编译原理实验报告语法分析程序的设计Word下载.docx
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IFS[k]∈VTTHENj:
=kELSEj:
=k-1;
WHILES[j]aDO
BEGIN
REPEAT
Q:
=S[j];
IFS[j-1]∈VTTHENj:
=j-1ELSEj:
=j-2
UNTILS[j]Q
把S[j+1]…S[k]归约为某个N；
k:
=j+1;
S[k]:
=N;
ENDOFWHILE;
IFS[j]aORS[j]aTHEN
=k+1;
S[k]:
=a
END
ELSEERROR
UNTILa=‘#’
1、根据给出算法，利用适当的数据结构实现算符优先分析程序；
2、利用算符优先分析程序完成下列功能：
1）手工将测试的表达式写入文本文件，每个表达式写一行，用“；
”表示结束；
2）读入文本文件中的表达式；
3）调用实验2中的词法分析程序搜索单词；
4）把单词送入算法优先分析程序，判断表达式是否正确（是否是给出文法的语言），若错误，应给出错误信息；
5）完成上述功能，有余力的同学可以对正确的表达式计算出结果。
四、实验环境
PC微机
DOS操作系统或Windows操作系统
TurboC程序集成环境或VisualC++程序集成环境
五、实验步骤
1、分析文法中终结符号的优先关系；
2、存放优先关系或构造优先函数；
3、利用算符优先分析的算法编写分析程序；
4、写测试程序，包括表达式的读入和结果的输出；
5、程序运行效果，测试数据可以参考下列给出的数据。
六、测试数据
输入数据：
编辑一个文本文文件，在文件中输入如下内容：
10;
1+2;
（1+2）*3+（5+6*7）;
（（1+2）*3+4;
1+2+3+（*4+5）;
（a+b）*（c+d）;
（（ab3+de4）**5）+1;
正确结果：
（1）10;
输出：
正确
（2）1+2;
（3）（1+2）*3+（5+6*7）;
（4）（（1+2）*3+4
错误
（5）1+2+3+（*4+5）
（6）（a+b）*（c+d）
（7）（（ab3+de4）**5）+1
七、实验报告要求
实验报告应包括以下几个部分：
1、给定文法优先关系和存放方式；
#
e1
e2
e3
e4
引入“#”，将句型包含起来并填入出错标记。
使用二维数组将其存放。
2、算符优先分析程序的算法和结构；
程序从文本文件中逐行读取表达式，每行以“；
”做标记。
调用词法分析程序将这行数据分析出由一个个的单词组成的表达式，再逐个分析单词。
另外，由于文法中没写入关于标识符和常数的产生式，所以在对单词符号进行语法分析时，会将标识符和常数自动规约为“i”。
数据结构：
优先关系表R：
二维数组，存储了终结符+、*、（、）、i、#的优先关系。
符号W：
结构体，有四个成员，包括：
ch：
char类型，非终结符与终结符的字符标记；
po：
int类型，只对终结符有效，与在R中的位置有关，有词法分析器提供；
对于非终结符，其po无效；
val：
string类型，综合属性；
对终结符i，其值由词法分析器提供；
对非终结符，其值由规约时对应的产生式的规则计算得到；
对界符或运算符，val无效；
type：
int类型，标记属性值类型，0为标识符，不可计算；
1为可计算的数值；
由词法分析器提供；
注意：
程序内部数值的计算和标记一律使用十进制，文本中的表达式必须为十进制整数，即如果在文本中使用八进制或十六进制，词法分析器分析后不会添加至缓冲区，在表达式语法正确且其中不含标志符时，计算得到的结果一律使用十进制。
例：
对于文本中十进制数字10，其对应的初始结构体成员的值ch=’i’，po=5，val=”10”，type=1。
符号栈S：
符号结构体的一维数组。
算法：
说明：
G[E]
算符优先文法并未对非终结符定义优先关系，无法对单非产生式进行规约，所以实际上在规约时，上面的E->
T，T->
F基本没有使用，而且规约时并不严格按照产生式的右部规约，只要待规约项符合句型#N1a1N2a2…NnanNn+1#（每个ai都是终结符，Ni是可有可无的非终结符），
并且相对产生式，在相同位置有相同的非终结符即可规约，这样算符优先文法规约很快，但有些语法错误将无法识别，在本实验中，只要在要规约的地方准确的判断可规约的项，即符合句型，在不严格要求非终结符相同而终结符位置符号相同时，存在可匹配文法的产生式，即可规约，例如：
F*F可以匹配T*F继而规约为T。
定义用W[ch]表示字符名为ch的符号；
实际程序中关于终结符优先关系的比较是利用R获取优先关系标志的，算法中为了可读性，直接将结构体进行比较了。
从文本文件读入一行数据，反复调用scanP（）得到符号集合，用符号结构体数组E存储；
k=1;
i=0;
S[k]=W[#];
Do{
A=E[i++];
if（S[k]是终结符）
j=k;
else
j=k–1;
while（S[j]>
A）{
Do{
Q=S[j];
If（S[j-1]是终结符）
j=j–1;
else
j=j–2;
}while（S[j]<
Q）;
N=Statute（S,j+1,k）;
k=j+1；
S[k]=N；
}
If（S[j]<
A||S[j]==A）{
k++;
S[k]=A;
elseerror（S[j].po,;
}while（A==W[#]）;
程序功能说明：
程序从文本文件读入表达式，判断语法是否正确，正确则输出结果，其中有标识符的话，结果还是含有标识符的原表达式，语法错误的话，则输出错误信息。
源程序：
程序中文本文件在桌面文件名为
#include<
iostream>
string>
>
usingnamespacestd;
#defineNULL0
#defineMAXSIZE30h=='
i'
&
&
s==e）{
='
F'
;
=S[s].val;
=S[s].type;
}
elseif（S[s].ch=='
（'
!
