实验四非递归预测分析.doc
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《编译原理实验》
—LR分析器
院、系（部）计算机科学与技术学院
专业及班级计算机科学与技术专业1403班
学号1408030322
姓名朱浩
日期2017年5月29日
一、实验目的与任务
设计一个非递归预测分析器，实现对表达式语言的分析，理解自上而下语法分析方法的基本思想，掌握设计非递归预测分析器的基本方法。
二、实验要求
建立文法及其LL
（1）分析表表示的数据结构，设计并实现相应的预测分析器，对源程序经词法分析后生成的二元式代码流进行预测分析，如果输入串是文法定义的句子则输出“是”，否则输出“否”。
三、文法描述及其LL
（1）分析表
表达式语言（XL）的语法规则如下：
1．程序→表达式；
2．|表达式；程序
3．表达式→表达式+项
4．|项
5．项→项*因式
6．|因式
7．因式→num_or_id
8．|（表达式）
将该语言的文法转换为如下的LL
（1）文法：
1prgm→expr;prgm’8term→factorterm’
2prgm’→prgm9term’→*factorterm’
3prgm’→ε10term’→ε
4expr→termexpr’11factor→（expr）
5expr→ε12factor→num
6expr’→+termexpr’13system_goal→prgm
7expr’→ε
该LL
（1）文法的LL
（1）分析表如下：
T
N
Num
+
*
（
）
;
#
prgm
1
1
1
prgm’
2
2
2
3
expr
4
4
5
5
expr’
6
7
7
term
8
8
term’
10
9
10
10
factor
12
11
system_goal
13
13
13
对文法中每个文法符号指定一个常数值，符号编码表如下：
文法符号
常数值
备注
（
Num
+
）
;
*
#
4
6
2
5
1
3
0
终结符
（#为输入结束标志）
Expr
expr’
term
term’
factor
prgm
prgm’
system_goal
258
260
259
262
261
256
257
263
非终结符
四、文法及其LL
（1）分析表的数据结构
文法的产生式可用数组Yy_pushtab[]存放。
数组的第一个下标是产生式号，第一个产生式的序号为0；每列按逆序存放该产生式右部各符号的常数值，并以0结束。
对于该表达式语言XL的LL
（1）分析表，可用数组Yy_d[]存放。
第一个下标是非终结符数值，第二个下标是终结符数值，数组元素的值为：
0（表示接受），1（表示产生式号），-1（表示语法错）。
数组Yy_d[]的具体内容及表示如下：
0123456
#；+*（）Num
-1
0
-1
-1
0
-1
0
2
1
-1
-1
1
-1
1
-1
4
-1
-1
3
4
3
-1
-1
-1
-1
7
-1
7
-1
6
5
-1
-1
6
-1
-1
-1
-1
-1
10
-1
11
-1
9
9
8
-1
9
-1
-1
12
-1
-1
12
-1
12
prgm256
prgm’257
expr258
term259
expr’260
factor261
term’262
system_goal263
数组Yy_pushtab[]的具体内容及表示如下：
五、预测分析器总控程序结构
预测分析器总控程序使用上面的两个表Yy_pushtab、Yy_d和一个分析栈（元素类型为int），其结构如下：
初始化；/*把开始符号的常数值压入分析站，输入指向第一个输入符号*/
while（分析栈非空）{
if（栈顶常数表示一个终结符）
if（该常数与输入符号的常数不等）
报语法错；
else{
把一个数从栈顶弹出；
advance读下一输入符号；
}
else{/*栈顶的常数表示一个非终结符*/
what_to_do=Yy_d[栈顶常数][当前输入符号的常数]；
if（what_to_do==-1）
报语法错；
else{
把栈顶元素弹出栈；
把Yy_pushtab[what_to_do]中列出的全部常数压入分析栈；
}
}
}
请实现该程序。
在程序中添加输出栈内容的功能，以便和手工模拟分析过程作比较。
六、预测分析控制程序的测试用例
用预测分析器和手工模拟两种方式对文法的句子1+2；进行分析。
综合分析过程可用下表表示。
栈（符号）
栈（数值）
输入串
What_to_do
system_goal
prgm
prgm’;expr
prgm’;expr’term
prgm’;expr’term’factor
prgm’;expr’term’Num
prgm’;expr’term’
prgm’;expr’
prgm’;expr’term +
prgm’;expr’term
prgm’;expr’term’factor
prgm’;expr’term’Num
prgm’;expr’term’
prgm’;expr’
prgm’;
prgm’
263
256
2571258
2571260259
2571260262261
25712602626
2571260262
2571260
25712602592
2571260259
2571260262261
25712602626
2571260262
2571260
2571260262
257
1+2；#
1+2；#
1+2；#
1+2；#
1+2；#
1+2；#
+2；#
+2；#
+2；#
2；#
2；#
2；#
；#
；#
；#
#
12
0
3
7
11
9
5
7
11
9
6
2
思考：
请考虑如何设计并实现LL
（1）分析表的自动生成程序。
七、实验代码
根据上述LALR
（1）分析表压缩表示方法，完成LR分析器的程序设计，并添加输出状态栈内容的功能。
用上述表达式文法G的一个句子作为输入，进行测试。
实验源程序：
#include
#include
char*action[10][3]={"S3#","S4#",NULL,
/*ACTION
表
*/
NULL,NULL,"acc",
"S6#","S7#",NULL,
"S3#","S4#",NULL,
"r3#","r3#",NULL,
NULL,NULL,"r1#",
"S6#","S7#",NULL,
NULL,NULL,"r3#",
"r2#","r2#",NULL,
NULL,NULL,"r2#"};
intgoto1[10][2]={1,2,/*QOTO表*/
0,0,
0,5,
0,8,
0,0,
0,0,
0,9,
0,0,
0,0,
0,0};
charvt[3]={'a','b','#'};/*存放非终结符*/
charvn[2]={'S','B'};/*存放终结符*/
char*LR[4]={"E->S#","S->BB#","B->aB#","B->b#"};/*存放产生式*/
inta[10];
charb[10],c[10],c1;
inttop1,top2,top3,top,m,n;
voidmain（）{
intg,h,i,j,k,l,p,y,z,count;
charx,copy[10],copy1[10];
top1=0;top2=0;top3=0;top=0;
a[0]=0;y=a[0];b[0]='#';
count=0;z=0;
printf（"--------------编译原理课程设计--------------\n"）;
printf（"-------------------汪鑫-------------------\n"）;
printf（"----------------20170527----------------\n"）;
printf（"----------------请输入表达式--------------\n"）;
do{
scanf（"%c",&c1）;
c[top3]=c1;
top3=top3+1;
}while（c1!
='#'）;
printf（"步骤\t状态栈\t\t符号栈\t\t输入串\t\tACTION\tGOTO\n"）;
do{
y=z;m=0;n=0;/*y,z指向状态栈栈顶*/
g=top;j=0;k=0;
x=c[top];
count++;
printf（"%d\t",count）;
while（m<=top1）{/*输出状态栈*/
printf（"%d",a[m]）;
m=m+1;
}
printf（"\t\t"）;
while（n<=top2）{/*输出符号栈*/
printf（"%c",b[n]）;
n=n+1;
}
printf（"\t\t"）;
while（g<=top3）{/*输出输入串*/
printf（"%c",c[g]）;
g=g+1;
}
printf（"\t\t"）;
while（x!
=vt[j]&&j<=2）j++;
if（j==2&&x!
=vt[j]）{
printf（"error\n"）;
return;
}
if（action[y][j]==NULL）{
printf（"error\n"）;
return;
}
else
strcpy（copy,ac
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