天津理工大学编译实验语法分析.docx
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天津理工大学编译实验语法分析
实验报告
学院（系）名称：
计算机与通信工程学院
姓名
*****
学号
*****
专业
计算机科学与技术
班级
2011级*班
实验项目
实验二：
语法分析
课程名称
编译原理
课程代码
0668056
实验时间
2014年4月18日第5、8节
2011年4月25日第7、8节
实验地点
计算机软件实验室7-215
批改意见
成绩
教师签字：
实验内容：
可选择LL1分析法、算符优先分析法、LR分析法之一，实现如下表达式文法的语法分析器：
（1）E→E+T|E-T|T
（2）T→T*F|T/F|F
（3）F→P^F|P
（4）P→（E）|i
实验目的：
1．掌握语法分析的基本概念和基本方法；
2．正确理解LL1分析法、算符优先分析法、LR分析法的设计与使用方法。
实验要求：
1．按要求设计实现能识别上述文法所表示语言的语法分析器，并要求输出全部分析过程；
2．要求详细描述所选分析方法针对上述文法的分析表构造过程；
3．完成对所设计语法分析器的功能测试，并给出测试数据和实验结果；
4．为增加程序可读性，请在程序中进行适当注释说明；
5．整理上机步骤，总结经验和体会；
6．认真完成并按时提交实验报告。
【实验过程记录（源程序、测试用例、测试结果及心得体会等）】
#include
#include
#include
typedefstruct
{
charR;
charr;
intflag;
}array;
typedefstruct
{
charE;
chare;
}charLode;
typedefstruct
{
charLode*base;
inttop;
}charstack;
charstr[80][80],arr[80][80],brr[80][80];
arrayF[20];
intm,kk,p,ppp,FF=1;
charr[10];
intcrr[20][20],FLAG=0;
charccrr1[1][20],ccrr2[20][1];
voidInitstack（charstack&s）//定义栈
{
s.base=newcharLode[20];
s.top=-1;
}
voidpush（charstack&s,charLodew）//入栈
{
s.top++;
s.base[s.top].E=w.E;
s.base[s.top].e=w.e;
}
voidpop（charstack&s,charLode&w）//出栈
{
w.E=s.base[s.top].E;
w.e=s.base[s.top].e;
s.top--;
}
intIsEmpty（charstacks）//判断是否到栈顶
{
if（s.top==-1）
return1;
else
return0;
}
intIsLetter（charch）//判断是不是大写字母（非终结符）
{
if（ch>='A'&&ch<='Z'）
return1;
else
return0;
}
//judge1判断是否是算符文法
intjudge1（intn）
{
intj=3,flag=0;
for（inti=0;i<=n;i++）
while（str[i][j]!
='\0'）
{
chara=str[i][j];
charb=str[i][j+1];
if（IsLetter（a）&&IsLetter（b））//两个非终结符相连，不是算符文法
{
flag=1;
break;
}
else
j++;
}
if（flag==1）//根据flag设定返回值
return0;
else
return1;
}
//judge2是判断文法G是否为算符优先文法
voidjudge2（intn）
{
for（inti=0;i<=n;i++）
if（str[i][3]=='~'||FLAG==1）//'~'代表空
{
cout<<"文法G不是算符优先文法!
"<FF=0;
break;
}
if（i>n）
cout<<"文法G是算符优先文法!
"<}
//search1是查看存放终结符的数组r中是否含有重复的终结符
intsearch1（charr[],intkk,chara）
{
for（inti=0;iif（r[i]==a）
break;
if（i==kk）
return0;
else
return1;
}
//createF函数是用F数组存放每个终结符与非终结符和组合
voidcreateF（intn）
{
intk=0,i=1;charg;
chart[10];//t数组用来存放非终结符
t[0]=str[0][0];
while（i<=n）
{
if（t[k]!
=str[i][0]）
{
k++;
t[k]=str[i][0];
g=t[k];
i++;
}
elsei++;
}
kk=0;
charc;
for（i=0;i<=n;i++）
{
intj=3;
while（str[i][j]!
='\0'）
{
c=str[i][j];
if（IsLetter（c）==0）
{
if（!
search1（r,kk,c））
r[kk]=c;
kk++;//r数组用来存放终结符
}
j++;
}
}
m=0;
for（i=0;ifor（intj=0;j{
F[m].R=t[i];
F[m].r=r[j];
F[m].flag=0;
m++;
}
}
//search函数是将在F数组中寻找到的终结符与非终结符对的标志位值为1
voidsearch（charLodew）
{
for（inti=0;iif（F[i].R==w.E&&F[i].r==w.e）
{
F[i].flag=1;break;
}
}
voidFirstVT（intn）//求FirstVT
{
charstacksta;
charLodew;
inti=0;
Initstack（sta）;
while（i<=n）
{
intk=3;
w.E=str[i][0];
chara=str[i][k];
charb=str[i][k+1];
if（!
