《编译原理》语法分析器实验报告模板课程设计信安.docx
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《编译原理》语法分析器实验报告模板课程设计信安
课程设计报告
课程名称编译原理
实验项目设计与实现一个词法分析器
实验仪器PC机
北京信息科技大学
信息管理学院
（课程上机）实验报告
实验名称
设计与实现一个语法分析器
实验地点
信管机房204
实验时间
2011.12.20
1.实验目的：
结合讲授内容，进一步培养学生编译器设计的思想，加深对编译原理和应用程序的理解，针对编译过程的重点和难点内容进行编程，独立完成有一定工作量的语法分析程序设计任务，同时强调好的程序设计风格。
2.实验内容：
对输入的文法判定是否为LL
（1）文法，若是LL
（1）文法，则构造LL
（1）分析表，输入一个句子，依据LL
（1）分析表输出与句子对应的语法树。
设计LL
（1）文法的词法分析器。
3.实验要求：
（1）输入一个文法G（如：
测试数据1）；
（2）编写求FIRST集的算法；输出文法G的First集；
（3）编写求FOLLOW集的算法；输出文法G的FOLLOW集；
（4）编写求SELECT的算法，输出文法G的SELECT集；
（5）判定是否为LL
（1）文法，若是，则编写构造LL
（1）分析表的算法，并输出预测分析表
（6）编写表驱动的预测分析算法；
（7）给出输入一个句子（如：
测试数据2）的预测分析步骤；
（8）输出依据句子构对应的语法树的过程；
（9）构造文法G的递归子程序；（选作）
测试数据1：
（若用其它测试数据，请替换下面内容）
输入文法G：
S->aH
H->aMd|d
M->Ab|@
A->aM|e
测试数据2：
输入句子：
aaabd#
4.实验准备：
5.实验过程：
#include
#include
#include
/*******************************************/
intcount=0;/*分解的产生式的个数*/
intnumber;/*所有终结符和非终结符的总数*/
charstart;/*开始符号*/
chartermin[50];/*终结符号*/
charnon_ter[50];/*非终结符号*/
charv[50];/*所有符号*/
charleft[50];/*左部*/
charright[50][50];/*右部*/
charfirst[50][50],follow[50][50];/*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/
charfirst1[50][50];/*所有单个符号的FIRST集合*/
charselect[50][50];/*各单个产生式的SELECT集合*/
charf[50],F[50];/*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/
charempty[20];/*记录可直接推出@的符号*/
charTEMP[50];/*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/
intvalidity=1;/*表示输入文法是否有效*/
intll=1;/*表示输入文法是否为LL
（1）文法*/
intM[20][20];/*分析表*/
charchoose;/*用户输入时使用*/
charempt[20];/*求_emp（）时使用*/
charfo[20];/*求FOLLOW集合时使用*/
/*******************************************
判断一个字符是否在指定字符串中
********************************************/
intin（charc,char*p）
{
inti;
if（strlen（p）==0）
return（0）;
for（i=0;;i++）
{
if（p[i]==c）
return
（1）;/*若在，返回1*/
if（i==strlen（p））
return（0）;/*若不在，返回0*/
}
}
/*******************************************
得到一个不是非终结符的符号
********************************************/
charc（）
{
charc='A';
while（in（c,non_ter）==1）
c++;
return（c）;
}
/*******************************************
分解含有左递归的产生式
********************************************/
voidrecur（char*point）
{/*完整的产生式在point[]中*/
intj,m=0,n=3,k;
chartemp[20],ch;
ch=c（）;/*得到一个非终结符*/
k=strlen（non_ter）;
non_ter[k]=ch;
non_ter[k+1]='\0';
for（j=0;j<=strlen（point）-1;j++）
{
if（point[n]==point[0]）
{/*如果'|'后的首符号和左部相同*/
for（j=n+1;j<=strlen（point）-1;j++）
{
while（point[j]!
='|'&&point[j]!
='\0'）
temp[m++]=point[j++];
left[count]=ch;
memcpy（right[count],temp,m）;
right[count][m]=ch;
right[count][m+1]='\0';
m=0;
count++;
if（point[j]=='|'）
{
n=j+1;
break;
}
}
}
else
{/*如果'|'后的首符号和左部不同*/
left[count]=ch;
right[count][0]='@';
right[count][1]='\0';
count++;
for（j=n;j<=strlen（point）-1;j++）
{
if（point[j]!
