语法分析器实验报告.doc

1、语法分析器的设计实验报告一、实验内容语法分析程序用LL(1)语法分析方法。首先输入定义好的文法书写文件(所用的文法可以用LL(1)分析)，先求出所输入的文法的每个非终结符是否能推出空，再分别计算非终结符号的FIRST集合，每个非终结符号的FOLLOW集合，以及每个规则的SELECT集合，并判断任意一个非终结符号的任意两个规则的SELECT集的交集是不是都为空，如果是，则输入文法符合LL(1)文法，可以进行分析。对于文法：GE:E-E+T|TT-T*F|FF-i|(E)分析句子i+i*i是否符合文法。二、基本思想1、语法分析器实现语法分析是编译过程的核心部分，它的主要任务是按照程序的语法规则，从

2、由词法分析输出的源程序符号串中识别出各类语法成分，同时进行词法检查，为语义分析和代码生成作准备。这里采用自顶向下的LL(1)分析方法。语法分析程序的流程图如图5-4所示。开始读入文法有效？判断句型报错结束语法分析程序流程图是LL(1) 文法？该程序可分为如下几步：（1）读入文法 （2）判断正误 （3）若无误，判断是否为LL(1)文法 （4）若是，构造分析表；（5）由句型判别算法判断输入符号串是为该文法的句型。三、核心思想该分析程序有15部分组成：（1）首先定义各种需要用到的常量和变量；（2）判断一个字符是否在指定字符串中；（3）读入一个文法；（4）将单个符号或符号串并入另一符号串；（5）求所有

3、能直接推出&的符号；（6）求某一符号能否推出 & ；（7）判断读入的文法是否正确；（8）求单个符号的FIRST；（9）求各产生式右部的FIRST；（10）求各产生式左部的FOLLOW；（11）判断读入文法是否为一个LL(1)文法；（12）构造分析表M；（13）句型判别算法；（14）一个用户调用函数；（15）主函数；下面是其中几部分程序段的算法思想：1、求能推出空的非终结符集、实例中求直接推出空的empty集的算法描述如下：void emp(char c) 参数c为空符号 char temp10;定义临时数组int i;for(i=0;iB,B可推出空)if 右部长度为1但第一个字符为终结符,t

4、hen 返回0(A-a,a为终结符)else for(k=0;kAB)if 找到的字符与当前字符相同(A-AB)结束本次循环else(mark等于0)查找右部符号是否可推出空字,把返回值赋给result 把当前符号加入到临时数组empt里.if 当前字符不能推出空字且还没搜索完全部的产生式then 跳出本次循环继续搜索下一条产生式else if /当前字符可推出空字,返回12、计算每个符号的first集：实例中求单个符号的FIRST集的算法描述如下：void first2 (int i) 参数i为符号在所有输入符号中的序号c等于指示器i所指向的符号在保存终结符元素的termin数组查找cif

5、c为终结符(cVT )，then FIRST(c)=c在保存终结符元素的non_ter数组查找cif c是非终结符(cVN )在所有产生式中查找c所在的产生式if 产生式右部第一个字符为终结符或空(即ca (aVT)或c&) then把a或&加进FIRST(c)if 产生式右部第一个字符为非终结符 thenif 产生式右部的第一个符号等于当前字符 then 跳到下一条产生式进行查找求当前非终结符在所有字符集中的位置if 当前非终结符还没求其FIRST集 then 查找它的FIRST集并标识此符号已求其FIRST集求得结果并入到c的FIRST集.if 当前产生式右部符号可推出空字且当前字符不是右

6、部的最后一个字符 then获取右部符号下一个字符在所有字符集中的位置if 此字符的FIRST集还未查找 then找其FIRST集,并标其查找状态为1把求得的FIRST集并入到c的FIRST集.if当前右部符号串可推出空且是右部符号串的最后一个字符(即产生式为cY1Y2Yk,若对一切1=i=k，均有&FIRST(Yi)，则将&符号加进FIRST(c) ) then把空字加入到当前字符c的FIRST集.else不能推出空字则结束循环标识当前字符c已查找其FIRST集. 3. 计算FOLLOW集FOLLOW集的构造可用如下方法来求：对于文法中的符号X VN ，其FOLLOW(A)集合可反复应用下列规

