SLR1分析器设计实验报告.docx
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SLR1分析器设计实验报告
编译原理实验报告
题目:
SLR
(1)分析器的设计
学院计算机科学与技术
专业xxxxxxxxxxxxxxxxx
学号xxxxxxxxxxxxx
姓名宁剑
指导教师xx
20xx年xx月xx日
SLR
(1)分析器的设计
一、实验目的
构造LR
(1)分析程序,利用它进行语法分析,判断给出的符号串是否为该文法识别的句子,了解LR(K)分析方法是严格的从左向右扫描,和自底向上的语法分析方法。
二、实验原理
对下列文法,用LR
(1)分析法对任意输入的符号串进行分析:
S->E
E->E+T
E->T
T->T*F
T->F
F->(E)
F->i
三、实验步骤
1.总控程序,也可以称为驱动程序。
对所有的LR分析器总控程序都是相同的。
2.分析表或分析函数,不同的文法分析表将不同,同一个文法采用的LR分析器不同时,分析表将不同,分析表又可以分为动作表(ACTION)和状态转换(GOTO)表两个部分,它们都可用二维数组表示。
3.分析栈,包括文法符号栈和相应的状态栈,它们均是先进后出栈。
分析器的动作就是由栈顶状态和当前输入符号所决定。
LR分析器由三个部分组成:
其中:
SP为栈指针,S[i]为状态栈,X[i]为文法符号栈。
状态转换表用GOTO[i,X]=j表示,规定当栈顶状态为i,遇到当前文法符号为X时应转向状态j,X为终结符或非终结符。
ACTION[i,a]规定了栈顶状态为i时遇到输入符号a应执行。
动作有四种可能:
(1)移进:
action[i,a]= Sj:
状态j移入到状态栈,把a移入到文法符号栈,其中i,j表示状态号。
(2)归约:
action[i,a]=rk:
当在栈顶形成句柄时,则归约为相应的非终结符A,即文法中有A- B的产生式,若B的长度为R(即|B|=R),则从状态栈和文法符号栈中自顶向下去掉R个符号,即栈指针SP减去R,并把A移入文法符号栈内,j=GOTO[i,A]移进状态栈,其中i为修改指针后的栈顶状态。
(3)接受acc:
当归约到文法符号栈中只剩文法的开始符号S时,并且输入符号串已结束即当前输入符是'#',则为分析成功。
(4)报错:
当遇到状态栈顶为某一状态下出现不该遇到的文法符号时,则报错,说明输入端不是该文法能接受的符号串。
【实验要求】
1、编程时注意编程风格:
空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。
2、如果遇到错误的表达式,应输出错误提示信息。
3、程序输入/输出实例:
输入一以#结束的符号串(包括+—*/()i#):
在此位置输入符号串
输出过程如下:
步骤状态栈符号栈剩余输入串动作
10#i+i*i#
四、实验环境
计算机DEVC++软件
五、实验程序
#include
#include
intAction[12][6]=
{105,0,0,104,0,0,
0,106,0,0,0,-1,
0,52,107,0,52,52,
0,54,54,0,54,54,
105,0,0,104,0,0,
0,56,56,0,56,56,
105,0,0,104,0,0,
105,0,0,104,0,0,
0,106,0,0,111,0,
0,51,107,0,51,51,
0,53,53,0,53,53,
0,55,55,0,55,55};
intGoto[12][3]=
{1,2,3,
0,0,0,
0,0,0,
0,0,0,
8,2,3,
0,0,0,
0,9,3,
0,0,10,
0,0,0,
0,0,0,
0,0,0,
0,0,0};
charGrammar[20][10]={'\0'};
charVT[10],VN[10];
charAVT[6]={'i','+','*','(',')','#'};
charGVN[3]={'E','T','F'};
intvnNum,vtNum,stateNum=12;
intVNum[10];
intgrammarNum;
typedefstruct{
char*base;
char*top;
}SymbolStack;
typedefstruct{
int*base;
int*top;
}StateStack;
StateStackstate;
SymbolStacksymbol;
intScanGrammar(){
FILE*fp=fopen("SLR文法.txt","r");
FILE*tp;
charsingleChar,nextChar;
inti=0,j=0,k,count;
while(!
feof(fp))
{
fscanf(fp,"%c",&singleChar);
if(singleChar=='?
')
{
Grammar[i][j]='\0';
break;
}
if(singleChar=='\n')
{
Grammar[i][j]='\0';
i++;
j=0;
continue;
}
if(singleChar=='-')
{
tp=fp;
fscanf(tp,"%c",&nextChar);
if(nextChar=='>')
{
fp=tp;
continue;
}
}
if(singleChar=='|')
{
Grammar[i+1][0]=Grammar[i][0];
Grammar[i][j]='\0';
i++;
j=1;
continue;
}
Grammar[i][j]=singleChar;
if(singleChar>='A'&&singleChar<='Z')
{
count=0;
while(VN[count]!
=singleChar&&VN[count]!
