递归下降语法分析程序设计.docx
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递归下降语法分析程序设计
编译方法实验报告
实验名称:
简单的语法分析程序设计
实验要求
1.功能:
对简单的赋值语句进行语法分析
随机输入赋值语句,输出所输入的赋值语句与相应的四元式
2.采用递归下降分析程序完成(自上而下的分析)
3.确定各个子程序的功能并画出流程图
4.文法如下:
5.编码、调试通过
采用标准输入输出方式。
输入输出的样例如下:
【样例输入】
x:
=a+b*c/d-(e+f)
【样例输出】(说明,语句和四元式之间用5个空格隔开)
T1:
=b*c (*,b,c,T1)
T2:
=T1/d (/,T1,d,T2)
T3:
=a+T2 (+,a,T2,T3)
T4:
=e+f (+,e,f,T4)
T5:
=T3-T4 (-,T3,T4,T5)
x:
=T5 (:
=,T5,-,x)
【样例说明】程序除能够正确输出四元式外,当输入的表达式错误时,还应能检测出语法错误,给出相应错误提示。
6.设计3-5个赋值语句测试实例,检验程序能否输出正确的四元式;当输入错误的句子时,检验程序能够给出语法错误的相应提示信息。
7.报告内容包括:
递归程序的调用过程,各子程序的流程图和总控流程图,详细设计,3-5个测试用例的程序运行截图及相关说明,有详细注释的程序代码清单等。
1.语法分析递归下降分析算法
1.1背景知识
无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是:
无左递归和无回溯。
无左递归:
既没有直接左递归,也没有间接左递归。
无回溯:
对于任一非终结符号U的产生式右部x1|x2|…|xn,其对应的字的首终结符号两两不相交。
如果一个文法不含回路,也不含以ε为右部的产生式,那么可以通过执行消除文法左递归的算法消除文法的一切左递归(改写后的文法可能含有以ε为右部的产生式)。
文法的左递归消除算法:
1、将文法G的所有非终结符排序为U1,U2,…,Un;
2、For(i=1;i++;i≥n)
{
forj→1toi-1
把产生式Ui→Ujα替换成Ui→β1α|β2α|…|βmα;
其中:
Uj→β1|β2|…|βm消除Ui产生式中的直接左递归;
}
3.化简改写之后的文法,删除多余产生式。
文法的直接左递归消除公式:
直接左递归形式:
U→Ux|y;
其中:
x,y∈(VN∪VT)*,y不以U打头。
直接左递归的消除:
U→yU‟
U‟→xU‟|ε
直接左递归的一般形式:
U→Ux1|Ux2|…|Uxm|y1|y2|…|yn;
其中:
xi≠ε,yi都不以U打头。
一般形式直接左递归的消除:
U→y1U‟|y2U‟|…|ynU‟
U‟→x1U‟|x2U‟|…|xmU‟|ε
回溯的消除的前提是文法不得含有左递归,可提左因子来消除回溯。
1.2消除左递归
根据实验中给出的文法,进行消除左递归及回溯,得到下列的式子
A->V:
=E
E->TE'
E'->+TE'|-TE'|null
T->FT'
T'->*FT'|/FT'|null
F->V|(E)
V->a|b|c|d|e...|z
2.详细设计及流程图
根据消除左递归后的文法,可以编写相应的函数。
2.1函数voidV()//V->a|b|c|d|e...|z
voidV()//V->a|b|c|d|e...|z函数设计主要用来识别小写字母的,如果是小写字母的话,放入字符表,不是的话,输出语法错误。
函数比较简单,代码如下:
if(islower(s[sym]))
{
Table[list_n][0]=s[sym];//把读取的小写字母存入符号表,便于分析是生成中间代码
Table[list_n][1]='\0';
list_n++;
sym++;
}
else
{
printf("OperandErrors!