7、则计算，直到FOLLOW(A)集合不再增大为止。(1)对于文法开始符号S，因为SS，故#FOLLOW(S)；(2)若Aa Bb，其中BVN，a(VT UVN)*、b(VT UVN)+，则FIRST(b)-eFOLLOW(B)；(3)若Aa B或Aa Bb (b e)，则FOLLOW(A) FOLLOW(B)。FOLLOW集的算法描述如下：void FOLLOW(int i)X为待求的非终结符把当前字符放到一临时数组foll中,标识求已求其FOLLOW集.避免循环递归if X为开始符号 then #FOLLOW(X)对全部的产生式找一个右部含有当前字符X的产生式注：比如求FOLLOW(B)则找A

8、X或AaXb(b)的产生式if X在产生式右部的最后(形如产生式AaX) then查找非终结符A是否已经求过其FOLLOW集.避免循环递归if 非终结符A已求过其FOLLOW集 thenFOLLOW(A)FOLLOW(X)继续查下一条产生式是否含有Xelse求A之FOLLOW集，并标识为A已求其FOLLOW集else if X不在产生式右部的最后(形如AaBb) thenif右部X后面的符号串b能推出空字e then查找b是否已经求过其FOLLOW集.避免循环递归if 已求过b的FOLLOW集 then FOLLOW(A)FOLLOW(B)结束本次循环else if b不能推出空字 then

9、求FIRST(b)把FIRST(b)中所有非空元素加入到FOLLOW(B)中标识当前要求的非终结符X的FOLLOW集已求过4.计算SELECT集SELECT集的构造算法如下：对所有的规则产生式Ax：(1)若x不能推出空字e，则SELECT(Ax) = FIRST(x)；(2)若x可推出空字e，则SELECT(Ax)=FIRST(x)e U FOLLOW(A)。算法描述如下： for(i=0;i=产生式总数-1;i+)先把当前产生式右部的FIRST集(一切非空元素,不包括)放入到当前产生式的SELECT(i);if 产生式右部符号串可推出空字e then把i指向的当前产生式左部的非终结符号的FO

10、LLOW集并入到SELECT(i)中5.判断是否LL(1)文法要判断是否为LL(1)文法，需要输入的文法G有如下要求：具有相同左部的规则的SELECT集两两不相交，即：SELECT(Aa) SELECT(Ab)= 如果输入的文法都符合以上的要求，则该文法可以用LL(1)方法分析。算法描述如下：把第一条产生式的SELECT(0)集放到一个临时数组temp中for(i=1;i=产生式总数-1;i+) 求temp的长度lengthif i指向的当前产生式的左部等于上一条产生式的左部 then把SELECT(i)并入到temp数组中If temp的长度小于length加上SELECT (i)的长度返回

11、0else把temp清空把SELECT (i)存放到temp中结果返回1；四、算法#include#include#include/*/int count=0; /产生式的个数int number; /所有终结符和非终结符的总数char start; /开始符号char termin50; /终结符号char non_ter50; /非终结符号char v50; /所有符号char left50; /左部char right5050; /右部char first5050,follow5050; /各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合char first15050; /所有单个符号的

12、FIRST集合char select5050; /各个产生式的SELECT集合char firstflag50,followflag50; /记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过char empty20; /记录可推出&的符号char nonempty20; /记录不可推出&的符号char empt20; /求_emp()时使用char TEMP50; /求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合int validity=1; /表示输入文法是否有效int ll=1; /表示输入文法是否为LL(1)文法int M2020; /分析表char choose; /用户输入时使用cha