='\0')
{
count++;
}
if(VN[count]=='\0')
{
vnNum=count+1;
if(singleChar=='S')
{
j++;
continue;
}
VN[count]=singleChar;
vnNum=count+1;
}
}else{
count=0;
while(VT[count]!
=singleChar&&VT[count]!
='\0')
{
count++;
}
if(VT[count]=='\0')
{
VT[count]=singleChar;
vtNum=count+1;
}
}
j++;
}
printf("输入的文法:
\n");
for(k=0;k<=i;k++){
j=0;
while(Grammar[k][j]!
='\0')
{
if(j==1)
{
printf("->");
}
printf("%c",Grammar[k][j]);
j++;
}
printf("\n");
}
count=0;
printf("VT:
");
while(VT[count]!
='\0')
{
printf("%3c",VT[count]);
count++;
}
VT[count]='#';
vtNum=count+1;
printf("%3c",VT[count]);
printf("\nVN:
");
count=0;
while(VN[count]!
='\0')
{
printf("%3c",VN[count]);
count++;
}
printf("\n");
//?
printf("\n%d?
%d\n",vtNum,vnNum);
fclose(fp);
grammarNum=i+1;
returni;
}
intvNumCount(){
inti,j;
for(i=0;i{
j=1;
while(Grammar[i][j]!
='\0')
{
j++;
}
VNum[i]=j;
//?
?
printf("%3d",VNum[i]);
}
printf("\n");
return0;
}
voidInitStack(){
state.base=(int*)malloc(100*sizeof(int));
if(!
state.base)
exit
(1);
state.top=state.base;
*state.top=0;
symbol.base=(char*)malloc(100*sizeof(char));
if(!
symbol.base)
exit
(1);
symbol.top=symbol.base;
*symbol.top='#';
}
intJudge(intstateTop,charinputChar){
inti,j;
for(i=0;i{
if(stateTop==i)
break;
}
for(j=0;j{
if(inputChar==AVT[j])
break;
}
returnAction[i][j];
}
intGetGoto(intstateTop,charinputChar){
inti,j;
for(i=0;iif(stateTop==i)
break;
}
for(j=0;j{
if(inputChar==GVN[j])
break;
}
returnGoto[i][j];
}
intprint(intcount,inti,charInput[],intaction,intgt,intsign){
int*p=state.base,stateNum;
intj,jj;
char*q=symbol.base,symbolNum;
printf("%d\t",count);
while(p!
=state.top+1)
{
stateNum=*p;
printf("%d",stateNum);
p++;
}
printf("\t");
while(q!
=symbol.top+1)
{
symbolNum=*q;
printf("%c",symbolNum);
q++;
}
printf("\t");
j=i;
jj=0;
while(jj{
printf("?
");
jj++;
}
while(Input[j]!
='\0')
{
printf("%c",Input[j]);
j++;
}
printf("\t");
if(sign==1)
{
printf("\tS%d\t%d\n",action,gt);
}
if(sign==2)
{
printf("\tr%d\t%d\n",action,gt);
}
if(sign==3)
{
printf("\tacc\t%d\n",gt);
}
if(sign==0)
printf("\t0\t0\n");
return0;
}
intPop(intaction){
int*p,stateNum,ssValue,i;
state.top--;
p=state.top;
stateNum=*p;
i=VNum[action]-1;
while(i!
=0)
{
symbol.top--;
i--;
}
symbol.top++;
*symbol.top=Grammar[action][0];
ssValue=GetGoto(stateNum,Grammar[action][0]);
if(ssValue==0)
returnssValue;
state.top++;
*state.top=ssValue;
returnssValue;
}
intReduction()
{
charInput[20];
inti=0,count=1;
intssValue,action;
intstateTop,gt;
intsign=-1;//移进1,规约2,接受3
scanf("%s",&Input);
while(Input[i]!
='\0')
{
if(Input[i]>='A'&&Input[i]<='Z')
{
printf("输入的不是有效的表达式!
");
return0;
}
i++;
}
i=0;
printf("步骤\t状态栈\t符号栈\t输入串\t\tACTION\tGOTO\n");
while(Input[i]!
='\0')
{
if(count==1)
{
print(count,i,Input,0,0,0);
count++;
}
stateTop=*state.top;
ssValue=Judge(stateTop,Input[i]);
if(ssValue==0)
{
state.top--;
if(*symbol.top=='#')
{
printf("规约出错!
");
return0;
}
continue;
}
if(ssValue==-1)
{
sign=3;
print(count,i,Input,ssValue,0,sign);
count++;
return1;
}
if(ssValue>=100)
{
sign=1;
action=ssValue-100;
state.top++;
*state.top=action;
symbol.top++;
*symbol.top=Input[i];
i++;
print(count,i,Input,action,0,sign);
count++;
}
if(ssValue>=50&&ssValue<100)
{
sign=2;
action=ssValue-50;
gt=Pop(action);
print(count,i,Input,action,gt,sign);
count++;
}
}
return0;
}
intmain(){
ScanGrammar();
vNumCount();
InitStack();
Reduction();
system("pause");
return0;
}
【运行结果】
【程序如图】