（checkVt（S[s+1].ch））&
S[e].ch=='
）'
）{
if（S[s+1].type==1）{
='
=S[s+1].val;
=S[s+1].type;
else{
+S[s+1].val+'
elseif（!
（checkVt（S[s].ch））&
S[s+1].ch=='
+'
（checkVt（S[e].ch）））{
E'
if（S[s].type==1&
S[e].type==1）{
=1;
intv=atoi（S[s].（））+atoi（S[e].（））;
charl[30];
sprintf_s（l,30,"
%d"
v）;
=l;
=0;
=S[s].val+S[s+1].ch+S[e].val;
elseif（（s!
=e）&
*'
（checkVt（S[e].ch）））{
T'
intv=atoi（S[s].（））*atoi（S[e].（））;
sprintf_s（l,30,"
elseif（S[s].ch=='
s==e）{
else{
#'
=4;
returnN;
}
voiderror（charerrnum）{h））o][]=='
'
）{
do{
if（checkVt（S[j-1].ch））
j=j-1;
j=j-2;
}while（pre[S[j].po][]!
='
<
）;
WN=Statute（S,j+1,k）;
if=='
error（'
4'
return0;
}
k=j+1;
S[k]=N;
if（pre[S[j].po][]=='
||pre[S[j].po][]=='
='
error（pre[S[j].po][]）;
return0;
}while!
if=='
printf（"
正确，结果为：
%s\n\n"
S[k-1].（））;
return0;
intmain（）{
FILE*fp;
errno_terr;
if（（err=fopen_s（&
fp,"
C:
\\Users\\Administrator\\Desktop\\"
"
r"
））!
=NULL）{//以只读方式打开文件，失败则退出程序
filecannotopen!
"
exit（0）;
intn=0;
printf（"
语法分析结果如下：
\n\n"
while（!
feof（fp））{//若不是文件尾则执行循环
intnum=0;
WE[MAXSIZE];
//存储一行表达式
GetBC（fp）;
if（!
feof（fp））{
n++;
fseek（fp,-1L,1）;
printf（"
（%d）"
n）;
break;
while
（1）{//只读一行，行末标志为“；
”
intflag=scan（fp,E,num）;
if（flag==0）break;
num++;
\n输出：
syntax（E,num）;
fclose（fp）;
//关闭文件
fp=NULL;
//避免指向非法内存
}
3、程序运行流程；
4、程序的测试结果和问题；
实验报告源数据：
其它数据：
问题：
实验时是根据实验报告提供的算法编程的，但是原算法使用了类似Pascal的语言，而我用的是C，算法实现时具体的语法不同，例如Pascal的repeat…until与C语言的do…while并一样，实验时不注意会使程序出错，二者的循环条件是相反的。
编程时，误将终结符数组的左右括号输入成了中文的括号，导致在判断是否为终结符时，英文的左右括号无法与中文的括号匹配，程序出现了错误，虽然调试时很容易就发现了，但这样的细节问题不应该费时间要调试才解决，这提醒我编程时更应该认真仔细，效率才能得到保证。
另外，语法错误时，这一行表达式的分析就可以直接终止但此时程序是在两层循环里面，只有跳出这两层循环才会终止，而break则只能跳出一层，若在最后一层使用标志，再跳出一层，这就导致之后的每一行都会多做一次判断，而我又不想使用goto，所以最后我决定使用子函数，将语法分析的主要程序段放在子函数中，有语法错误，直接return就可以了。
5、实验总结。
本次实验有之前的词法分析程序和已经提供的算法作基础，编写起来并不难，就是要注意算符优先文法本身的优缺点，它忽略右部只有一个非终结符的产生式，而且规约的时候主要还是匹配终结符，由于这个原因，规约很快，但有些语法错误的表达式会误认为句子，所以在在原本算法的第十一步，规约的具体步骤要按具体的文法来完成，其中要包括没有匹配时对应的错误处理。
实验的最主要部分的算法很容易实现，主要是如何正确的完成规约，并将正确的句子的结果计算出来，此处是借助于结构体，在每个规约步骤中，加上对应的计算规则，即可完成。
通过这个，再次让我明白，编程时，设计好算法和数据结构事半功倍。
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