文法的化简和改造编译原理.docx
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文法的化简和改造编译原理
深圳大学
实验报告
课程名称：
编译原理
实验名称：
文法的化简和改造
姓名：
学号：
班级：
实验日期：
第6周、第8周实验课
一.实验目的
1）编写文法的化简和改造程序；
二.实验环境
1）硬件环境：
计算机；
2）软件环境：
C/C++编译器；
三.实验内容
1.用C/C++语言编写方法的化简和改造程序，实现以下功能之一（如实现两个功能，则满分为110分；如实现三个功能，则满分为120分）：
（1）无用符号和无用产生式的删除，参考课本中算法2.1和算法2.2。
（2）ε-产生式的消除，参考课本中算法2.3、2.4和2.5。
（3）单产生式的消除，参考课本中算法2.6。
从文件或终端中读入文法，并将化简和改造后的文法输出到另一文件或终端中。
文法的表示如下：
S->aS
S->W
S->U
U->a
V->bV
V->ac
W->aW
用空字符表示ε
用大写的拉丁字母表示文法的非终结符号，用小写的拉丁字母表示文法的终结符号，每个产生式占一行，第一个产生式的左部为开始符号。
在下面写出代码，并用课本2.4节中相应的例子进行验证，提供相应的截图（对窗口截图时先同时按alt和prtscn键，再按ctrl+v粘贴）
答：
课本中的结果为：
S->aSS->UU->a
而在实验中输出结果为：
S->aSS->a
下面是书本中算法的主要代码：
//algorithm21,algorithm22用于消除无用产生式
//算法2.1
voidalgorithm21（）
{
SymbolSetVN1;
ProductionSetP1;
structLnode*left=NULL;
structRnode*right=NULL;
intflag=0,added=1;
VN1.next=NULL;
P1.next=NULL;
P1.num=0;
//第一步
left=Productions.next;
while（left）
{
flag=1;
right=left->right;
while（right）
{
if（strcmp（right->name,""）==0）
break;
if（IsInSet（&Terminators,right->name）==0）
{
flag=0;
break;
}
right=right->next;
}
if（flag==1）
{
//如果原来不存在则添加
if（IsInSet（&VN1,left->name）==0）
AddSym（&VN1,left->name）;
}
left=left->next;
}
//第二步
added=1;
while（added）
{
added=0;
left=Productions.next;
while（left）
{
flag=1;
right=left->right;
while（right）
{
if（strcmp（right->name,""）==0）
break;
if（（IsInSet（&Terminators,right->name）==0）&&（IsInSet（&VN1,right->name）==0））
{
flag=0;
break;
}
right=right->next;
}
if（flag==1）
{
//如果原来不存在则添加
if（IsInSet（&VN1,left->name）==0）
{
AddSym（&VN1,left->name）;
added=1;
}
}
left=left->next;
}
}
//第三步
left=Productions.next;
while（left）
{
flag=1;
right=left->right;
while（right）
{
if（strcmp（right->name,""）==0）
break;
if（（IsInSet（&Terminators,right->name）==0）&&（IsInSet（&VN1,right->name）==0））
{
flag=0;
break;
}
right=right->next;
}
if（flag==1）
AddPro（&P1,left）;
left=left->next;
}
//转移到系统链表集合
{
//删除原有的
ClearProductionSet（&Productions）;
DestroySymbolSet（&NonTerminators）;
//转移
Productions.num=P1.num;
Productions.next=P1.next;
NonTerminators.next=VN1.next;
}
}
//算法2.2
voidalgorithm22（）
{
SymbolSetVN1,VT1;
ProductionSetP1;
structLnode*left=NULL;
structRnode*right=NULL;
intflag=0,added=1;
VN1.next=NULL;
VT1.next=NULL;
P1.next=NULL;
P1.num=0;
//开始符号放入VN1
AddSym（&VN1,Start）;
//第一步
added=1;
while（added）
{
added=0;
left=Productions.next;
while（left）
{
if（IsInSet（&VN1,left->name）==1）
{
right=left->right;
while（right）
{
if（IsInSet（&NonTerminators,right->name）==1）
added=AddSym（&VN1,right->name）;
elseif（IsInSet（&Terminators,right->name）==1||strcmp（right->name,""）==0）
added=AddSym（&VT1,right->name）;
right=right->next;
}
}
left=left->next;
}
}
//第二步
left=Productions.next;
while（left）
{
flag=1;
