1、接受无符号实数语言的有穷状态自动机

辽宁师范大学计算机与信息技术学院

综合性实验报告

课程名称：编译原理

实验题目：接受无符号实数语言的有穷状态自动机学生姓名：

专业：计算机科学与技术

学号：

实验日期： 2015.04.09

【实验目的】

1. 理解有穷自动机的作用；进一步理解自动机理论。

2. 用状态图和状态矩阵表示有穷自动机；

3. 以程序实现有穷自动机的运行过程；

4. 掌握文法转换成自动机的技术及有穷自动机实现的方法。

【实验内容】

无符号实数的有穷自动机的实现。

利用状态表和有穷自动机的运行原理编制程序，使得程序能够识别一个输入串是否为一个无符号实数。

【实验要求】

设计要求：利用状态图或状态表相关理论，利用有穷自动机理论。

功能要求：输入一个单行无空格的字符串（以“#”结束），如果该字符串是一个合法的输入，则显示“接受”，否则显示“不接受”。

【实验分析】

（一）无符号实数的文法：

〈无符号数〉→d〈余留无符号数〉|.〈十进小数〉|e〈指数部分〉

〈余留无符号数〉→d〈余留无符号数〉|.〈十进小数〉|e〈指数部分〉|ε

〈十进小数〉→d〈余留十进小数〉

〈余留十进小数〉→e〈指数部分〉|d〈余留十进小数〉|ε

〈指数部分〉→d〈余留整指数〉|s〈整指数〉

〈整指数〉→d〈余留整指数〉

〈余留整指数〉→d〈余留整指数〉|ε

其中s表示正或负号(+，-)，d表示0～9中的任一数字。

（二）由此构造状态转换图，DFA。

（三）构造状态矩阵：将有穷自动机的状态S

1 S

2

……S

n

及输入的字a

1

a

2

……a

m

构成一个n*m的矩阵。

1）根据状态矩阵设计出一个识别无符号实数的词法分析程序。

2）扫描无符号实数，根据文法给出无符号实数出错的位置。

#include

#include

int Q[7]={0,1,0,1,0,0,1}; //S1,S3,S6属于终态

int State[7][4]= { //状态矩阵

{1,2,4,-1}, //S0

{1,2,4,-1}, //S1

{3,-1,-1,-1}, //S2

{3,-1,4,-1}, //S3

{6,-1,-1,5}, //S4

{6,-1,-1,-1}, //S5

{6,-1,-1,-1}, //S6

};

int fun(char buf[]){

int i=0,S=0,err=0;

char ch=buf[i];

while(ch!='#'){ //就当前状态和下一接受字符，转换状态err++;

if(ch>='0' && ch<='9')

S=State[S][0]; //数字d为状态矩阵第0列

else {

if(ch=='.')

S=State[S][1]; //小数点'.'为状态矩阵第1列

else

if(ch=='e'||ch=='E')

S=State[S][2]; //'e'为状态矩阵第2列

else

if(ch=='+'||ch=='-')

S=State[S][3]; //'+/-'为状态矩阵第3列

else

if(ch==NULL) return 0;

else {

printf("出错位置：%d\n",err);

return 0;

} //其他非法字符

}

if(S==-1) { //处于非法状态，跳出循环

printf("出错位置：%d\n",err);

return 0;

}

ch=buf[++i];

}

if(Q[S]==1) return 1; //终态

else{

printf("出错位置：%d\n",err);

return 0; //非终态

}}

void main(){

char buf[100];

int K=0;

printf("请输入一个字符串以#结束,输入exit则退出\n"); scanf("%s",buf);

while(strcmp(buf,"exit")){

K=fun(buf);

if(K==1) printf("接受\n\n");

else

if(K==0) printf("不接受\n\n");

printf("请输入一个字符串以#结束,输入exit则退出\n");

scanf("%s",buf);

}

}

【实验过程】

运行结果截屏：