十进制八进制十六进制词法分析器
时间: 2023-10-26 15:06:01 浏览: 245
十进制、八进制和十六进制都是数字表示方式,它们在计算机中的表示方式不同,因此需要进行词法分析。词法分析器是编译器的一部分,用于将源代码分解为单个的词元(token),并将每个词元分类为不同的类型,例如关键字、标识符、运算符、常量等。
对于十进制、八进制和十六进制的词法分析器,其主要任务是将数字字符串转换为对应的数值,并将其分类为常量类型。在词法分析器中,可以使用正则表达式来匹配数字字符串,并根据其前缀(0、0x等)来确定其表示的进制。然后,将其转换为十进制数值,并生成对应的常量类型的词元。
例如,在C语言中,可以使用以下正则表达式来匹配十进制、八进制和十六进制数字字符串:
- 十进制:[0-9]+
- 八进制:0[0-7]+
- 十六进制:0[xX][0-9a-fA-F]+
然后,根据匹配到的前缀来确定其表示的进制,并将其转换为十进制数值。最后,生成对应的常量类型的词元,例如:
- 十进制:CONST_INT
- 八进制:CONST_OCT
- 十六进制:CONST_HEX
相关问题
用状态转换图实现词法分析器要求如下:编程实现两种单词的识别的方法:标识符、整数(十进制、八进制或十六进制)。 编写主函数,输入字符串,调用上述方法,分别输出识别出的单词是标识符还是整数,对不能识别的单词输出错误信息。 查找识别出的单词的种别码,将输出形式改为Token二元形式。
### 构建词法分析器的状态转换图
为了实现一个可以识别标识符和整数(包括十进制、八进制和十六进制)的词法分析器,可以通过状态机来定义其行为。以下是基于状态转换图的设计思路:
#### 状态描述
1. **初始状态 (S0)**
开始解析时处于此状态。
2. **字母开头状态 (S1)**
如果遇到字母或下划线,则进入 S1 表示正在读取标识符的一部分[^1]。
3. **数字开头状态 (S2)**
遇到数字 `0` 则进入 S2,用于判断后续可能是八进制还是十六进制。
4. **十进制状态 (S3)**
遇到非零数字则进入 S3,表示当前正在读取十进制数。
5. **八进制前缀状态 (S4)**
在 S2 后如果遇到 `o` 或 `O` 进入 S4,准备读取八进制数值。
6. **十六进制前缀状态 (S5)**
在 S2 后如果遇到 `x` 或 `X` 进入 S5,准备读取十六进制数值。
7. **错误状态 (Error)**
当无法匹配任何合法模式时转入 Error 状态并报告错误。
8. **完成状态 (Accept)**
成功识别标识符或整数后进入 Accept 状态。
---
### 主函数逻辑设计
主函数的主要职责是从输入流中逐字符读取数据,并调用状态机进行处理。当状态机返回 Token 时将其存储至列表;若检测到非法字符,则记录错误信息。
```cpp
#include <iostream>
#include <string>
#include <vector>
using namespace std;
enum TokenType { IDENTIFIER, DECIMAL, OCTAL, HEXADECIMAL, ERROR };
struct Token {
TokenType type;
string value;
};
class Lexer {
public:
vector<Token> tokenize(const string& input);
private:
pair<TokenType, string> scanIdentifierOrNumber(int& pos, const string& input);
bool isLetter(char c) { return ('a' <= c && c <= 'z') || ('A' <= c && c <= 'Z'); }
bool isDigit(char c) { return '0' <= c && c <= '9'; }
};
vector<Token> Lexer::tokenize(const string& input) {
vector<Token> tokens;
int pos = 0;
while (pos < input.size()) {
char currentChar = input[pos];
if (isLetter(currentChar)) {
auto result = scanIdentifierOrNumber(pos, input);
tokens.push_back({result.first, result.second});
} else if (isDigit(currentChar)) {
auto result = scanIdentifierOrNumber(pos, input);
tokens.push_back({result.first, result.second});
} else {
tokens.push_back({ERROR, string(1, currentChar)});
++pos; // Move to next character after error.
