编译原理语法分析程序设计.docx
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编译原理语法分析程序设计
一、实验内容和目的
1.已知待分析的C语言子集的语法，用EBNF表示如下：
（1）<程序>→main（）<语句块>
（2）<语句块>→“{”<语句串>“}”
（3）<语句串>→<语句>{;<语句>};
（4）<语句>→<赋值语句>|<条件语句>|<循环语句>
（5）<赋值语句>→ID=<表达式>
（6）<条件语句>→if（条件）<语句块>
（7）<循环语句>→while（<条件>）<语句块>
（8）<条件>→<表达式><关系运算符><表达式>
（9）<表达式>→<项>{+<项>}|<项>{-<项>}
（10）<项>→<因子>{*<因子>}|<因子>{/<因子>}
（11）<因子>→ID|NUM|（<表达式>）
（12）<关系运算符>→<|<=|>|>=|==|!
=
2.实验目的、要求实现的功能
实验目的：
编制一个语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。
实验要求：
在上机
（一）词法分析的基础上，采用递归子程序法或其他适合的语法分析方法，实现其语法分析程序。
要求编译后能检查出语法错误。
3.将实验方法改写为适合预测分析法的文法如下：
（1）<程序>→main（）<语句块>
（2）<语句块>→{<语句串>}
（3）<语句串>→<语句>;<语句串>
（3_1）<语句串>→ε
（4）<语句>→<赋值语句>
（5）<语句>→<条件语句>
（6）<语句>→<循环语句>
（7）<赋值语句>→ID=<表达式>
（8）<条件语句>→if（<条件>）<语句块>
（9）<循环语句>→while（<条件>）<语句块>
（10）<条件>→<表达式><关系运算符><表达式>
（11）<表达式>→<项><表达式`>
（11_1）<表达式`>→+<项><表达式`>
（11_2）<表达式`>→-<项><表达式`>
（11_3）<表达式`>→ε
（12）<项>→<因子><项`>
（12_1）<项`>→*<因子><项`>
（12_2）<项`>→/<因子><项`>
（12_3）<项`>→ε
（13）<因子>→ID
（14）<因子>→NUM
（15）<因子>→（<表达式>）
（16）<关系运算符>→<
（17）<关系运算符>→<=
（18）<关系运算符>→>
（19）<关系运算符>→>=
（20）<关系运算符>→==
（21）<关系运算符>→!
=
4.求改写后文法的非终结符号的FIRST集和FOLLOW集：
非终结符号
FIRST
FOLLOW
<程序>
main
#
<语句块>
{
#;
<语句串>
IDifwhileε
}
<语句>
IDifwhile
;
<赋值语句>
ID
;
<条件语句>
if
;
<循环语句>
while
;
<条件>
IDNUM（
）
<表达式>
IDNUM（
<<=>>===!
=）;
<表达式`>
+-ε
<<=>>===!
=）;
<项>
IDNUM（
+-<<=>>===!
=）;
<项`>
*/ε
+-<<=>>===!
=）;
<因子>
IDNUM（
*/
<关系运算符>
<<=>>===!
=
IDNUM（
5.根据求得的FIRST集和FOLLOW集构造LL
（1）分析表如下：
表格内空白的部分表示“出错”，非空白部分表示要压入分析栈中的文法符号，是按照对应产生式的逆序存放的，即当查找分析表时，表格内的内容从左至右依次入栈。
第3步中改写文法的LL
（1）分析表
main
if
while
ID
NUM
（
）
{
}
+
-
*
/
<
<=
>
>=
==
!
=
=
;
#
<程序>
<语句块>
）（main
<语句块>
}
<语句串>
{
<语句串>
<语句串>;<语句>
ε
<语句>
<条件语句>
<循环语句>
<赋值语句>
<赋值语句>
<表达式>
=ID
<条件语句>
<语句块>）
<条件>（if
<循环语句>
<语句块>）<条件>（while
<条件>
<表达式><关系运算符><表达式>
<表达式>
<表达式`><项>
<表达式`>
ε
<表达式`>
<项>+
<表达式`>
<项>-
ε
ε
ε
ε
ε
ε
ε
<项>
<项`><因子>
<项`>
ε
ε
ε
<项`>
<因子>*
<项`>
<因子>/
ε
ε
ε
ε
ε
ε
ε
<因子>
ID
NUM
）<表达式>（
<关系运算符>
<
<=
>
>=
==
!
=
二、所用仪器、材料（设备名称、型号、规格等）
操作系统：
MicrosoftWindows7
开发平台：
MicrosoftVisualStudio2010
三、实验方法、步骤
登录MicrosoftWindows7操作系统
→打开VisualStudio2010开发平台
→新建“项目”
→“Win32控制台应用程序”
→输入项目名称
→“应用程序设置”
→勾选“空项目”复选框
→右击左侧“解决方案资源管理器”下的“源文件”
→“添加”
→“新建项…”
→新建一个“C++文件（.cpp）”
→在新建的.cpp文件中输入语法分析代码
→调试
→运行
→记录结果
→完成实验报告。
四、实验过程原始记录（数据、图表、计算等）
源代码见实验报告所在目录下的yangdongdong_2.cpp，以下是部分程序代码的截图：
五、实验结果
测试一：
输入文本1（input1.cpp）：
调用语法分析程序后的运行情况：
输出output1.txt文件：
output1.txt文件中的内容如下：
①
②
③
④
注：
语法分析程序本身只要求输出分析结果，此处暂时将每一步推导所用的产生式输出，方便对照检查，LINE[N]表示第N行，以下测试类似，不再说明。
测试二：
输入文本2（input2.cpp）：
调用语法分析程序后的运行情况：
输出output2.txt文件
Output2.txt文件中的内容如下：
①
②
③
④
六、分析和结论
1.本程序先用预先分析法进行语法分析，基本思路是：
（1）首先初始化分析栈和输入单词指示器（即读取当前输入串中的第一个单词）；
（2）然后查看当前分析栈的栈顶符号：
①如果是终结符号，则查看是否与当前输入单词匹配，若匹配则将之出栈，输入指示器指向下一个单词，进行下一轮扫描，若不匹配则报错，②如果是非终结符号，则根据当前输入单词查找分析表，若查到，则将当前栈顶符号出栈，并将查到的产生式逆序入栈，进入下一轮扫描，若没有查到，则报错；（3）最后，若分析栈和输入单词同时为结束符（#）时，表示语法分析成功，程序结束。
2.本程序对语法分析中的错误处理和识别有很多问题，如某些错误可能导致程序进入死循环，因此在语法错误处理方面仍有待改进
3.程序中对文件的操作仍一些不足之处，如：
若关闭输入文件时失败，则会导致输出文件也无法关闭，占用系统资源。
另外，此程序只是对语法分析过程的一个演示，当真正进编译程序的编制时，需要配合专门的语法错误处理程序和中间代码转换程序等进行编译。
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