编译原理实验课

本人没咋学编译原理，能力有限，写的不好轻点喷，大佬路过的话，那你就路过就好

东大编译原理实验课原题，22年

1. 基本题：简单的扫描器设计

【问题描述】

熟悉并实现一个简单的扫描器，设计扫描器的自动机；设计翻译、生成Token的算法；编写代码并上机调试运行通过。

要求扫描器可识别的单词包括：关键字、界符、标识符和常整形数。

其中关键字表、界符表、标识符表、常整数表如下：（表中没有的关键字、界符等可以接着编号继续扩展)
在这里插入图片描述
【输入形式】源程序文件

【输出形式】

相应单词的Token序列；

标识符表，常数表。

【样例输入】

x10=x+y1*120+10;

【样例输出】

注意每行输出最后没有多余空格，最后一行输出后不换行。

Token :(I 1)(P 11)(I 2)(P 8)(I 3)(P 9)(C 1)(P 8)(C 2)(P 13)
I :x10 x y1
C :120 10

大体思路

我这里用了unordered_map来对应存<string,int> ，但是unordered_map他存进去后的顺序是胡乱的，不利于输出，我就直接存到vector里输出了，建议可以用pair<string,int> 方便点。
然后就是把想到的一些关键字，界符什么的初始化一下。
文件输入输出就上网一查，很多用法都有，我这里用了一种比较方便的。

从文本里一行一行的读入数据，存到一个string变量里，然后就对这个string从头到尾跑一遍，分三种情况，第一种是界符，如果当前字符是界符，那就再看看下一个字母是不是+,=这样的能够满足==，++，–这样的符号。第二种情况就是第一个字母为数字，这种呢就要么是标识符，要么就是整数了，分情况讨论就行。第三种就是第一个字母是字母，那这种就是要么关键字，要么标识符了
过验收的代码（文件输入输出）
里边的小注释是我用来debug的，一些没用到的变量是给第二题的，第二题题目看着怪怪的，不想写了，也懒得改了

#include<iostream>
#include<unordered_map>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<vector>
#include<fstream>
using namespace std;
unordered_map<string,int> keyK;//这个无序是胡乱排序，也不按照自己输入的顺序，后来知道了懒得改了，直接套个vector输出吧
unordered_map<string,int> keyP;
unordered_map<string,int> keyI;
unordered_map<string,int> keyC1;
unordered_map<string,int> keyC2;
unordered_map<string,int> keyCT;
unordered_map<string,int> keyST;
vector<string> I;
vector<string> C1;
vector<string> C2;
vector<string> CT;
vector<string> ST;
int idxI=1,idxC1=1,idxC2=1,idxCT=1,idxST=1;
int kind(char ch)
{if ((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')) return 1;if (ch>='0'&&ch<='9') return 2;if (ch=='-'||ch=='/'||ch=='('||ch==')'||ch=='='||ch=='<'||ch=='>'||ch=='+'||ch=='*'||ch==','||ch==';'||ch=='{'||ch=='}'||ch=='"') return 3;return 0;
}
void init()
{keyK["int"]=1,keyK["void"]=2,keyK["break"]=3,keyK["float"]=4,keyK["while"]=5;keyK["do"]=6,keyK["struct"]=7,keyK["const"]=8,keyK["case"]=9,keyK["for"]=10;keyK["return"]=11,keyK["if"]=12,keyK["default"]=13,keyK["else"]=14;keyK["long"]=15,keyK["short"]=16,keyK["double"]=17,keyK["char"]=18;keyK["unsigned"]=19,keyK["signed"]=20,keyK["union"]=21,keyK["goto"]=22;keyK["switch"]=23,keyK["continue"]=24,keyK["typedef"]=25,keyK["cout"]=26;keyK["cin"]=27,keyK["main"]=28,keyK["printf"]=29,keyK["scanf"]=30;keyP["-"]=1,keyP["/"]=2,keyP["("]=3,keyP[")"]=4,keyP["=="]=5,keyP["<="]=6;keyP["<"]=7,keyP["+"]=8,keyP["*"]=9,keyP[">"]=10,keyP["="]=11,keyP[","]=12;keyP[";"]=13,keyP["++"]=14,keyP["{"]=15,keyP["}"]=16,keyP["["]=17,keyP["]"]=18;}
int main()
{init();//for (auto i:keyK) cout<<i.first<<" "<<i.second<<"\n";//for (auto i:keyP) cout<<i.first<<" "<<i.second<<"\n";ifstream infile;infile.open("data2.txt",ios::in);if (!infile.is_open()){printf("Not found file!\n");return 0;}cout<<"Token :";string input;while(getline(infile,input)){for (int i=0;i<(int)input.size();i++){string tmp;//cout<<i<<" "<<input[i]<<" "<<kind(input[i])<<"\n";if (kind(input[i])==3) {//cout<<"i=P"<<i<<" ";string tt;if (input[i+1]=='='||input[i+1]=='+') {tt+=input[i];tt+=input[i+1];cout<<"(P "<<keyP[tt]<<")";i++;}else {tt+=input[i];cout<<"(P "<<keyP[tt]<<")";}}else if (kind(input[i])==2) {//cout<<"i=C"<<i<<" ";bool flag=false;while (kind(input[i])!=3) {if (kind(input[i])==1) flag=true;tmp+=input[i];i++;}i--;if (keyI.find(tmp)!=keyI.end()) {cout<<"(I "<<keyI[tmp]<<")";}else if (keyC1.find(tmp)!=keyC1.end()) {cout<<"(C1 "<<keyC1[tmp]<<")";}else {if (flag) {keyI[tmp]=idxI;I.push_back(tmp);cout<<"(I "<<idxI<<")";idxI++;}else {keyC1[tmp]=idxC1;C1.push_back(tmp);cout<<"(C1 "<<idxC1<<")";idxC1++;}}}else if (kind(input[i])==1) {//cout<<"i=K"<<i<<" ";bool Find=false;while (kind(input[i])!=3) {tmp+=input[i];if (keyK.find(tmp)!=keyK.end()) {Find=true;cout<<"(K "<<keyK[tmp]<<")";break;}i++;}if (Find) continue;i--;if (keyK.find(tmp)!=keyK.end()) {cout<<"(K "<<keyK[tmp]<<")";}else if (keyI.find(tmp)!=keyI.end()) {cout<<"(I "<<keyI[tmp]<<")";}else {keyI[tmp]=idxI;I.push_back(tmp);cout<<"(I "<<idxI<<")";idxI++;}}//cout<<"2 "<<i<<" "<<input[i]<<" "<<kind(input[i])<<"\n";}}cout<<"\nI :";bool flag=false;for (auto i:I) {if (!flag) flag=true;else cout<<" ";cout<<i;}cout<<"\n";cout<<"C1 :";flag=false;for (auto i:C1) {if (!flag) flag=true;else cout<<" ";cout<<i;}return 0;
}