if（IsInSet（&VN1,left->name）==1）
{
right=left->right;
while（right）
{
if（IsInSet（&VN1,right->name）==0&&IsInSet（&VT1,right->name）==0）
{
flag=0;
break;
}
right=right->next;
}
if（flag==1）
AddPro（&P1,left）;
}
left=left->next;
}
//转移到系统链表集合
{
//删除原有的
ClearProductionSet（&Productions）;
DestroySymbolSet（&NonTerminators）;
DestroySymbolSet（&Terminators）;
//转移
Productions.num=P1.num;
Productions.next=P1.next;
NonTerminators.next=VN1.next;
Terminators.next=VT1.next;
}
}
//algorithm23,algorithm24用于消除ε-产生式
//算法2.3
voidalgorithm23（）
{
structLnode*left=NULL;
structRnode*right=NULL;
intflag=0,added=1;
W1.next=NULL;
W2.next=NULL;
//第一步
left=Productions.next;
while（left）
{
right=left->right;
//如果是空产生式
if（（right->next==NULL）&&strcmp（right->name,""）==0）
AddSym（&W1,left->name）;
left=left->next;
}
//第二步
added=1;
while（added）
{
added=0;
left=Productions.next;
while（left）
{
flag=1;
right=left->right;
while（right）
{
if（IsInSet（&W1,right->name）==0）
{
flag=0;
break;
}
right=right->next;
}
if（flag==1）
added=AddSym（&W1,left->name）;
left=left->next;
}
}
//algorithm23结束，等待算法2.4
}
//算法2.4
voidalgorithm24（）
{
ProductionSetP1;
structSymbol*sym=NULL;
structLnode*left=NULL,*ltmp=NULL,*tmpNew=NULL;
structRnode*right=NULL,*rtmp=NULL;
intflag=0,added=1;
P1.next=NULL;
P1.num=0;
//第一步
sym=NonTerminators.next;
while（sym）
{
if（IsInSet（&W1,sym->name）==0）
AddSym（&W2,sym->name）;
sym=sym->next;
}
//第二步
left=Productions.next;
while（left）
{
tmpNew=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;
tmpNew->name=（char*）malloc（strlen（left->name）+1）;
strcpy（tmpNew->name,left->name）;
tmpNew->next=NULL;
tmpNew->right=NULL;
forAlgo24（&P1,left,left->right,tmpNew）;
left=left->next;
}
//转移
ClearProductionSet（&Productions）;
Productions.next=P1.next;
Productions.num=P1.num;
}
//递归添加产生式
voidforAlgo24（ProductionSet*Set,structLnode*left,structRnode*tail,structLnode*p）
{
structLnode*ltmp=NULL,*new1=NULL,*new2=NULL;
structRnode*rtmp=NULL,*rt1=NULL,*rt2=NULL,*tailTmp=NULL;;
if（tail==NULL）
{
rtmp=p->right;
if（strcmp（rtmp->name,""）==0&&rtmp->next==NULL）
return;
else
AddPro（Set,p）;
}
elseif（IsInSet（&W1,left->name）==0）
{
//复制p
new1=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;
new1->name=（char*）malloc（strlen（p->name）+1）;
strcpy（new1->name,p->name）;
new1->next=NULL;
new1->right=NULL;
rt1=p->right;
while（rt1）
{
rt2=（structRnode*）malloc（sizeof（structRnode））;
rt2->name=（char*）malloc（strlen（rt1->name）+1）;
strcpy（rt2->name,rt1->name）;
rt2->next=NULL;
if（new1->right==NULL）
{
new1->right=rt2;
tailTmp=new1->right;
}
else
{
tailTmp->next=rt2;
tailTmp=tailTmp->next;
}
rt1=rt1->next;
}
rt2=（structRnode*）malloc（sizeof（structRnode））;
rt2->name=（char*）malloc（strlen（tail->name）+1）;
