[游戏开发]编译系统实验一 Part 1 词法分析

实验任务

• 使用flex实现c--词法分析器

  1. 识别整数、浮点数、标识符
  2. 识别关键字、特殊符号、括号等
  3. 识别八进制、十六进制整数，指数形式的浮点数
  4. 对无法识别的单元进行报错

• 实验效果(源码未出现的样例及报错属于语法分析范畴)

  // 例1.1
  int main()
  {
      int i = 1;
      int j = ~1;
  }
  

  

  // 例1.3
  int inc()
  {
      int i;
      i = i + 1;
  }
  

  

  // 例1.4
  struct Complex
  {
      float real, image;
  };
  int main()
  {
      struct Complex x;
      y.image = 3.5;
  }
  

  

  // 例1.5
  int main()
  {
      int i = 0123;
      int j = 0x3F;
  }
  

  

  // 例1.6
  int main()
  {
      int i = 09;
      int j = 0x3G;
  }
  

  

  // 例1.7
  int main()
  {
      float i = 1.05e-4;
  }
  

  

  // 例1.8
  int main()
  {
      float i = 1.05e;
  }
  

  

实验步骤一、熟悉lex/flex结构

• 阅读实验指导书1.21-1.26
• 参考

实验步骤二、lex文件编写

1. 整数、浮点数、标识符正则

   digit [0-9]
   digits {digit}|[1-9]{digit}+
   INT [+-]?{digits}
   FLOAT [+-]?{digits}\.{digit}+
   letter [_a-zA-Z]
   ID {letter}({letter}|{digit})*
   

2. 关键字、特殊字符正则

   SEMI ;
   COMMA ,
   ASSIGNOP =
   RELOP >|<|>=|<=|==|!=
   PLUS \+
   MINUS -
   STAR \*
   DIV \/
   AND &&
   OR \|\|
   DOT \.
   NOT !
   TYPE int|float
   LP \(
   RP \)
   LB \[
   RB \]
   LC \{
   RC \}
   STRUCT struct
   RETURN return
   IF if
   ELSE else
   WHILE while
   

3. 八进制、十六进制(两个一组的形式0x**)、指数正则

   oct [0-7]
   octs {oct}|[1-7]{oct}+
   OCT [+-]?0{octs}
   hex [0-9a-fA-F]{2}
   HEX [+-]?0x{hex}+
   EXPO [+-]?{digits}\.{digit}+e[+-]?{digits}
   

实验步骤三、main.c编写

• 仅考虑单文件输入

  #include <stdio.h>
  
  extern FILE* yyin;
  
  int main(int argc, char *argv[]) {
      if(argc > 1) {
          if(!(yyin = fopen(argv[1], "r"))) {
              perror(argv[1]);
              return 1;
          }
      }
      yylex();
      return 0;
  }
  

实验步骤四、生成词法分析器

1. 使用flex将词法规则转换为c源程序得到lex.yy.c

   flex lex.l
   

2. 编译main.c和lex.yy.c，得到词法分析器scanner

   gcc main.c lex.yy.c -lfl -o scanner
   

实验步骤五、测试

• 词法分析只需写正则，由flex完成正则向FA的转换、词法分析器代码的生成