IsLetter（a））//产生式的后选式的第一个字符就是终结符的情况
{
w.e=a;
push（sta,w）;
search（w）;
i++;
}
elseif（IsLetter（a）&&b!
='\0'&&!
IsLetter（b））
//产生式的后选式的第一个字符是非终结符的情况
{
w.e=b;
push（sta,w）;
search（w）;
i++;
}
elsei++;
}
charLodeww;
while（!
IsEmpty（sta））
{
pop（sta,ww）;
for（i=0;i<=n;i++）
{
w.E=str[i][0];
if（str[i][3]==ww.E&&str[i][4]=='\0'）
{
w.e=ww.e;
push（sta,w）;
search（w）;
break;
}
}
}
p=0;intk=1;i=1;
while（i{
if（F[i-1].flag==1）
{
arr[p][0]=F[i-1].R;
arr[p][k]=F[i-1].r;
}
while（F[i].flag==0&&ii++;
if（F[i].flag==1）
{
if（F[i].R==arr[p][0]）
k++;
else{arr[p][k+1]='\0';p++;k=1;}
i++;
}
}
}
voidLastVT（intn）//求LastVT
{
charstacksta;
charLodew;
for（inti=0;iF[i].flag=0;
i=0;
Initstack（sta）;
while（i<=n）
{
intk=strlen（str[i]）;
w.E=str[i][0];
chara=str[i][k-1];
charb=str[i][k-2];
if（!
IsLetter（a））
{
w.e=a;
push（sta,w）;
search（w）;
i++;
}
elseif（IsLetter（a）&&!
IsLetter（b））
{
w.e=b;
push（sta,w）;
search（w）;
i++;
}
elsei++;
}
charLodeee;
while（!
IsEmpty（sta））
{
pop（sta,ee）;
for（i=0;i<=n;i++）
{
w.E=str[i][0];
if（str[i][3]==ee.E&&str[i][4]=='\0'）
{
w.e=ee.e;
push（sta,w）;
search（w）;
}
}
}
intk=1;i=1;
ppp=0;
while（i{
if（F[i-1].flag==1）
{
brr[ppp][0]=F[i-1].R;
brr[ppp][k]=F[i-1].r;
}
while（F[i].flag==0&&ii++;
if（F[i].flag==1）
{
if（F[i].R==arr[ppp][0]）
k++;
else{brr[ppp][k+1]='\0';ppp++;k=1;}
i++;
}
}
}
voidcreateYXB（intn）//构造优先表
{
inti,j;
for（j=1;j<=kk;j++）
ccrr1[0][j]=r[j-1];
for（i=1;i<=kk;i++）
ccrr2[i][0]=r[i-1];
for（i=1;i<=kk;i++）
for（j=1;j<=kk;j++）
crr[i][j]=0;
intI=0,J=3;
while（I<=n）
{
if（str[I][J+1]=='\0'）//扫描右部
{
I++;
J=3;
}
else
{
while（str[I][J+1]!
='\0'）
{
charaa=str[I][J];
charbb=str[I][J+1];
if（!
IsLetter（aa）&&!
IsLetter（bb））//优先及等于的情况，用1值表示等于
{
for（i=1;i<=kk;i++）
{
if（ccrr2[i][0]==aa）
break;
}
for（j=1;j<=kk;j++）
{
if（ccrr1[0][j]==bb）
break;
}
if（crr[i][j]==0）
crr[i][j]=1;
else{
FLAG=1;
I=n+1;
}
J++;
}
if（!
IsLetter（aa）&&IsLetter（bb）&&str[I][J+2]!
='\0'&&!
IsLetter（str[I][J+2]））
//优先及等于的情况
{
for（i=1;i<=kk;i++）
{
if（ccrr2[i][0]==aa）
break;
}
for（intj=1;j<=kk;j++）
{
if（ccrr1[0][j]==str[I][J+2]）
break;
}
if（crr[i][j]==0）
crr[i][j]=1;
else
{
FLAG=1;
I=n+1;
}
}
if（!
IsLetter（aa）&&IsLetter（bb））
//优先及小于的情况，用2值表示小于
{
for（i=1;i<=kk;i++）
{
if（aa==ccrr2[i][0]）
break;
}
for（j=0;j<=p;j++）
{
if（bb==arr[j][0]）
break;
}
for（intmm=1;arr[j][mm]!
='\0';mm++）
{
for（intpp=1;pp<=kk;pp++）
{
if（ccrr1[0][pp]==arr[j][mm]）
break;
}
if（crr[i][pp]==0）
crr[i][pp]=2;
else{
FLAG=1;I=n+1;
}
}
J++;
}
if（IsLetter（aa）&&!