都能过测试点的代码，虽然说我感觉输出有点奇怪，但能满分就行，懒得管了

#include<iostream>
#include<unordered_map>
#include<cstdio>
#include<cstring>
#include<cstdlib>
#include<vector>
#include<fstream>
using namespace std;
unordered_map<string,int> keyK;//这个无序是胡乱排序，也不按照自己输入的顺序，后来知道了懒得改了，直接套个vector输出吧
unordered_map<string,int> keyP;
unordered_map<string,int> keyI;
unordered_map<string,int> keyC;
vector<string> I;
vector<string> C;
int idxI=1,idxC=1;
int kind(char ch)
{if ((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')) return 1;if (ch>='0'&&ch<='9') return 2;if (ch=='-'||ch=='/'||ch=='('||ch==')'||ch=='='||ch=='<'||ch=='>'||ch=='+'||ch=='*'||ch==','||ch==';'||ch=='{'||ch=='}'||ch=='"') return 3;return 0;
}
void init()
{keyK["int"]=1,keyK["void"]=2,keyK["break"]=3,keyK["float"]=4,keyK["while"]=5;keyK["do"]=6,keyK["struct"]=7,keyK["const"]=8,keyK["case"]=9,keyK["for"]=10;keyK["return"]=11,keyK["if"]=12,keyK["default"]=13,keyK["else"]=14;keyK["long"]=15,keyK["short"]=16,keyK["double"]=17,keyK["char"]=18;keyK["unsigned"]=19,keyK["signed"]=20,keyK["union"]=21,keyK["goto"]=22;keyK["switch"]=23,keyK["continue"]=24,keyK["typedef"]=25,keyK["cout"]=26;keyK["cin"]=27,keyK["main"]=28,keyK["printf"]=29,keyK["scanf"]=30;keyP["-"]=1,keyP["/"]=2,keyP["("]=3,keyP[")"]=4,keyP["=="]=5,keyP["<="]=6;keyP["<"]=7,keyP["+"]=8,keyP["*"]=9,keyP[">"]=10,keyP["="]=11,keyP[","]=12;keyP[";"]=13,keyP["++"]=14,keyP["{"]=15,keyP["}"]=16,keyP["["]=17,keyP["]"]=18;}
int main()
{init();//for (auto i:keyK) cout<<i.first<<" "<<i.second<<"\n";//for (auto i:keyP) cout<<i.first<<" "<<i.second<<"\n";/*ifstream infile;infile.open("data2.txt",ios::in);if (!infile.is_open()){printf("Not found file!\n");return 0;}*/ //这里是文件输入输出，你就在cpp文件位置旁边建一个data2.txt文件就行cout<<"Token :";string input;while(getline(cin,input)){for (int i=0;i<(int)input.size();i++){string tmp;//cout<<i<<" "<<input[i]<<" "<<kind(input[i])<<"\n";if (kind(input[i])==3) {//cout<<"i=P"<<i<<" ";string tt;if (input[i+1]=='='||input[i+1]=='+') {tt+=input[i];tt+=input[i+1];cout<<"(P "<<keyP[tt]<<")";i++;}else {tt+=input[i];cout<<"(P "<<keyP[tt]<<")";}}else if (kind(input[i])==2) {//cout<<"i=C"<<i<<" ";bool flag=false;while (kind(input[i])!=3) {if (kind(input[i])==1) flag=true;tmp+=input[i];i++;}i--;if (keyI.find(tmp)!=keyI.end()) {cout<<"(I "<<keyI[tmp]<<")";}else if (keyC.find(tmp)!=keyC.end()) {cout<<"(C "<<keyC[tmp]<<")";}else {if (flag) {keyI[tmp]=idxI;I.push_back(tmp);cout<<"(I "<<idxI<<")";idxI++;}else {keyC[tmp]=idxC;C.push_back(tmp);cout<<"(C "<<idxC<<")";idxC++;}}}else if (kind(input[i])==1) {//cout<<"i=K"<<i<<" ";bool Find=false;while (kind(input[i])!=3) {tmp+=input[i];if (keyK.find(tmp)!=keyK.end()) {Find=true;cout<<"(K "<<keyK[tmp]<<")";break;}i++;}if (Find) continue;i--;if (keyK.find(tmp)!=keyK.end()) {cout<<"(K "<<keyK[tmp]<<")";}else if (keyI.find(tmp)!=keyI.end()) {cout<<"(I "<<keyI[tmp]<<")";}else {keyI[tmp]=idxI;I.push_back(tmp);cout<<"(I "<<idxI<<")";idxI++;}}//cout<<"2 "<<i<<" "<<input[i]<<" "<<kind(input[i])<<"\n";}}cout<<"\nI :";bool flag=false;for (auto i:I) {if (!flag) flag=true;else cout<<" ";cout<<i;}cout<<"\n";cout<<"C :";flag=false;for (auto i:C) {if (!flag) flag=true;else cout<<" ";cout<<i;}return 0;
}

