带出错处理的算优先分析算法的程序实现Word下载.docx
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i#
>
<
e2e2
=
e3
e1
e4
可以根据已知的文法G和优先关系表编写带出错处理的算符优先分析算法程序。
对
输入的符号串进行“移进—归约”，若有错误出现，则进行错误处理，指出错误原因。
当归约到“#E#”时则分析完毕，实现了该算法。
1.2设计要求
对已知文法G实现其带出错处理的算符优先分析算法，对输入的符号串进行分析，显示“移进—归约”的具体过程，如果在此过程中出现错误，则调用错误处理子程序对错误进行处理，并在此“移进—归约”过程后面显示错误原因以及错误解决方法，然后继续进行分析。
结果保存于文件当中，用户可以在运行程序时让结果直接显示，也可以在文件当中进行查看。
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第二章 设计的基本原理
2.1算法分析
要实现算符优先分析算符，首先得了解一下“最左素短语”这个概念。
所谓素短语是指这样的一个短语，它至少含有一个终结符，并且，除了它自身以外不再含任何更小的素短语。
所谓最左素短语是指处于句型最左边的那个素短语。
设句型的一般形式为：
#N1a1N2a2·
·
NnanNn+1#
其中，每个ai都是终
结符，Ni是可有可无的非终结符。
换言之，句型中含有n个终结符，任何两个终结
符之间顶多只有一个非终结符。
一个算法优先文法G的任何句型的最左素短语是满足如下条件的最左字串Njaj·
NiaiNi+1，
aj-1<
aj
aj=aj+1,·
ai-1=aiai>
ai+1
根据这个定理，可以构造算法优先算法。
设使用一个符号栈S，既用它寄存终结符，也用它寄存非终结符。
下面的分析算法是直接根据这个定理构造出来的，其中
k代表符号栈S的使用深度。
k:
=1;
S[k]:
=‘#’;
REPEAT
把下一个输入符号读进a中；
IFS[k]Î
VT
THEN j:
=k ELSE j:
k-1;
WHILES[j]>
aDOBEGIN
REPEAT
Q:
=S[j];
IF S[j-1]
Î
THENj:
j-1 ELSE j:
j-2
UNTIL S[j]<
Q;
把S[j+1]…S[k]归约为某个N；
=j+1;
=N;
ENDOFWHILE;
IFS[j]<
aORs[j]=aTHENBEGINk:
=k+1;
S[k]:
=aEND
ELSE ERROR /* 调用出错诊察程序 */
UNTILa=‘#’
在上述算法的工作过程中，若出现j减1后的值小于等于0时，则意味着输入串有错。
在正确的情况下，算法工作完毕时，符号栈S应呈现：
#N#
算法优先分析一般并不等价于规范归约。
在算法优先归约过程中，我们无法用那些右部仅含一个一个非终结符的产生式进行归约。
对该文法G的句子i+i，按算法优先分析法，归约过程是：
先把第一个i归为F，然后把第二个i也归约为F，最后把F+F直接归约为E。
在此过程中，单非产生式对归约没有发挥作用。
2.2错误处理
算符优先分析中的出错处理：
（1）如+或*被归约，则检查其两端是否出现非终结符。
否则，打印错误信息：
“缺表达式”。
（2）如i被归约，则检查其左端或右端是否有非终结符。
如果有，则给出信息：
“表达式间无运算符联结”。
（3）如（）被归约，则检查是否在括号间有一非终结符。
如果没有，则给出信息：
“括号间无表达式”。
根据优先关系表中的e1，e2，e3，e4可以调用错误处理子程序。
（1）e1：
/*当表达式以左括号结尾时，调用此程序*/ 将‘（’从栈顶移去；
给出错误信息：
非法左括号。
（2）e2：
/*当i或）后跟i或（时，调用此程序*/ 在输入端插入‘+’；
给出错误信息：
缺少运算符。
（3）e3：
/*当表达式以右括号开始时，调用此程序*/ 从输入端删除‘）’；
非法右括号。
（4）e4：
若栈顶有非终结符E，则表达式分析完毕。
若为空，则在输入端插入i；
缺少表达式。
第三章 程序设计
3.1总体方案设计
先将优先关系表保存在一个二维数组Vtchart[6][6]里面，利用函数intVttoint（char ch）将算符数字化，这样利于后面判断，以确定两个算符之间在
Vtchart数组里面的关系。
在设计的程序中，就是利于函数voidOperatorFun（strings）进行综合处理，该函数就是算符优先算法的体现。
在此函数里面有一个循环，直到分析完毕则结束，在处理过程中调用各个处理函数以及错误处理函数。
Vtchart[m1][m2] ==
利用函数boolisVn（charch）和函数boolisVt（charch）判断符号串是否是非终结符和终结符。
在已归约串里面找到第一个终结符和输入串进行比较，若是Vtchart[m1][m2]=='
