递归下降语法分析程序设计说明书.docx
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递归下降语法分析程序设计说明书
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）;
}
}
}
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