接受有效整数和浮点值的 Lex 程序

简介

Lex 是一种词法分析器生成工具，它可以生成 C 语言代码，将输入的文本分解成一个个 token，用于后续语法分析。本程序是一个使用 Lex 工具编写的程序，可以接受有效的整数和浮点数并将它们识别出来。

实现

思路

为了识别输入中的数字，我们需要先了解数字的一些规则。这里以整数为例，整数主要有以下两个规则：

1. 整数可以有多个数字，但不能出现小数点。
2. 整数的第一位可以是 "-" 或数字。

那么，可以使用正则表达式来描述这个规则，比如：

-?[0-9]+

此正则表达式表示一个可选的负号，后跟一到多个数字。

而浮点数规则更加复杂一些，浮点数主要有以下两个规则：

1. 浮点数可以包含小数部分，小数点左右必须有至少一位数字。
2. 浮点数的第一位可以是 "-" 或数字。

我们可以结合整数规则来得到浮点数的正则表达式，如下：

-?[0-9]*\.[0-9]+

此正则表达式表示一个可选的负号，后跟至少一个数字，后跟一个小数点，后跟至少一位数字。

代码

下面是这个 Lex 程序的实现，注意，该程序使用了 C 语言的 stdio.h 库函数，在输出时使用了 printf 函数。

%{
#include <stdio.h>
%}

%option noyywrap

%%

-?[0-9]+          { printf("整数：%s\n", yytext); }
-?[0-9]*\.[0-9]+  { printf("浮点数：%s\n", yytext); }

.                 { /* do nothing */ }

%%

int main() {
    yylex();
    return 0;
}

代码说明

在代码中，我们首先引入了 stdio.h 库，以便在输出结果时使用 printf 函数。然后，我们使用 %option noyywrap 声明不需要使用默认的 yywrap 函数，因为我们只处理一次输入。

在 %{...%} 部分可以声明一些 C 语言的代码，这些代码会直接放置在生成的 C 代码的头部。

在 %% 标记之间是 Lex 的规则部分，我们在这里声明了两个正则表达式规则，分别用于识别整数和浮点数。当匹配到这些规则时，程序会输出相应的消息。

在最后的 main 函数内，我们调用了 yylex 函数，开始执行程序。

使用

为了使用这个程序，我们需要安装 Lex 工具和 C 语言编译器。以 Ubuntu 系统为例，可以使用以下命令安装 Lex 和 C 编译器：

sudo apt-get install flex
sudo apt-get install gcc

然后，将上述代码保存为 scanner.l 文件，并使用以下命令编译它：

flex scanner.l
gcc lex.yy.c -lfl -o scanner

此时，编译器会生成一个名为 scanner 的可执行文件，我们可以使用以下命令将输入文本传递给该程序：

echo "1234 -5678 12.34 -56.78" | ./scanner

该命令会输入一行文本并将其传递给 scanner 程序，该程序会识别并输出输入文本中的数字：

整数：1234
整数：-5678
浮点数：12.34
浮点数：-56.78