实验三 自下而上语法分析及语义分析.docx
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实验三自下而上语法分析及语义分析
实验三自下而上语法分析及语义分析
一、实验目的：
通过本实验掌握LR分析器的构造过程，并根据语法制导翻译，掌握属性文法的自下而上计算的过程。
二、实验学时：
4学时。
三、实验内容
根据给出的简单表达式的语法构成规则（见五），编制LR分析程序，要求能对用给定的语法规则书写的源程序进行语法分析和语义分析。
对于正确的表达式，给出表达式的值。
对于错误的表达式，给出出错位置。
四、实验方法
采用LR分析法。
首先给出S-属性文法的定义（为简便起见，每个文法符号只设置一个综合属性，即该文法符号所代表的表达式的值。
属性文法的定义可参照书137页表6.1），并将其改造成用LR分析实现时的语义分析动作（可参照书145页表6.5）。
接下来给出LR分析表。
然后程序的具体实现：
●LR分析表可用二维数组（或其他）实现。
●添加一个val栈作为语义分析实现的工具。
●编写总控程序，实现语法分析和语义分析的过程。
注：
对于整数的识别可以借助实验1。
五、文法定义
简单的表达式文法如下：
E->E+T|E-T|T
T->T*F|T/F|F
F->（E）|i
上式中，i为整数。
六、处理程序例
例1:
正确源程序例：
23+（45+4）*40分析结果应为：
正确的表达式。
其值为：
1983
例2:
错误源程序例：
5+（56+）-24
分析结果应为：
错误的表达式：
出错位置为）
附录：
源程序
#include
#include"string.h"
#include
usingnamespacestd;
#defineR30
#defineC20
typedefstructelem
{
chare[4];
}Elem;//ACTION表与GoTo表中的元素类型
ElemLR[R][C];//存放ACTION表与GoTo表中的内容
typedefstructout
{
intorder;//序号
intstate[10];//状态栈
charsign[30];//符号栈
chargrasen[20];//产生式
charinput[30];//输入串
charexplen[50];//解释说明
}OutNode;//输出结果中每一行的类型
OutNodeout[20];//存放输出结果
charSentence[20];//存放文法的一个句子
charGramSent[10][20];//存放文法的一组产生式
introw,colno;//row为状态个数数，colno为ACTION表与GoTo表列总数
intstateTop=0,signTop=0;//状态栈与符号栈的栈顶位置（值与栈中元素的个数相等）
voidinput_GramSent（）
{
inti,num;
printf（"请输入文法中产生式的个数\n"）;
scanf（"%d",&num）;
for（i=0;i{
printf（"请输入文法的第%d个产生式\n",i）;
scanf（"%s",GramSent+i-1）;
}
printf（"请输入文法的一个句子\n"）;
scanf（"%s",Sentence）;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"*文法的产生式如下：
*\n"）;
printf（"**********************************************************\n"）;
for（i=0;iprintf（"%s\n",GramSent+i）;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"*文法的句子如下：
*\n"）;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"%s\n",Sentence）;
}
voidinput_LR（introw,intcolno）//row为行总数，colno为列总数
{
inti,j;
charmid[4];
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"*提示：
每输入一个元素后就回车*\n"）;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"请输入LR分析表的终结符（包括#）与非终结符\n"）;
for（j=0;jscanf（"%s",LR[0][j].e）;
for（i=0;i{
printf（"请输入%d号状态所对应的各列的元素,空白的地方用s代替\n",i）;
for（j=0;j{
scanf（"%s",mid）;
if（strcmp（mid,"s"）==0||strcmp（mid,"S"）==0）
strcpy（LR[i+1][j].e,""）;
else
strcpy（LR[i+1][j].e,mid）;
}
}
}
voidoutput_LR（introw,intcolno）
{
inti,j;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"*LR分析表如下：
*\n"）;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"\n"）;
printf（""）;
for（j=0;jprintf（"%s",LR[0][j].e）;
printf（"\n"）;
for（i=1;i<=row;i++）
{
printf（"%d",i-1）;
for（j=0;jprintf（"%s",LR[i][j].e）;
printf（"\n"）;
}
printf（"\n"）;
}
intSignNum（charch）//给定一个终结符或非终结符,返回其在ACTION表与GoTo表中的列位置
{
inti;
charc[2]="0";
c[0]=ch;
for（i=0;iif（strcmp（c,LR[0][i].e）==0）
returni;
return-1;
}
intCharChangeNum（char*ch）//给定一数字字符串,返回其所对应的数字
{
intresult=0;
while（*ch!