}
}
return tokens;
}
pair<TokenType, string> Lexer::scanIdentifierOrNumber(int& pos, const string& input) {
int start = pos;
char firstChar = input[start];
if (isLetter(firstChar)) {
// Scan identifier
while (pos < input.size() && (isLetter(input[pos]) || isdigit(input[pos]))) {
++pos;
}
return {IDENTIFIER, input.substr(start, pos - start)};
} else if (isdigit(firstChar)) {
// Scan number
if (firstChar == '0') {
++pos; // Skip leading zero
if (pos < input.size()) {
char secondChar = input[pos];
if (secondChar == 'x' || secondChar == 'X') {
++pos; // Skip 'x'
while (pos < input.size() && isxdigit(input[pos])) {
++pos;
}
return {HEXADECIMAL, input.substr(start, pos - start)};
} else if (secondChar >= '0' && secondChar <= '7') {
while (pos < input.size() && (input[pos] >= '0' && input[pos] <= '7')) {
++pos;
}
return {OCTAL, input.substr(start, pos - start)};
}
}
return {DECIMAL, "0"}; // Single digit '0'.
} else {
// Decimal number
while (pos < input.size() && isdigit(input[pos])) {
++pos;
}
return {DECIMAL, input.substr(start, pos - start)};
}
}
return {ERROR, ""};
}
int main() {
string input = "abc _def 0xabcd 0123 123";
Lexer lexer;
vector<Token> tokens = lexer.tokenize(input);
cout << "Tokens:" << endl;
for (const auto& token : tokens) {
switch(token.type) {
case IDENTIFIER: cout << "(IDENTIFIER, " << token.value << ")" << endl; break;
case DECIMAL: cout << "(DECIMAL, " << token.value << ")" << endl; break;
case OCTAL: cout << "(OCTAL, " << token.value << ")" << endl; break;
case HEXADECIMAL: cout << "(HEXADECIMAL, " << token.value << ")" << endl; break;
default: cout << "(ERROR, " << token.value << ")" << endl; break;
}
}
return 0;
}
```
上述代码实现了基本的词法分析功能,通过状态转移机制分别识别标识符和不同类型的整数。
---
### 输出 Token 的二元形式
Token 的输出采用 `(类型, 值)` 的二元组形式。例如:
- 对于标识符 `"abc"`,输出为 `(IDENTIFIER, abc)`
- 对于十进制数 `"123"`,输出为 `(DECIMAL, 123)`
- 对于八进制数 `"0123"`,输出为 `(OCTAL, 0123)`
- 对于十六进制数 `"0xABCD"`,输出为 `(HEXADECIMAL, 0xABCD)`
对于无法识别的内容,标记为错误 `(ERROR, 不可识别内容)`。
---
### 处理不可识别单词
在状态机运行过程中,一旦发现某个字符既不属于标识符也不属于数字类别,则立即终止当前扫描过程并将该部分标记为错误[^5]。
---
给出词法分析器c语言程序,可以识别十进制数,八进制数,十六进制数,标识符,运算符,核心词,结果到返回单词和单词类别
在C语言中,构建一个词法分析器通常会利用正则表达式或者其他文本处理技术,如lex或flex(一种广泛用于创建词法分析器的工具库)配合yacc(解析器生成器)。这里是一个简化版的伪代码描述:
```c
typedef enum {
INTEGER, // 十进制数
OCTAL, // 八进制数
HEXADECIMAL, // 十六进制数
IDENTIFIER, // 标识符
OPERATOR, // 运算符
KEYWORD, // 核心词
} TokenType;
struct Token {
char *word; // 存储单词
TokenType type; // 类别
};
Token lexer(char *input) {
Token token;
while (*input != '\0') {
// 匹配规则示例:
if (isxdigit(*input)) { // 十六进制或十进制数
token.word = malloc(strlen(input) + 1);
strcpy(token.word, input);
token.type = INTEGER | HEXADECIMAL;
// 更新输入指针跳过已匹配部分
input += strspn(input, "0123456789abcdefABCDEF");
}
else if (isoctaldigit(*input)) { // 八进制数
// 同上处理,替换isxdigit
}
else if (isalpha(*input)) { // 标识符
token.word = input;
while (isalnum(*(input++))) {} // 获取完整标识符
token.type = IDENTIFIER;
}
else if (ispunct(*input) || isspace(*input)) { // 运算符或空格
// 匹配并处理
}
else if (strchr(keyword_table, *input)) { // 核心词
// 检查关键词表
token.word = input;
token.type = KEYWORD;
}
// 如果未匹配到规则,则忽略当前字符
if (!token.word) {
input++;
} else {
break;
}
}
return token;
}
```
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