语法分析自上而下分析Word下载.docx

1、从文法G的开始符号S出发，通过反复使用产生式，逐步推导出与输入的符号串完全相匹配的句子。采用最左推导，以文法开始符号为根结点，逐步为输入串自上而下地构造一棵语法树。面临的输入符号为a，A所有的产生式：A1 |2 | |n若aFISRT（i），则指派去执行匹配任务。若a不属于任何一个候选首字符集，则：a、若 属于某个FISRT（i）且aFOLLOW（A），则让A与自动匹配；b、否则，a的出现是一种错误。例：设有文法G和输入符号串W：a*a+a G：S aAa A BaA B + -*/推导过程： SaAaBaAa*aAa*aBaAa*a+aAa*a+a=W构造语法树： S a A B a A *

2、 B a A + 自上而下分析法自上而下分析法又可分为确定和不确定的两种。不确定的分析法（带回溯）是一种穷举的试探方法，效率低、代价高，极少使用。确定的分析法（不带回溯）实现方法简单、直观，便于手工构造或自动生成语法分析器，是目前常用的方法之一。但是对文法有一定的限制。2、自下而上分析法自下而上分析过程分析过程是归约过程。从给定的输入串W开始，不断寻找与文法G中某个产生式P的侯选式（右部）进行匹配，并用P代替也称为归约。自下而上分析法算符优先分析法定义算符（广义讲是文法的终结符号）之间的某种优先和结合关系，借助这种关系来寻找并确定可归约字符串，并进行归约。LR分析法是一类自左向右对输入串进行扫

3、描的自下而上分析方法，分析过程是规范归约的序列。适用于语法分析器的自动构造。 第二节 自上而下分析面临的问题一、不确定的自上而下分析方法 是从文法的开始S出发，试图用一切可能的方法向下推导，产生句子，这种分析过程的本质是一种试探推导过程。文法G S aAdA aba构造W=aad的最左推导：SaAdaad。 构造语法树：产生树的根结点，即文法的开始符号。选用文法G的文法规则去延伸树。判断当前延伸的子结与输入串扫描到的字符是否匹配。若不匹配注销掉当前延伸的子树，选用文法规则的另一个产生式延伸分析树。直到输入串与语法树末端结点相匹配，分析结束。 S S S a A d a A d a A d a

4、b a这种试探识别句子的过程，只会使分析的过程不确定。二、不确定性的原因由于分析过程中选择的侯选式不确定，造成输入串匹配的假象，甚至会导致算法实现的失败。1、左递归问题由于采用最左推导，左递归将使得输入串的分析过程陷入无限循环之中。2、回溯问题采用试探的方法，如匹配不成功回溯到前面分析的某一步。可能出现假匹配，造成对输入串识别的失败。不能准确报告输入串的出错位置。三、确定的自上而下分析方法1、确定的自上而下分析方法的必要条件消除文法中的左递归；消除文法中的回溯问题。2、消除文法的左递归 文法的左递归可以通过对文法产生式进行改写，使之不含有左递归的非终结符号。左递归一般有两种情况，直接左递归和间

5、接左递归。直接左递归如果文法中任意一个非终结符P，若PP（VNUVT），并且在最左推导中有PP形式，称为直接左递归。间接左递归在最左推导中有PP形式，称为间接左递归。消除直接左递归 PP | 改写为：PP P P 表达式文法 E E+T T E TEE +TE T T*F F T FTT *FTF （E） i消除文法的左递归一般规则PP1P2 Pm12 n i P1P2Pn P P1P2Pm P 消除间接左递归AB BC 间接左递归: ABCA CASQc|cQRb|bRSa|a最左推导：SQcRbcSabc（间接左递归）清除间接左递归非终结符排序为R，Q，S。R不存在直接左递归，把R代入Q的

6、规则：QSab | ab | b再把Q代入S：SSabc | abc | bc | c消除S的左递归：SabcS | bcS | cSSabcS | Q和R的产生式不再被引用，将Q和R删除。非终结符排序为S，Q，R。S不存在直接左递归，Q的产生式不包含S，再把S代入得到R:RRbca | bca | ca | a RbcaR | caR | aRRbcaR | SQc|c 不能删除QRb|b 不能删除 RbcaR|caR|aR| 3、消除回溯，提取左因子消除回朔文法G不包含左递归，则G中非终结符号的每个候选式首字符集FIRST（）为：FIRST（）=aa,aVT ，（VNUVT）*若，则 FI

