‘教案’課程教案-第三章-1

教案：課程教案---第三章-1－教案作者：編譯原理

章節名稱第三章高級語言及其語法描述

3.1對于詞法分析器的要求3.2詞法分析器的設計

3.3.1正規式與正規集3.3.2確定有限自動機

課程類型理論課√討論課□習題課□實驗課□上機課□技能課□其他□

授課時間第4周周二3、4節教學進度

學生考勤應到：實到：請假：曠課：

教學方法多媒體+講授

目的要求：

了解詞法分析器的功能和輸出形式，熟練掌握詞法分析器設計的原理和方法，能夠以轉換圖為工具使用某種語言的編寫并調試一個掃描器。

重點難點：

重點：詞法分析器的設計；難點：狀態轉換圖的實現

課后作業：

作業批改記錄：

教學后記：

教學過程：

詞法分析的任務：從左至右逐個字符地對源程序進行掃描，產生一個個單詞符號。

詞法分析器(Lexical Analyzer)又稱掃描器(Scanner)：執行詞法分析的程序

3.1對于詞法分析器的要求

3.1.1詞法分析器的功能和輸出形式

功能：輸入源程序、輸出單詞符號

單詞符號的種類或者輸出形式：

基本字：如begin，repeat，

標識符--表示各種名字：如變量名、數組名和過程名

常數：各種類型的常數

運算符：+，-，*，/，

界符：逗號、分號、括號和空白

輸出的單詞符號的表示形式：

(單詞種別，單詞自身的值)

單詞種別通常用整數編碼表示。若一個種別只有一個單詞符號，則種別編碼就代表該單詞符號。假定基本字、運算符和界符都是一符一種。

若一個種別有多個單詞符號，則對于每個單詞符號，給出種別編碼和自身的值。標識符單列一種；標識符自身的值表示成按機器字節劃分的內部碼。

常數按類型分種；常數的值則表示成標準的二進制形式。

3.1.2詞法分析器作為一個獨立子程序

詞法分析是作為一個獨立的階段，是否應當將其處理為一遍呢?作為獨立階段的優點：結構簡潔、清晰和條理化，有利于集中考慮詞法分析一些枝節問題。

不作為一遍：將其處理為一個子程序。

3.2詞法分析器的設計

3.2.1輸入、預處理

輸入串放在輸入緩沖區中。

預處理子程序：剔除無用的空白、跳格、回車和換行等編輯性字符；區分標號區、捻接續行和給出句末符等

掃描緩沖區

3.2.2單詞符號的識別：超前搜索

基本字識別：需要超前搜索才能確定哪些是基本字

標識符識別：字母開頭的字母數字串，后跟界符或算符

常數識別：識別出算術常數并將其轉變為二進制內碼表示。有些也要超前搜索。

算符和界符的識別：把多個字符復合而成的算符和界符拼合成一個單詞符號。

3.2.3狀態轉換圖

概念：狀態轉換圖是一張有限方向圖。結點代表狀態，用圓圈表示；狀態之間用箭弧連結，箭弧上的標記(字符)代表射出結狀態下可能出現的輸入字符或字符類；一張轉換圖只包含有限個狀態，其中有一個為初態，實際上至少要有一個終態。

一個狀態轉換圖可用于識別(或接受)一定的字符串。

幾點重要限制--不必使用超前搜索：

所有基本字都是保留字；用戶不能用它們作自己的標識符

基本字作為特殊的標識符來處理；不用特殊的狀態圖來識別，只要查保留字表。

如果基本字、標識符和常數(或標號)之間沒有確定的運算符或界符作間隔，則必須使用一個空白符作間隔。

3.2.4狀態轉換圖的實現

做法：

1)對不含回路的分叉結，可用一個CASE語句或一組IF-THEN-ELSE語句實現

2)對含回路的狀態結，可對應一段由WHILE結構和IF語句構成的程序.

3)終態結表示識別出某種單詞符號，因此，對應語句為

RETURN(C，VAL)

其中，C為單詞種別，VAL為單詞自身值.

3.2詞法分析器的設計

3.2.1輸入、預處理

輸入串放在輸入緩沖區中。

預處理子程序：剔除無用的空白、跳格、回車和換行等編輯性字符；區分標號區、捻接續行和給出句末符等

掃描緩沖區

3.2.2單詞符號的識別：超前搜索

基本字識別：需要超前搜索才能確定哪些是基本字

標識符識別：字母開頭的字母數字串，后跟界符或算符

常數識別：識別出算術常數并將其轉變為二進制內碼表示。有些也要超前搜索。

算符和界符的識別：把多個字符復合而成的算符和界符拼合成一個單詞符號。

3.2.3狀態轉換圖

概念：狀態轉換圖是一張有限方向圖。結點代表狀態，用圓圈表示；狀態之間用箭弧連結，箭弧上的標記(字符)代表射出結狀態下可能出現的輸入字符或字符類；一張轉換圖只包含有限個狀態，其中有一個為初態，實際上至少要有一個終態。

一個狀態轉換圖可用于識別(或接受)一定的字符串。

幾點重要限制--不必使用超前搜索：

所有基本字都是保留字；用戶不能用它們作自己的標識符

基本字作為特殊的標識符來處理；不用特殊的狀態圖來識別，只要查保留字表。

如果基本字、標識符和常數(或標號)之間沒有確定的運算符或界符作間隔，則必須使用一個空白符作間隔。

3.2.4狀態轉換圖的實現

做法：

1)對不含回路的分叉結，可用一個CASE語句或一組IF-THEN-ELSE語句實現

2)對含回路的狀態結，可對應一段由WHILE結構和IF語句構成的程序.

3)終態結表示識別出某種單詞符號，因此，對應語句為

RETURN(C，VAL)

其中，C為單詞種別，VAL為單詞自身值.

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