strcpy（rt2->name,tail->name）;
rt2->next=NULL;
if（tailTmp==NULL）
new1->right=rt2;
else
tailTmp->next=rt2;
forAlgo24（Set,left,tail->next,new1）;
}
else
{
//复制p,1
new1=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;
new1->name=（char*）malloc（strlen（p->name）+1）;
strcpy（new1->name,p->name）;
new1->next=NULL;
new1->right=NULL;
rt1=p->right;
while（rt1）
{
rt2=（structRnode*）malloc（sizeof（structRnode））;
rt2->name=（char*）malloc（strlen（rt1->name）+1）;
strcpy（rt2->name,rt1->name）;
rt2->next=NULL;
if（new1->right==NULL）
{
new1->right=rt2;
tailTmp=new1->right;
}
else
{
tailTmp->next=rt2;
tailTmp=tailTmp->next;
}
rt1=rt1->next;
}
rt2=（structRnode*）malloc（sizeof（structRnode））;
rt2->name=（char*）malloc（strlen（tail->name）+1）;
strcpy（rt2->name,tail->name）;
rt2->next=NULL;
if（tailTmp==NULL）
new1->right=rt2;
else
tailTmp->next=rt2;
forAlgo24（Set,left,tail->next,new1）;
new1=NULL;
rt1=rt2=tailTmp=NULL;
/////////////////////////////////////////////////
//复制p,2
new2=（structLnode*）malloc（sizeof（structLnode））;
new2->name=（char*）malloc（strlen（p->name）+1）;
strcpy（new2->name,p->name）;
new2->next=NULL;
new2->right=NULL;
rt1=p->right;
while（rt1）
{
rt2=（structRnode*）malloc（sizeof（structRnode））;
rt2->name=（char*）malloc（strlen（rt1->name）+1）;
strcpy（rt2->name,rt1->name）;
rt2->next=NULL;
if（new2->right==NULL）
{
new1->right=rt2;
tailTmp=new1->right;
}
else
{
tailTmp->next=rt2;
tailTmp=tailTmp->next;
}
rt1=rt1->next;
}
forAlgo24（Set,left,tail->next,new2）;
}
ClearLNode（p）;
}
//算法2.5
voidalgorithm25（）
{
structLnode*left=NULL;
structRnode*right=NULL;
intflag=0,added=1;
chartemp[MAXLEN]={'\0'};
memset（temp,0,MAXLEN）;
//首先判断开始符号是否出现在产生式右部
left=Productions.next;
flag=0;
while（left&&flag==0）
{
right=left->right;
while（right）
{
if（strcmp（Start,right->name）==0）
{
flag=1;
break;
}
right=right->next;
}
left=left->next;
}
}
//算法2.6
voidalgorithm26（）
{
ProductionSetP1;
SymbolSetW;
structLnode*left=NULL,*ltmp=NULL;
structRnode*right=NULL,*rtmp=NULL;
structSymbol*sym=NULL;
intflag=0,added=1;
P1.next=NULL;
P1.num=0;
W.next=NULL;
left=Productions.next;
while（left）
{
added=1;
while（added）
{
added=0;
added=AddSym（&W,left->name）;
ltmp=Productions.next;
while（ltmp）
{
if（IsInSet（&W,ltmp->name）==1）
{
rtmp=ltmp->right;
if（（IsInSet（&NonTerminators,rtmp->name）==1）&&（NULL==rtmp->next））
added=AddSym（&W,rtmp->name）;
}
ltmp=ltmp->next;
}
}
//第二步
sym=W.next;
while（sym）
{
ltmp=Productions.next;
while（ltmp）
{
if（strcmp（sym->name,ltmp->name）==0）
{
rtmp=ltmp->right;
if（rtmp->next!
=NULL||IsInSet（&NonTerminators,rtmp->name）==0）
AddPro1（&P1,&P1,left,ltmp）;
}
ltmp=ltmp->next;
}
sym=sym->next;
}
DestroySymbolSet（&W）;
left=left->next;
}
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