'
||Vtchart[m1][m2]=='
='
即已归约串里面的第一个终结符和
输入串的终结符的优先关系为<
或=，则将输入串移进；
若是
即它们的关系是>
则进行归约，在归约过程中，可能会遇到错误，这就要在归约函数里面进行处理了；
然后其他的情况即遇到‘a’，‘b’，‘c’，‘d’即优先关系表中的e1，e2，e3，e4，则程序就会调用错误处理子程序，在错误处理子程序里面进行相关处理。
就这样进行循环，直到分析完毕。
这个综合函数的流程图如下：
用第一个产生式归
用第二个产生式归
用第三个产生式归
Vtchart[m1][m2]
或=
归约
移进
6
用第四个错误处理程序
用第一个错误处理程序
用第二个错误处理程序
用第三个错误处理程序
‘<
’,’=’,’>
’,’a’,’b’,’c’,d’
a,b,c,d
错误处理
a
b
c
d
用第四个产生式归
3.2各模块设计
由于无法用那些右部仅含一个一个非终结符的产生式进行归约，第一个产生式
E→E+T|T可以只用E→E+T代替，第二个产生式T→T*F|F可以用T→T*F代替，第三个产生式为F→（E），第四个产生式为F→i。
如果+或*被归约，则检查其两端是否出现非终结符。
若缺左表达式，则归约串添加E；
若缺右表达式，则归约串添加E；
若缺左右表达式，则归约串添加两个E。
检查（）中间是否有非终结符，若没有，则添加E。
若i被归约，检查其左端或右端是否有非终结符即检查已归约串i的左右两边的字符是否是非终结符，这可以利用函数bool isVn（char ch），如果有，则表明表达式间无运算符联结，则添加运算符
+。
若出现e1错误，则将‘（’从已归约串的栈顶移去，即pop（）;
，当然首先找到‘（’的位置；
若出现e2错误，在输入端加入‘+’，index--;
str2[index]='
+'
;
可以实现，index是分析到的输入串位置；
若出现e3错误，从输入端删除‘）’，index++;
就可实现，即分析的输入串向后移动一个位置。
若出现e4错误，若已归约串的栈顶
是非终结符E，则分析完毕。
若为空，即栈顶为‘#’，则在输入串插入i，index--;
str2[index]='
i'
即可实现。
每分析一步，则向文件输出一个步骤，有函数voidoutputfile（）实现输出到文件。
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第四章 程序测试
运行程序，则出现下面窗口：
即提示用户输入一符号串。
这个输入的符号串可以以‘#’结束，也可以不以‘#’结束，这在程序里面已经处理好了，即if（str2[lenofstr2-1]!
='
#'
） str2+='
，就是如果不以‘#’结束，就直接在符号串后面加上‘#’。
输入符号串，假如是：
ii+） 则在文件里面产生一个文件reduction.txt
文件里面是符号串“移进—归约”的步骤，在有错误的步骤后面有错误原因以及解决方法。
可以在运行程序的窗口里面显示结果，选择Y或y就可进行显示。
如果选择N或n，则会显示如下信息：
如果输入的是其他错误选择：
第五章 结论
经过学习实现了算符优先算法，能够对输入的符号串进行算符优先分析，并且能够处理分析过程中遇到的错误。
经过这次课程设计的练习，我感觉自己的编程能力得到了很好的锻炼，是一次很好的实践活动，对以后的学习也有很大的帮助。
【附录】 程序清单
主程序：
（main.cpp）
#include<
iostream>
#include"
analysis.h"
usingnamespacestd;
intlenofstr2;
ifstreaminfile（"
reduction.txt"
ios:
:
in）;
charch;
charchoice;
intmain（）
{
cout<
"
----------------------------------
---------"
endl;
Pleaseinputastring（endof#）:
cin>
str2;
lenofstr2=str2.length（）;
if（str2[lenofstr2-1]!
str2+='
OperatorFun（str2）;
Wanttoseetheresult?
（Y/N）:
"
choice;
if（choice=='
y'
||choice=='
Y'
cout.put（ch）;
cout<
infile.close（）;
}
elseif（choice=='
n'
||choice=='
N'
Youcanseetheresultinthefile..."
else
YourchoiceisWrong!
!
endl
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