='|'）
temp[m++]=point[j];
else
{
left[count]=point[0];
memcpy（right[count],temp,m）;
right[count][m]=ch;
right[count][m+1]='\0';
printf（"count=%d",count）;
m=0;
count++;
}
}
left[count]=point[0];
memcpy（right[count],temp,m）;
right[count][m]=ch;
right[count][m+1]='\0';
count++;
m=0;
}
}
}
voidnon_re（char*point）
{
intm=0,j;
chartemp[20];
for（j=3;j<=strlen（point）-1;j++）
{
if（point[j]!
='|'）
temp[m++]=point[j];
else
{
left[count]=point[0];
memcpy（right[count],temp,m）;
right[count][m]='\0';
m=0;
count++;
}
}
left[count]=point[0];
memcpy（right[count],temp,m）;
right[count][m]='\0';
count++;
m=0;
}
/*******************************************
读入一个文法
********************************************/
chargrammer（char*t,char*n,char*left,charright[50][50]）
{
charvn[50],vt[50];
chars;
charp[50][50];
inti,j,k;
printf（"请输入文法的非终结符号串：
"）;
scanf（"%s",vn）;
getchar（）;
i=strlen（vn）;
memcpy（n,vn,i）;
n[i]='\0';
printf（"请输入文法的终结符号串：
"）;
scanf（"%s",vt）;
getchar（）;
i=strlen（vt）;
memcpy（t,vt,i）;
t[i]='\0';
printf（"请输入文法的开始符号：
"）;
scanf（"%c",&s）;
getchar（）;
printf（"请输入文法产生式的条数：
"）;
scanf（"%d",&i）;
getchar（）;
for（j=0;j{
printf（"请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：
",j,i）;
scanf（"%s",p[j]）;//二维数组首地址传递平p,p[i]第i行第0列首地址，p+i表示第i行首地址
if（strcmp（p[j],"xxx"）==0）//
{
j=j-2;
}
getchar（）;
}
for（j=0;j<=i-1;j++）
if（p[j][1]!
='-'||p[j][2]!
='>'）
{printf（"\ninputerror!
"）;
validity=0;
return（'\0'）;
}/*检测输入错误*/
for（k=0;k<=i-1;k++）
{/*分解输入的各产生式*/
if（p[k][3]==p[k][0]）
recur（p[k]）;
else
non_re（p[k]）;
}
return（s）;
}
/*******************************************
将单个符号或符号串并入另一符号串
********************************************/
voidmerge（char*d,char*s,inttype）
{/*d是目标符号串，s是源串，type＝1，源串中的'@'一并并入目串；
type＝2，源串中的'@'不并入目串*/
inti,j;
for（i=0;i<=strlen（s）-1;i++）
{
if（type==2&&s[i]=='@'）
;
else
{
for（j=0;;j++）
{
if（jbreak;
if（j==strlen（d））
{
d[j]=s[i];
d[j+1]='\0';
break;
}
}
}
}
}
/*******************************************
求所有能直接推出@的符号
********************************************/
voidemp（charc）
{/*即求所有由'@'推出的符号*/
chartemp[10];
inti;
for（i=0;i<=count-1;i++）
{
if（right[i][0]==c&&strlen（right[i]）==1）
{
temp[0]=left[i];
temp[1]='\0';
merge（empty,temp,1）;
emp（left[i]）;//?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
?
}
}
}
/*******************************************
求某一符号能否推出'@'c为非终结符
********************************************/
int_emp（charc）
{/*若能推出，返回1；否则，返回0*/
inti,j,k,result=1,mark=0;
chartemp[20];
temp[0]=c;
temp[1]='\0';
merge（empt,temp,1）;
if（in（c,empty）==1）
return
（1）;
for（i=0;;i++）
{
if（i==count）
return（0）;
if（left[i]==c）/*找一个左部为c的产生式*/
{
j=strlen（right[i]）;/*j为右部的长度*/
if（j==1&&in（right[i][0],empty）==1）//A->BB->@
return
（1）;
elseif（j==1&&in（right[i][0],termin）==1&&left[i+1]!
=c）//A->a,A->sB,S->@,B->@
return（0）;
elseif（j==1&&in（right[i][0],termin）==1&&left[i+1]==c）
continue;
else
{
for（k=0;k<=j-1;k++）
if（in（right[i][k],empt）==1）//A->A
mark=1;
if（mark==1）
continue;
else
{
for（k=0;k<=j-1;k++）
{
result*=_emp（right[i][k]）;//太漂亮了
temp[0]=right[i][k];
temp[1]='\0';
merge（empt,temp,1）;
}
}
}
if（result==0&&iBa,A->S,S->@,B!
