LR1实验报告附代码.docx
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LR1实验报告附代码
实验三LR
（1）分析法
实验学时：
4
实验类型：
验证
实验要求：
必修
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、实验内容
对下列文法，用LR
（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：
（产生式有误，进行修改）
（1）E-E+T
（2）E-E—T（E->T）
（3）T-T*F
（4）T-T/F（T->F）
（5）F-（E）
（6）F-i
三、实验目的
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#移进
i+i*i的LR分析过程
步骤
状态栈
符号栈
输入串
动作说明
1
0
#
i+i*i#
ACTION[0,i]=S5,状态5入栈
2
05
#i
+i*i#
r6:
F→i归约,GOTO（0,F）=3入栈
3
03
#F
+i*i#
r4:
T→F归约,GOTO（0,T）=3入栈
4
02
#T
+i*i#
r2:
E→T归约,GOTO（0,E）=1入栈
5
01
#E
+i*i#
ACTION[1,+]=S6,状态6入栈
6
016
#E+
i*i#
ACTION[6,i]=S5,状态5入栈
7
0165
#E+i
*i#
r6:
F→i归约,GOTO（6,F）=3入栈
8
0163
#E+F
*i#
r4:
T→F归约,GOTO（6,T）=9入栈
9
0169
#E+T
*i#
ACTION[9,*]=S7,状态7入栈
10
01697
#E+T*
i#
ACTION[7,i]=S5,状态5入栈
11
016975
#E+T*i
#
r6:
F→i归约,GOTO（7,F）=10入栈
12
0169710
#E+T*F
#
r3:
T→T*F归约,GOTO（6,T）=9入栈
13
0169
#E+T
#
r1:
E→E+T,GOTO（0,E）=1入栈
14
01
#E
#
Acc：
分析成功
实验报告正文的内容：
描述LR
（1）语法分析程序的设计思想:
定义项目的一般形式是[A→·,a1a2…ak]，这样的一个项目称为一个LR（k）项目。
项目中的a1a2…ak称为它的向前搜索符串（或展望串），令K=1,即为LR
（1）语法分析程序。
在此，重新定义CLOSURE（I）的算法：
项目集I的闭包CLOSURE（I）构造方法：
1.I的任何项目都属于CLOSURE（I）。
2.若项目[A→·B,a]属于CLOSURE（I），B→是一个产生式，那么，对于FIRST（a）中的每个终结符b，如果[B→·,b]原来不在CLOSURE（I）中，则把它加进去。
3.重复执行步骤2，直至CLOSURE（I）不再增大为止。
GO（）的算法保持与LR语法分析程序一样，通过以下方法构造文法分析表：
动作ACTION和状态转换GOTO构造如下：
1.若项目[A→·a,b]属于Ik且GO（Ik,a）＝Ij，a为终结符，则置ACTION[k,a]为“sj”。
2.若项目[A→·，a]属于Ik，则置ACTION[k,a]为“rj”；其中假定A→为文法G的第j个产生式。
3.若项目[S→S·,#]属于Ik，则置ACTION[k,#]为“acc”。
4.若GO（Ik，A）＝Ij，则置GOTO[k,A]=j。
5.分析表中凡不能用规则1至4填入信息的空白栏均填上“出错标志”。
当具体面对输入串时，通过查表进行分析该进行何种动作。
程序结构描述：
函数调用格式、参数含义、返回值描述、函数功能均在程序源代码出注释出来，在此不再赘述，详细含义请参照源代码cpp文件。
详细的算法描述（程序执行流程图）:
（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。
四、实验要求
本程序原本的设计思想与实验二相仿，但由于此种设计思想会导致程序灵活性大大降低，故对设计思想进行优化，在此，不在对原程序设计思想进行阐述，仅对改良后的程序设计思想进行阐述。
该文法的LR
（1）分析表：
算术表达式文法的LR分析表
状
态
ACTION
GOTO
i
+
*
（
）
#
E
T
F
0
S5
S4
1
2
3
1
S6
acc
2
r2
S7
r2
r2
3
r4
r4
r4
r4
4
S5
S4
8
2
3
5
r6
r6
r6
r6
6
S5
S4
9
3
7
S5
S4
10
8
S6
S11
9
r1
S7
r1
r1
10
r3
r3
r3
r3
11
r5
r5
r5
r5
本程序根据给出的LR
（1）文法分析表，构造string类的action[12][6]={"S5","0","0","S4","0","0",
ength（）-3;
for（intj=0;j（Production[i-1].at（0））;t（0）=='S'）{
action[i][t].erase（0,1）;_str（））,s）;_str（）），将action[i][t]转换为整型
action[i][t].insert（0,"S"）;t（0）=='r'）{
action[i][t].erase（0,1）;_str（））,s）;_str（）），将action[i][t]转换为整型
action[i][t].insert（0,"r"）;//将r添加回action[i][t]
}
}
elseif（action[i][t]=="0"）{
cout<<"\tError"<break;
}
elseif（action[i][t]=="acc"）{
Output（s）;
cout<<"acc"<<"\t分析成功"<break;
}
}
elseif（flag==false）
break;
}
}
intmain（）{
strings;
cout<<"************************LR
（1）分析*************************"<cout<<"本分析文法产生式为"<for（intj=0;j<6;j++）
cout<cout<<"************************LR
（1）分析*************************"<charT;
do{
cout<<"输入字符串"<cin>>s;//输入要分析的字符串
cout<<"************************现进行如下分析*************************"<cout<<"步骤"<<"\t"<<"状态栈"<<"\t"<<"符号栈"<<"\t"<<"剩余输入串"<<"\t"<<"动作说明"<Analyse（s）;
count=0;//记录当前进行处理的输入字符串字符位置
line=1;//记录处理的步骤数
stacktd="#";
StatusNumber=1;
while（!
（））{
（）;
}
while（!
（））{
（）;
}
cout<<"是否继续分析,Y或y继续"<cin>>T;
}while（T=='y'||T=='Y'）;
return0;
}
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