\n");//运算对象错误
SIGN=1;
exit(0);
}
2.2函数voidA()//A->V:
=E
voidA()//A->V:
=E函数主要用来实现赋值的操作,流程图如图1所示。
图1A()函数流程图
2.3函数voidE()//E->TE'
函数E()里面主要递归调用函数T()和E'()。
当没有出现语法错误时就可正常的运行。
函数比较简单,代码如下:
{
if(SIGN==0)
{
T();
E1();
}
}
2.4函数voidT()//T->FT'
函数T()里面主要递归调用函数F()和T''()。
当没有出现语法错误时就可正常的运行。
函数比较简单,代码如下:
if(SIGN==0)
{
F();
T1();
}
2.5函数voidE1()//E'->+TE'|-TE'|null
函数voidE1()//E'->+TE'|-TE'|null,主要用来实现加减法的语义分析。
流程图如图2所示。
图2E1()函数流程图
2.6函数voidT1()//T'->*FT'|/FT'|null
函数voidT1()//T'->*FT'|/FT'|null,主要用来实现乘除法的语义分析。
流程图如图3所示。
图3T1()函数流程图
3.测试用例及截图
3.1测试用例1及截图
用例1为实验要求上的的用例。
测试结果图4所示。
图4测试用例1及结果截图
3.2测试用例2及截图
用例2为出现大写字母,出现报错。
测试结果图5所示。
图5测试用例2及结果截图
3.3测试用例3及截图
用例3为随意编写用例。
测试结果图6所示。
图6测试用例3及结果截图
代码清单
#include
#include
#include
#include
voidA();//A->V:
=E
voidE();//E->TE'
voidT();//T->FT'
voidE1();//E'->+TE'|-TE'|null
voidT1();//T'->*FT'|/FT'|null
voidF();//F->V|(E)
voidV();//V->a|b|c|d|e...|z
chars[50],n='1';//s[50]用于存放输入的赋值表达式
charTable[50][3];//产生中间代码所需的符号表
intSIGN,sym;//sym为s[50]中当前读入符号的下标
intlist_n=0;//符号表的下标
/*消除左递归及回溯
A->V:
=E
E->TE'
E'->+TE'|-TE'|null
T->FT'
T'->*FT'|/FT'|null
F->V|(E)
V->a|b|c|d|e...|z
*/
intmain()
{
SIGN=0;//SIGN用于指示赋值表达式是否出现错误
sym=0;
scanf("%s",&s);
if(s[0]=='\0')//没有输入的情况直接退出
return0;
A();
if(s[sym]!
='\0'&&SIGN==0)
{
printf("ERROR!
\n");
exit(0);
}
return0;
}
voidA()//A->V:
=E
{
V();
if(s[sym]==':
'&&s[sym+1]=='=')//判断赋值号是否有拼写错误
{
sym+=2;
E();
printf("%s:
=%s",Table[list_n-2],Table[list_n-1]);
printf("(:
=,%s,-,%s)\n",Table[list_n-1],Table[list_n-2]);
}
else
{
printf("TheassignmentSymbolspellingmistakes!
\n");//赋值号拼写错误
SIGN=1;
exit(0);
}
}
voidV()//V->a|b|c|d|e...|z
{
if(islower(s[sym]))
{
Table[list_n][0]=s[sym];//把读取的小写字母存入符号表,便于分析是生成中间代码
Table[list_n][1]='\0';
list_n++;
sym++;
}
else
{
printf("OperandErrors!
\n");//运算对象错误
SIGN=1;
exit(0);
}
}
voidE()//E->TE'
{
if(SIGN==0)
{
T();
E1();
}
}
voidT()//T->FT'
{
if(SIGN==0)
{
F();
T1();
}
}
voidE1()//E'->+TE'|-TE'|null
{
intp;
if(SIGN==0)
{
if(s[sym]=='+'||s[sym]=='-')
{
p=sym;//用p记录出现'+'或'-'时sym的值
sym++;
T();
charch[3];
ch[0]='T';
ch[1]=n;
ch[2]='\0';
if(s[p]=='+')
{
printf("%s:
=%s+%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]);//输出三地址代码
printf("(+,%s,%s,%s)\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch);//输出四元式
}
else
{
printf("%s:
=%s-%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]);//输出三地址代码
printf("(-,%s,%s,%s)\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch);//输出四元式
}
strcpy(Table[list_n-2],ch);//将当前结果归结式放在符号表中
list_n--;
n++;
E1();
}
}
}
voidT1()//T'->*FT'|/FT'|null
{
intp;
if(SIGN==0)
{
if(s[sym]=='*'||s[sym]=='/')
{
p=sym;
sym++;
F();
charch[3];
ch[0]='T';
ch[1]=n;
ch[2]='\0';
if(s[p]=='*')
{
printf("%s:
=%s*%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]);//输出三地址代码
printf("(*,%s,%s,%s)\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch);//输出四元式
}
else
{
printf("%s:
=%s/%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]);//输出三地址代码
printf("(/,%s,%s,%s)\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch);//输出四元式
}
strcpy(Table[list_n-2],ch);//将当前结果归结式放在符号表中
list_n--;
n++;
T1();
}
}
}
voidF()//F->V|(E)
{
if(SIGN==0)
{
if(s[sym]=='(')
{
sym++;
E();
if(s[sym]==')')
sym++;
else
{
printf("ERROR!
\n");
SIGN=1;
exit(0);
}
}
elseif(islower(s[sym]))//判断s[sym]是否是小写字母
V();
else
{
printf("ERROR!
\n");
SIGN=1;
exit(0);
}
}
}