='\0'）
{
result=result*10+（*ch-'0'）;
ch++;
}
returnresult;
}
intOutResult（ints,intc,inti）//输出结果的第i+1行处理函数,（s为状态，c为列）
{
charmid[4],gra[20];
ints_num,r_num;
intn,len,j;
strcpy（mid,LR[s+1][c].e）;
if（strcmp（mid,""）==0）
{printf（"不能规约\n"）;return-2;}
if（strcmp（mid,"acc"）==0||strcmp（mid,"ACC"）==0）
{printf（"规约成功\n"）;return-1;}
out[i+1].order=i+2;
if（mid[0]=='s'||mid[0]=='S'）
{
s_num=CharChangeNum（mid+1）;//s_num为S后的数字
for（j=0;jout[i+1].state[j]=out[i].state[j];
out[i+1].state[stateTop]=s_num;
out[i+1].state[++stateTop]=-1;//完成第i+1行的状态栈赋值
strcpy（out[i+1].sign,out[i].sign）;
out[i+1].sign[signTop]=out[i].input[0];
out[i+1].sign[++signTop]='\0';//完成第i+1行的符号栈的赋值
strcpy（out[i+1].grasen,""）;//完成第i+1行的产生式的赋值
strcpy（out[i+1].input,out[i].input+1）;//完成第i+1行的输入符号串的赋值
}
elseif（mid[0]=='r'||mid[0]=='R'）
{
r_num=CharChangeNum（mid+1）;//r_num为r后的数字
strcpy（gra,*（GramSent+r_num-1））;
len=strlen（gra）;
for（j=0;jif（gra[j]=='-'&&gra[j+1]=='>'）
break;
n=strlen（gra+j+2）;
stateTop-=n;signTop-=n;
for（j=0;jout[i+1].state[j]=out[i].state[j];
j=SignNum（gra[0]）;
out[i+1].state[stateTop]=CharChangeNum（LR[out[i+1].state[stateTop-1]+1][j].e）;
out[i+1].state[++stateTop]=-1;//完成第i+1行的状态栈赋值
strcpy（out[i+1].sign,out[i].sign）;
out[i+1].sign[signTop]=gra[0];
out[i+1].sign[++signTop]='\0';//完成第i+1行的符号栈的赋值
strcpy（out[i+1].grasen,gra）;//完成第i+1行的产生式的赋值
strcpy（out[i+1].input,out[i].input）;//完成第i+1行的输入符号串的赋值
}
return1;
}
voidOutputResult（intr）
{
inti,j;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"*句子：
%s用LR分析表规约过程如下：
*\n",Sentence）;
printf（"**********************************************************\n"）;
for（i=0;i<=r;i++）
{
j=0;
printf（"%2d",out[i].order）;
while（out[i].state[j]!
=-1）
printf（"%d",out[i].state[j++]）;
printf（"%s%s%s\n",out[i].sign,out[i].grasen,out[i].input）;
}
}
intOutControl（）//输出结果的总控函数
{
ints_num,i=0;
out[0].order=1;//序号赋值
out[0].state[0]=0;stateTop=1;out[0].state[stateTop]=-1;//状态栈赋值，置栈顶位
strcpy（out[0].sign,"#"）;signTop=1;//符号栈赋值，置栈顶位
strcpy（out[0].grasen,""）;//产生式为空
strcpy（out[0].input,Sentence）;//以下两行为输入串赋值
strcat（out[0].input,"#"）;
strcpy（out[0].explen,"0和#进栈"）;//解释说明
//初使化输出结果的第一行
while
（1）
{
s_num=SignNum（out[i].input[0]）;
//if（s_num!
=-1）
if（OutResult（out[i].state[stateTop-1],s_num,i）!
=1）
break;
i++;
}
returni;
}
main（）
{
intr;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"*函数的输入:
文法的产生式,文法句型的一个句子,LR分析表*\n"）;
printf（"*函数的输出:
LR分析器的工作过程与说明*\n"）;
printf（"**********************************************************\n"）;
printf（"请输入LR分析表中终结符与非终结符的总个数\n"）;
scanf（"%d",&colno）;
printf（"请输入LR分析表中状态的总个数\n"）;
scanf（"%d",&row）;
input_LR（row,colno）;
output_LR（row,colno）;
input_GramSent（）;
r=OutControl（）;//r为输出结果的行数
OutputResult（r）;
}
七、实验小结
这个程序是从网上下载下来的，根据这个实验要求做了些更改，但是总是出现溢出错误，只能运行到LR分析表的部分（如截图），没有找到解决问题的办法。
（注：
专业文档是经验性极强的领域，无法思考和涵盖全面，素材和资料部分来自网络，供参考。
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