1. 需求分析

要求：闡述詞法分析系統所要完成的功能

設計實現類高級語言的詞法分析器，基本功能如下：

• 能識別以下幾類單詞：

  • 標識符（由大小寫字母、數字以及下劃線組成，但必須以字母或者下劃線開頭）

  • 關鍵字（① 類型關鍵字：整型、浮點型、布爾型、記錄型；② 分支結構中的 if 和 else；③ 循環結構中的 do 和 while；④ 過程聲明和調用中的關鍵字）

  • 運算符（① 算術運算符；② 關系運算符；③ 邏輯運算）

  • 界符（① 用於賦值語句的界符，如“=”；② 用於句子結尾的界符，如“；”；③ 用於數組表示的界符，如“[”和“]”；④ 用於浮點數表示的界符“.”）

  • 常數（無符號整數（含八進制和十六進制數）、浮點數（含科學計數法）、字符串常數等）

  • 注釋（/……/形式）

• 能夠進行簡單的錯誤處理，即識別出測試用例中的非法字符。程序在輸出錯誤提示信息時，需要輸出具體的錯誤類型（即詞法錯誤）、出錯的位置（源程序行號）以及相關的說明文字，其格式為：

Lexical error at Line [行號]: [說明文字].

說明文字的內容沒有具體要求（例如：非法字符），但是錯誤類型和出錯的行號一定要正確，因為這是判斷輸出錯誤提示信息是否正確的唯一標准。

• 系統的輸入形式：要求能夠通過文件導入測試用例。測試用例要涵蓋“實驗內容”中列出的各類單詞。

• 系統的輸出形式：打印輸出測試用例對應的 token 序列 。

2. 文法設計

要求：對如下內容展開描述

• 給出各類單詞的詞法規則描述（正則文法或正則表達式）

標識符：

[_ | [a-z]][\w*]

關鍵字：

r'((auto){1}|(double){1}|(int){1}|(if){1}|' \
r'(#include){1}|(return){1}|(char){1}|(stdio\.h){1}|(const){1})'

運算符：

r'(\+\+|\+=|\+|--|-=|-|\*=|/=|/|%=|%)'

界符：

r'([,:\{}:)(<>])'

常數：

r'(\d+[.]?\d+)'

• 各類單詞的轉換圖

其余的單詞轉換圖較為簡單

常數：

3. 系統設計

要求：分為系統概要設計和系統詳細設計。

• 系統概要設計：給出必要的系統宏觀層面設計圖，如系統框架圖、數據流圖、功能模塊圖等以及相應的文字說明。

功能模塊：

• 系統詳細設計：對如下工作進行展開描述

核心數據結構的設計

使用 Python 的列表 list[]

主要功能函數說明

def is_blank(self, index):判斷是否是空白字符

def skip_blank(self, index):跳過空白字符

def is_keyword(self, value):判斷是否是關鍵字

def main(self):詞法分析的主程序

程序核心部分的程序流程圖

4. 系統實現及結果分析

要求：對如下內容展開描述。

• 系統實現過程中遇到的問題；

系統對十六進制的數的識別沒有考慮進去。

解決方法為在判斷常數時如果判斷該常數第一個數為 0 時，再判斷其後的一個字母是否為 X，如果是，再判斷後面的字符串是否為一連串的 0-9 或 A-F 組成，如果是，則認為該單詞是常數。

• 針對某測試程序輸出其詞法分析結果；

測試樣例如下：

• 對實驗結果進行分析。

詞法分析的結果大體上都是正確的，但對於&&並沒有識別出來，而是識別成了兩個&