IsLetter（bb））
//优先及大于的情况，用3值表示大于
{
for（i=1;i<=kk;i++）
{
if（ccrr1[0][i]==bb）
break;
}
for（j=0;j<=ppp;j++）
{
if（aa==brr[j][0]）
break;
}
for（intmm=1;brr[j][mm]!
='\0';mm++）
{
for（intpp=1;pp<=kk;pp++）
{
if（ccrr2[pp][0]==brr[j][mm]）
break;
}
if（crr[pp][i]==0）
crr[pp][i]=3;
else{FLAG=1;I=n+1;}
}
J++;
}
}
}
}
}
//judge3是用来返回在归约过程中两个非终结符相比较的值
intjudge3（chars,chara）
{
inti=1,j=1;
while（ccrr2[i][0]!
=s）
i++;
while（ccrr1[0][j]!
=a）
j++;
if（crr[i][j]==3）
return3;
else
if（crr[i][j]==2）
return2;
else
if（crr[i][j]==1）
return1;
else
return0;
}
voidprint（chars[],charSTR[][20],intq,intu,intii,intk）//打印归约的过程
{
cout<for（inti=0;i<=k;i++）
cout<cout<<"";
for（i=q;i<=ii;i++）
cout<cout<<"";
}
voidprocess（charSTR[][20],intii）//对输入的字符串进行归约的过程
{
//cout<<"步骤"<<""<<"符号栈"<<""<<"输入串"<<""<<"动作"<intk=0,q=0,u=0,b,i,j;
chars[40],a;
s[k]='#';
print（s,STR,q,u,ii,k）;
cout<<"预备"<k++;
u++;
s[k]=STR[0][q];
q++;
print（s,STR,q,u,ii,k）;
cout<<"移进"<while（q<=ii）
{
a=STR[0][q];
if（!
IsLetter（s[k]））j=k;
elsej=k-1;
b=judge3（s[j],a）;
if（b==3）//大于的情况进行归约
{
while（IsLetter（s[j-1]））
j--;
for（i=j;i<=k;i++）
s[i]='\0';
k=j;
s[k]='N';
u++;
print（s,STR,q,u,ii,k）;
cout<<"归约"<}
elseif（b==2||b==1）//小于或等于的情况移进
{
k++;
s[k]=a;
u++;
q++;
print（s,STR,q,u,ii,k）;
if（s[0]=='#'&&s[1]=='N'&&s[2]=='#'）
cout<<"接受"<elsecout<<"移进"<}
else
{
cout<<"出错"<break;
}
}
if（s[0]=='#'&&s[1]=='N'&&s[2]=='#'）
cout<<"归约成功"<elsecout<<"归约失败"<}
voidmain（）
{
intn,i,j;
cout<<"输入定义的文法G的产生式的个数n:
";
cin>>n;
cout<<"输入文法产生式：
"<for（i=0;i{
gets（str[i]）;
j=strlen（str[i]）;
str[i][j]='\0';
}
str[i][0]='Q';//最末行添加扩展
str[i][1]='-';
str[i][2]='>';
str[i][3]='#';
str[i][4]=str[0][0];
str[i][5]='#';
cout<<"你定义的产生式如下:
"<str[i][6]='\0';
for（i=0;i<=n;i++）
cout<if（judge1（n）==0）//判断文法G是否为算符文法
cout<<"文法G不是算符文法!
"<if（judge1（n）==1）
{
cout<<"文法G是算符文法!
"<}
createF（n）;
FirstVT（n）;
LastVT（n）;
createYXB（n）;
for（i=0;i<=p;i++）//打印FirstVT
{
cout<<"FirstVT（"<for（intl=1;arr[i][l+1]!
='\0';l++）
cout<cout<}
cout<<"FirstVT（Q）={#}"<for（i=0;i<=ppp;i++）//打印LastVT
{
cout<<"LastVT（"<for（intl=1;brr[i][l+1]!
='\0';l++）
cout<cout<}
cout<<"LastVT（Q）={#}"<cout<<"算符优先表如下：
"<for（i=1;i{
cout<<"";
cout<}
cout<for（i=1;i{
cout<for（j=1;j{
if（crr[i][j]==0）
cout<<"";
elseif（crr[i][j]==1）
cout<<"=";
elseif（crr[i][j]==2）
cout<<"<";
elseif（crr[i][j]==3）
cout<<">";
cout<<"";
}
cout<}
judge2（n）;//判断文法G是否为算符优先文法
if（FF==1）
{
charSTR[1][20];
cout<<"请输入要规约的字符串:
"<gets（STR[0]）;
intii=strlen（STR[0]）;
STR[0][ii]='#';
cout<<"语法分析过程如下：
"<process（STR,ii）;
}
}
你定义的文法产生式如下：
算符优先分析表如下：
语法分析过程如下：
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