2. 扩展题：扫描器类的设计

【问题描述】

熟悉并实现一个简单的扫描器，设计扫描器的自动机；设计翻译、生成Token的算法；编写代码并上机调试运行通过。

扫描器可识别的单词包括：关键字、界符、标识符和常数（常数包括如：123 123.567 0.567 12.34e+23 …）；

要求常整数输出按十进制输出（测试数据中只有16进制与10进制整数），浮点数考虑到精度问题按输入格式输出（测试数据只有10进制浮点数）。同时使用科学计数法的数字都是浮点数。为降低难度，样例3给出一种边界情况供大家调试。

在面对诸如"a+++++b"以及"a+++b"这种丧心病狂的输入时，界符匹配按照从左向右贪心匹配最长界符的策略进行匹配。

判断字符常量及字符串常量单词，将字符和字符串常量分别保存进单独的常量表CT、ST。例如’a’、”OK”；同时字符串与字符常量均不考虑转义字符（"“和带”"的都不考虑）。

可以识别简单的词法错误主要形式为’sdddd’、1.sdasf等,尚未定义的单词等。

其中关键字表、界符表、标识符表、常整数表、常实数表、字符表、字符串表如下：（表中除关键词与界符表的表都可以接着编号继续扩展)

在这里插入图片描述
【输入形式】一行带空格的输入。其中关于数字，对于整型保证仅需考虑10进制与16进制数据，对于浮点型保证仅需考虑10进制数据。

【输出形式】

相应单词的Token序列；

标识符表，整数表，实数表，字符表，字符串表

如果错误则输出"ERROR"。
样例输入】

样例1输入：
120+10.3*12.3e-1;样例2输入：
a="xyz";样例3输入：
int a=12.1; float b=15e2, c=0x15e2;样例4输入：
int a='label';

【样例输出】

样例1输出：
Token :(C1 1)(P 8)(C2 1)(P 9)(C2 2)(P 13)
I :
C1 :120
C2 :10.3 12.3e-1
CT :
ST :样例2输出：
Token :(I 1)(P 11)(ST 1)(P 13)
I :a
C1 :
C2 :
CT :
ST :xyz样例3输出：
Token :(K 1)(I 1)(P 11)(C2 1)(P 13)(K 4)(I 2)(P 11)(C2 2)(P 12)(I 3)(P 11)(C1 1)(P 13)
I :a b c 
C1 :5602 
C2 :12.1 15e2 
CT :
ST :样例4输出：
ERROR

语文不好看这第二题题目看的实在蛋疼，小弟这两天事比较多，日后有缘再补下题

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