7、RST（）。提取最左公共因子采用提取最左公共因子的方法改写文法，使得所有侯选式的首字符集两两不相交。A12 n 12 m提取公因子:A（12 n） 12 m改写后为:AA 12 mA12 n 4、确定的自上而下分析方法预测分析法（LL（1）分析法）。递归子程序法。 第三节 预测分析法（LL（1）分析法）一、LL（1）分析方法 1、是按自左（第一个“L”）向右的顺序扫描输入字符串；2、在分析过程中产生句子的最左（第二个“L”）推导；3、 “1”表示在分析过程中，每一步推导，最多只能向前查看（向右扫描）一个字符。二、LL（K）分析方法如果分析过程的每一步推导，要向前查看K个输入字符，则称为LL（K

8、）分析法。三、LL（1）文法的定义该文法是上下文无关的一个子集，是自上而下分析技术的一类文法。四、LL（1）分析法的必要条件 1、文法中的非终结符号不包含左递归；2、对于文法中的每一个非终结符A的各个产生式的侯选首字符集两两不相交。对于产生式A:若 ，证明侯选式，的首字符集是否相交。FIRST（）FIRST（）= 若，证明FIRST（A）和FOLLOW（A）是否相交。FIRST（A）FOLLOW（A）=五、构造FIRST集合的算法 对每一文法符号X（VNUVT）* 1、若XVT ，则 FIRST（X）=X。2、若XVN ，且有产生式Xa，aVT，则aFIRST（X）。3、若XVN ，X，则FI

9、RST（X）4、若XVN ，且Y1，Y2，Yi VN，而有产生式X Y1，Yn。当Y1，Y2，Yi-1都时，（其中1in），则FIRST（Y1，）-，FIRST（Yi-1）-，FIRST（Yi）都包含在FIRST（X）中。若FIRST（Yj）包含把加到FIRST（X）中。例 文法GE TEE+TE|T FTT*FT|F（E）|iFIRST（E）=FIRST（T）=FIRST（F）=（，i ）FIRST（E）= +，FIRST（T）= *，六、构造FOLLOW集合的算法 FOLLOW （A）=a | S.Aa. , a VT 若SA, 则 # FOLLOW （A）FOLLOW （A）为所有句型中

10、紧跟在非终结符A后面的所有终结符集合。构造算法：1、对文法开始符号S，将“#”置于FOLLOW（S）中。即FOLLOW（S） = # 。2、若A B 是一个产生式，则把FIRST（）-加至FOLLOW（B）中。3、若A B是一个产生式，或AB 是一个产生式，而（即FIRST（）；则把FOLLOW（A）加至FOLLOW（B）中。 例 文法G求FOLLOW（E）：因为 F（E） ，所以FIRST（）加入FOLLOW（E）中，FOLLOW（E） = ） ；又因为ETE,E是文法的开始符号，则#加至FOLLOW（E）中，所以FOLLOW（E）= # U FOLLOW（E）= #,） 。 求FOLLOW

11、（E）：因为ETE, 满足算法（3）若A B是一个产生式，则把FOLLOW（A）加至FOLLOW（B）中，所以FOLLOW（E）= FOLLOW（E）U FOLLOW（E）= #，） 求FOLLOW（T）：因为ETE, 满足算法若A B 是一个产生式，则把FIRST（）加至FOLLOW（B）中，所以FOLLOW（T） = FOLLOW（T） U FIRST（E）= +又因为E，满足算法（3）若AB 是一个产生式，而，则把FOLLOW（A）加至FOLLOW（B）中。所以FOLLOW（T） = FOLLOW（E） U FOLLOW（T）= #，） U += #，），+ 求FOLLOW（T）：因为TFT,满足算法（3）若A B是一个产生式，则FOLLOW（T） = FOLLOW（T） U FOLLOW（T）求FOLLOW（F）：因为TFT, 满足算法FOLLOW（F） =