13、r foll20; /求FOLLOW集合时使用/*判断一个字符c是否在指定字符串p中*/int in(char c,char *p)int i;if(strlen(p)=0)return(0);for(i=0;i+) if(pi=c)return(1); /若在，返回1if(i=(int)strlen(p)return(0); /若不在，返回0/*将单个符号或符号串并入另一符号串*/void merge(char *d,char *s,int type) /是目标符号串，s是源串，type1，源串中的&一并并入目串； /type2，源串中的&不并入目串 int i,j;for(i=0;i=(i

14、nt)strlen(s)-1;i+)if(type=2&si=&);elsefor(j=0;j+)if(j(int)strlen(d)&si=dj)break; /若已存在，则退出，继续看下一个源串字符if(j=(int)strlen(d) /若不存在，则并入dj=si;dj+1=0;break;/*读入一个文法*/char grammer(char *t,char *n,char *left,char right5050)char vn50,vt50;char s;char p5050;int i,j;printf(请输入文法的非终结符号串：); scanf(%s,vn);getchar()

15、; i=strlen(vn); memcpy(n,vn,i);ni=0;printf(请输入文法的终结符号串：); scanf(%s,vt);getchar(); i=strlen(vt); memcpy(t,vt,i);ti=0; printf(请输入文法的开始符号：);scanf(%c,&s);getchar();printf(请输入文法产生式的条数：); scanf(%d,&i);getchar();count=i; for(j=1;j=i;j+)printf(请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：,j,i);scanf(%s,pj-1); getchar(); for(j=0;j)

16、/检测输入错误 printf(n输入错误!);validity=0;return(0); return(s);/*判断读入的文法是否正确*/int judge() int i,j;for(i=0;i=count-1;i+)if(in(lefti,non_ter)=0) /若左部不在非终结符中，报错printf(n文法左部出错!);validity=0;return(0);for(j=0;j=(int)strlen(righti)-1;j+)if(in(rightij,non_ter)=0&in(rightij,termin)=0&rightij!=&) /若右部某一符号不在非终结符、终结符中且

17、不为&，报错printf(n文法右部出错!);validity=0;return(0);return(1);/*求所有能直接推出&的符号*/void emp(char c) char temp10;int i;for(i=0;iB,B可推出空)return(1);else if(j=1&in(righti0,termin)=1)/右部长度为1但第一个字符为终结符,返回0(A-a,a为终结符)continue;else for(k=0;kAB)mark=1;if(mark=1) /找到的字符与当前字符相同(A-AB)continue; /结束本次循环else /(mark等于0)for(k=0;

18、k=j-1;k+)result*=_emp(rightik);/递归调用，查找右部符号是否可推出空字,把返回值赋给resulttemp0=rightik;temp1=0;merge(empt,temp,1);/把当前符号加入到临时数组empt里，标记已查找if(result=0&icount)/如果当前字符不能推出空字且还没搜索完全部的产生式,则跳出本次循环继续搜索下一条产生式continue;else if(result=1&icount)/当前字符可推出空字,返回1return(1);/*求单个符号的FIRST*/void first2(int i) /i为符号在所有输入符号中的序号 ch

19、ar c,temp20;int j,k,m;char ch=&;c=vi;emp(ch);/求所有能直接推出空字的符号,结果保存到empty中if(in(c,termin)=1) /若为终结符-cVT，则FIRST(c)=c first1i0=c;first1i1=0; else if(in(c,non_ter)=1) /若为非终结符for(j=0;j=count-1;j+) /j为所有产生式中的序列 if(leftj=c) /找一个左部为c的产生式if(in(rightj0,termin)=1|rightj0=&)/若产生式右部第一个字符为终结符或空.-产生式Xa (aVT)或X&,则把a或&加进FIRST(X) temp0=rightj0;temp1=0;merge(first1i,temp,1); /-XY1Y2Yk的产生式，若Y1VN，则把FIRST(Y1)中的一切非空符号加进FIRST(X)else if(in(rightj0,non_ter)=1)/产生式右部