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实验原理与基本路线图

实验原理

词法分析器是编译器的第一阶段，用于将源代码转化为一系列具有特定含义的词法单元（Token）。本实验实现的C语言词法分析器功能如下：

1. 从输入文件中读取源代码。
2. 识别标识符、关键字、数字和操作符等Token。
3. 对非法字符进行报错并继续分析剩余代码。
4. 将分析结果输出到指定的输出文件中。

基本技术路线图

以下是该实验的技术路线图，用Mermaid语言表示：

graph TD
    A[读取输入文件] --> B[遍历源代码]
    B --> C{当前字符是否为空白?}
    C -->|是| B
    C -->|否| D{是否为字母开头?}
    D -->|是| E[尝试匹配标识符或关键字]
    D -->|否| F{是否为数字?}
    F -->|是| G[尝试匹配数字]
    F -->|否| H{是否为合法符号?}
    H -->|是| I[输出对应符号Token]
    H -->|否| J[记录未知字符错误]
    E --> K[记录结果到文件]
    G --> K
    I --> K
    J --> K
    K --> B
    B -->|结束| L[关闭文件，生成报告]

---

实验结果分析与结论

实验结果

1. 输入文件： 测试文件名为test.c，内容如下：

   int main() {
       int a = 10 + b;
       !@
   }

2. 输出文件：output.txt生成的结果如下：

   Lexical Analysis Output:
   ( 2, int )
   ( 1, main )
   ( 26, ( )
   ( 27, ) )
   ( 28, { )
   ( 2, int )
   ( 10, a )
   ( 21, = )
   ( 20, 10 )
   ( 22, + )
   Error: Unknown character 'b'
   ( 31, ; )
   ( 29, } )
   Error: Unknown character '!'
   Error: Unknown character '@'
   
   Total errors: 3

实验分析

1. 识别功能正确： 词法分析器正确识别了所有合法的标识符、关键字、符号和数字，并输出了对应的Token编号。
2. 错误处理： 在输入中出现非法字符（如b、!和@）时，程序能够记录错误信息并继续分析。
3. 输出文件结构清晰： 输出文件格式规范，便于后续调试与验证。

实验结论

1. 通过本实验，成功实现了C语言词法分析器的基本功能。
2. 词法分析器能够处理常见的C语言关键字、操作符和标识符，并在遇到非法字符时给出清晰的错误报告。
3. 提高了对编译原理中词法分析过程的理解，以及对C语言的实际编程能力。

改进与收获

1. 可以扩展识别更多的C语言特性（如字符串、注释）。
2. 学会了文件输入输出操作和错误处理技巧，为后续学习更复杂的编译器设计打下基础。

贡献者

freeway348

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