=fgetc(fp);
if(ch=='*'){
fprintf(fw,"(处理注释,/*)");
while(1){
flag=0;
ch=fgetc(fp);
while(ch=='*'){//不用if，while可以处理/*后多个*的问题
ch=fgetc(fp);
if(ch=='/'){
fprintf(fw,"(注释结束,*/)");
ch=fgetc(fp);
flag=1;
}
}
if(flag==1) break;
}
}else if(ch=='/'){
fprintf(fw,"(处理注释,//)");
while(ch!='\n'){
ch=fgetc(fp);
}
fprintf(fw,"\n");
ch=fgetc(fp);
}else if(ch=='='){
fprintf(fw,"(42,/=)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(19,/)");
}
}else if(ch=='&'){//与符号
ch=fgetc(fp);
if(ch=='&'){
fprintf(fw,"(45,&&)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(47,&)");
}
}else if(ch=='|'){//或符号
ch=fgetc(fp);
if(ch=='|'){
fprintf(fw,"(46,||)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(48,|)");
}
}else if(ch=='+'){//加号
ch=fgetc(fp);
if(ch=='='){
fprintf(fw,"(39,+=)");
ch=fgetc(fp);
}else if(ch=='+'){
fprintf(fw,"(37,++)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"16,+");
}
}else if(ch=='-'){//减号
ch=fgetc(fp);
if(ch=='='){
fprintf(fw,"(40,-=)");
ch=fgetc(fp);
}else if(ch=='-'){
fprintf(fw,"(38,--)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(17,-)");
}
}else if(ch=='*'){//星号
ch=fgetc(fp);
if(ch=='='){
fprintf(fw,"(41,*=)");
ch=fgetc(fp);
}else{
fprintf(fw,"(18,*)");
}
}else{//其他，出错
fprintf(fw,"\n错误：未定义->%c",ch);
printf("错误：未定义->%c\n",ch);
break;
}
}
fclose(fp);
fclose(fw);
printf("二元式序列组成的中间文件已经生成！\n");
return 0;
}
五、程序测试
测试用例1
测试结果1
测试用例2
测试结果2