->@找下一个做不为@的---C
continue;
elseif（result==1&&ireturn
（1）;
}
}
}
/*******************************************
判断读入的文法是否正确
********************************************/
intjudge（）
{
inti,j;
for（i=0;i<=count-1;i++）
{
if（in（left[i],non_ter）==0）
{/*若左部不在非终结符中，报错*/
printf（"\nerror1!
"）;
validity=0;
return（0）;
}
for（j=0;j<=strlen（right[i]）-1;j++）
{
if（in（right[i][j],non_ter）==0&&in（right[i][j],termin）==0&&right[i][j]!
='@'）
{/*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为'@'，报错*/
printf（"\nerror2!
"）;
validity=0;
return（0）;
}
}
}
return
（1）;
}
/*******************************************
求单个符号的FIRST求出每个符号的first并且将其存入first1[][]
********************************************/
voidfirst2（inti）
{/*i为符号在所有输入符号中的序号*/
charc,temp[20];
intj,k,m;
c=v[i];
charch='@';
emp（ch）;
if（in（c,termin）==1）/*若为终结符*/
{
first1[i][0]=c;
first1[i][1]='\0';
}
elseif（in（c,non_ter）==1）/*若为非终结符*/
{
for（j=0;j<=count-1;j++）
{
if（left[j]==c）
{
if（in（right[j][0],termin）==1||right[j][0]=='@'）//A->@或者A->a
{
temp[0]=right[j][0];
temp[1]='\0';
merge（first1[i],temp,1）;
}
elseif（in（right[j][0],non_ter）==1）//左部非终结符并且右部为非终结符
{
if（right[j][0]==c）//A->A...寻找下一个A
continue;
for（k=0;;k++）//A->B。
无限循环，找到B的位置
if（v[k]==right[j][0]）
break;
if（f[k]=='0'）
{
first2（k）;//M->A..此时找出A的位置在M之后，而A的first没有求过，所以要返回求
f[k]='1';
}
merge（first1[i],first1[k],2）;//A->B则将B对应符号表位置找出，然后将Bfirst1[][]复制给A
for（k=0;k<=strlen（right[j]）-1;k++）//二位数组strlen（right[j]）表示第j行的长度
{
empt[0]='\0';
if（_emp（right[j][k]）==1&&k{
for（m=0;;m++）
if（v[m]==right[j][k+1]）//M->ABA->@则找到B的位置，求B的first
break;
if（f[m]=='0'）
{
first2（m）;
f[m]='1';
}
merge（first1[i],first1[m],2）;
}
elseif（_emp（right[j][k]）==1&&k==strlen（right[j]）-1）
{
temp[0]='@';
temp[1]='\0';
merge（first1[i],temp,1）;
}
else
break;
}
}
}
}
}
f[i]='1';
}
/*******************************************
求各产生式右部的FIRST
********************************************/
voidFIRST（inti,char*p）
{
intlength;
intj,k,m;
chartemp[20];
length=strlen（p）;
if（length==1）/*如果右部为单个符号*/
{
if（p[0]=='@'）
{
if（i>=0）
{
first[i][0]='@';
first[i][1]='\0';
}
else
{
TEMP[0]='@';
TEMP[1]='\0';
}
}
else
{
for（j=0;;j++）
if（v[j]==p[0]）
break;
if（i>=0）
{
memcpy（first[i],first1[j],strlen（first1[j]））;
first[i][strlen（first1[j]）]='\0';
}
else
{
memcpy（TEMP,first1[j],strlen（first1[j]））;
TEMP[strlen（first1[j]）]='\0';
}
}
}
else/*如果右部为符号串*/
{
for（j=0;;j++）
if（v[j]==p[0]）
break;
if（i>=0）
merge（first[i],first1[j],2）;
else
merge（TEMP,first1[j],2）;
for（k=0;k<=length-1;k++）
{
empt[0]='\0';
if（_emp（p[k]）==1&&k{
for（m=0;;m++）
if（v[m]==right[i][k+1]）
break;
if（i>=0）
merge（first[i],first1[m],2）;
else
merge（TEMP,first1[m],2）;
}
else
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