Redy词法分析--浮点数的识别

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这一章内容有：

用状态链的方法识别浮点数

用状态矩阵的方法识别浮点数

（1）简介

在Redy中符点数有下这么几种写法，例如：0.126，.2445，6854.557，155E78，455e47，0.254e78，0.147e-45，0.24E-36，255.E56

在有一些语言中，整数后面跟一个点号，例如  535.  是合法的浮点数，但是在Redy中，这种格式不合法。

（2）BNF文法

floatnumber   ::=  pointfloat | exponentfloat
pointfloat    ::=  [intpart] "." digit+
exponentfloat ::=  (intpart | pointfloat) exponent
intpart       ::=  digit+
exponent      ::=  ("e" | "E") ["+" | "-"] digit+

（3）状态图

（4）状态矩阵

对于浮点数来说，可以把字符分为这么几类：

1. 点号.     （point）
2. 数字0到9　　　（digit）
3. 字母E和e　　　（S_e)
4. 符号＋和-  　　（sign)
5. 除以上字符的所有字符　　（other）

状态矩阵为：

状态\输入	Other	Digit	Point	Sign	S_e
FloatBegin		IntPart	FracBegin
FracBegin		Fraction
IntPart		IntPart	FracBegin		ExpBegin
Fraction		Fraction			ExpBegin
ExpBegin		Exponent		ExpSymbol
ExpSymbol		Exponent
Exponent		Exponent

其中开始状态为FloatBegin，终态为Fraction，Exponent

（5）程序数据－－状态链

浮点数的状态机总共有7个状态，每一个状态都会在某些输入类型下发生状态转移，状态链和状态矩阵的不同点在于，状态矩阵需要关心整个状态机的结构，而状态链方法中，每一个状态只需要关心自己的信息，而不用去了解整个状态机的结构。

首先，我们对这七个状态进行申明，以便我们后面引用

extern struct state ft_begin;
extern struct state ft_frac_begin;
extern struct state ft_int_part;
extern struct state ft_fraction;
extern struct state ft_exp_begin;
extern struct state ft_exp_sign;
extern struct state ft_exponent;

第二步，把用一个维数组来映射输入类型

enum FLOAT_INPUT_TYPES
{
    F_OTHER=0,
    F_DIGIT,
    F_POINT,
    F_SIGN,
    F_S_E,
    F_INPUT_NUM,
};

char float_type_map[ASCII_NUM]=
{
    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,3,0,3,2,0,1,1,1,1,1,1,1,1,1,1,0,0,0,0,0,0,
    0,0,0,0,0,4,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
    0,0,0,0,0,4,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,
    0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0
};

第三步，为每一个状态编写状态链

a）状态FloatBegin在输入类型point下转移到FractionBegin，在输入类型digit下转移到状态IntPart，

struct state* ft_begin_targets[]=
{
    &lex_state_err,        /*F_OTHER*/
    &ft_int_part,        /*F_DIGIT*/
    &ft_frac_begin,        /*F_POINT*/
    &lex_state_err,        /*F_SIGN*/
    &lex_state_err,        /*F_S_E*/
};
struct state ft_begin=
{
    "ft_begin",
    TOKEN_UNKOWN,
    F_INPUT_NUM,
    float_type_map,
    0,
    ft_begin_targets,
    0,
};

b）状态FractionBegin在输入类型Digit下转移到状态Fraction

/*ft_frac_begin*/
struct state* ft_frac_begin_targets[]=
{
    &lex_state_err,        /*F_OTHER*/
    &ft_fraction,        /*F_DIGIT*/
    &lex_state_err,        /*F_POINT*/
    &lex_state_err,        /*F_SIGN*/
    &lex_state_err,        /*F_S_E*/
};
struct state ft_frac_begin=
{
    "ft_fraction",
    TOKEN_UNKOWN,
    F_INPUT_NUM,
    float_type_map,
    0,
    ft_frac_begin_targets,
    0,
};

c）状态IntPart在输入类型digit转移到自身，输入类型point下转移到状态FractionBegin，输入类型S_e下转移到ExponentBegin

/*ft_int_part*/
struct state* ft_int_part_targets[]=
{
    &lex_state_err,        /*F_OTHER*/
    &ft_int_part,        /*F_DIGIT*/
    &ft_frac_begin,        /*F_POINT*/
    &lex_state_err,        /*F_SIGN*/
    &ft_exp_begin,        /*F_S_E*/
};
struct state ft_int_part=
{
    "ft_int_part",
    TOKEN_UNKOWN,
    F_INPUT_NUM,
    float_type_map,
    0,
    ft_int_part_targets,
    0,
};

d）状态Fraction在输入digit下转移到自身，在输入类型S_e转移到ExponentBegin，并且Fraction为终态。

struct state* ft_fraction_targets[]=
{
    &lex_state_err,        /*F_OTHER*/
    &ft_fraction,        /*F_DIGIT*/
    &lex_state_err,        /*F_POINT*/
    &lex_state_err,        /*F_SIGN*/
    &ft_exp_begin,        /*F_S_E*/
};
struct state ft_fraction=
{
    "float",
    TOKEN_FLOAT,
    F_INPUT_NUM,
    float_type_map,
    0,
    ft_fraction_targets,
    1,
};

e）状态ExponentBegin在输入类型digit下转移到Exponent，在输入类型sign下转移到状态ExponentSymbol

struct state* ft_exp_begin_targets[]=
{
    &lex_state_err,        /*F_OTHER*/
    &ft_exponent,        /*F_DIGIT*/
    &lex_state_err,        /*F_POINT*/
    &ft_exp_sign,        /*F_SIGN*/
    &lex_state_err,        /*F_S_E*/
};
struct state ft_exp_begin=
{
    "ft_exp_beign",
    TOKEN_UNKOWN,
    F_INPUT_NUM,
    float_type_map,
    0,
    ft_exp_begin_targets,
    0,
};

f）状态ExponentSymbol在输入类型Digit下转移到状态Exponent

struct state* ft_exp_sign_targets[]=
{
    &lex_state_err,        /*F_OTHER*/
    &ft_exponent,        /*F_DIGIT*/
    &lex_state_err,        /*F_POINT*/
    &lex_state_err,        /*F_SIGN*/
    &lex_state_err,        /*F_S_E*/
};
struct state ft_exp_sign=
{
    "ft_exp_sign",
    TOKEN_UNKOWN,
    F_INPUT_NUM,
    float_type_map,
    0,
    ft_exp_begin_targets,
    0,
};

g）状态Exponent在输入类型Digit下转移到自身，并且该状态同时也为终态

/*ft_exponent*/
struct state* ft_exponent_targets[]=
{
    &lex_state_err,        /*F_OTHER*/
    &ft_exponent,        /*F_DIGIT*/
    &lex_state_err,        /*F_POINT*/
    &lex_state_err,        /*F_SIGN*/
    &lex_state_err,        /*F_S_E*/
};
struct state ft_exponent=
{
    "exp_float",
    TOKEN_EXP_FLOAT,
    F_INPUT_NUM,
    float_type_map,
    0,
    ft_exponent_targets,
    1,
};

到现在为止，我们已经完成了状态链的制作，把状态FloatBegin找入我们的驱动程序，就可以识别浮点数了。

（6）运行结果

状态链识别方法的程序在tutorial/lexical/sl_float下面，具体的运行结果如下

状态矩阵识别浮点数程序大家可以在tutorial/lexical/float下面找到。

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