LR1实验报告附代码文档格式.docx

1、#i+i*i#r6: Fi归约,GOTO（0,F）=3入栈303#Fr4: TF归约,GOTO（0,T）=3入栈02#Tr2: ET归约,GOTO（0,E）=1入栈501#EACTION1,+=S6,状态6入栈6016#E+i*i#ACTION6,i=S5,状态5入栈70165#E+i*i# Fi归约,GOTO（6,F）=3入栈80163#E+F TF归约,GOTO（6,T）=9入栈90169#E+TACTION9,*=S7,状态7入栈1001697#E+T*i#ACTION7,i=S5,状态5入栈11016975#E+T*iFi归约,GOTO（7,F）=10入栈12#E+T*Fr3: TT*

2、F归约,GOTO（6,T）=9入栈13r1:EE+T,GOTO（0,E）=1入栈14Acc：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, a1a2ak ，这样的一个项目称为一个LR（k）项目。项目中的 a1a2ak 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AB, 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

3、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Aa, b属于Ik且GO（Ik, a）Ij， a为终结符，则置ACTIONk, a为 “sj”。，a属于Ik，则置ACTIONk, a为 “rj”；其中假定A为文法G的第j个产生式。3. 若项目SS, #属于Ik，则置ACTIONk, #为 “acc”。4. 若GO（Ik，A）Ij，则置GOTOk, 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

4、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

5、定。 LR分析器由三个部分组成： 其中:SP为栈指针，Si为状态栈，Xi为文法符号栈。状态转换表用GOTOi，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。 ACTIONi，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： actioni，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： actioni，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

6、A移入文法符号栈内，j=GOTOi,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ACTIONGOTOi+*（）ET FS5S4S6accr

7、2S7r4r6S11r1r3r5本程序根据给出的LR（1）文法分析表，构造string 类的action126=S5,0S4, /ACTION表S6acc,r2S7r4r6S11r1r3r5;int 类的gotoarr123=1,2,3, /GOTO表0,0,0,8,2,3,0,9,3,0,0,10,0,0,0，用以记录LR（1）分析表的内容。定义终结符集vt，非终结符集vn,产生式集合Production,状态栈status,用int类的数组Status记录栈的内容，符号栈Stack，用string类的stacktd记录栈的内容，定义移进函数Shift（）,Goto函数Goto（）,归约函数

8、Reduction（）,具体的分析函数Analyse（），对于给定的字符串，读取状态栈的栈顶元素及字符串当前的首字母，先通过函数Judge判断符号栈栈顶元素是否在文法终结符集中，若不在，则输出Error，结束程序，若在其中，则返回字符串首字母在终结符vt的下表，再通过查action表，执行相对应的操作，执行移进函数Shift（）或归约函数Reduction（），同时若执行归约操作，再通过查找Goto表判断应转到的状态，执行相应的Goto函数Goto（），重复进行以上步骤，直至分析执行至输出acc或Error，程序结束。 给出软件的测试方法和测试结果：根据程序的提示，输入一由该文法的终结符组成的

9、字符串，程序即会进行分析，具体的测试实例如下：正确的输入：错误的输入： 实验总结 （设计的特点、不足、收获与体会）：本程序摒弃了原设计思想，改使用构造action及Goto表来存储LR（1）分析表的内容,对于不同的产生式，只需修改其对应的action表，Goto表，终结符及非终结符表即可，大大提高了程序分析的灵活性，但由于时间有限，测试实例不足，程序可能存在未知错误，在此需进一步改善，通过本次实验，进一步加深了对于LR（1）分析法的理解与应用，同时关于本次实验，有几点深刻的体会：程序的设计思想是程序的灵魂，在程序编写之前，一定要仔细阅读实验要求，正确理解实验要求，并综合考虑程序的算法优化，灵活

10、性等诸多方面，作出正确的设计思想。程序的实际编写工作是一门细致的工作，编写过程中一定要认真仔细，因为程序中的一个小错误可能会引起一连串的错误，同时编写时务必详细仔细，避免程序的逻辑错误，因为程序的逻辑错误调试是们十分复杂耗时的工作，对于程序编写中的一个小的逻辑错误，需要耗费大量时间调试，而本实验在编写完成后，即消耗接近两天的时间进行调试，所以程序的编写务求认真、仔细、准确。PS:实验源代码请参照cpp文件。#includestackstringusing namespace std;string action126= int gotoarr123=1,2,3, /GOTO表 0,0,0, 0,

11、0,0, 8,2,3, 0,9,3, 0,0,10, 0,0,0;char vt6=i,+*（） /存放终结符 char vn3=ETF /存放非终结符 string Production6=E-E+TTT-T*FFF-（E）i/产生式集合int count=0;/记录当前进行处理的输入字符串字符位置int line=1;/记录处理的步骤数bool flag=false;int StatusNumber=1;/栈中状态数string stacktd=#;/记录符号栈中内容int Status50=0;/记录状态栈stack Stack;/创建一个符号栈int status;/创建一个状态栈vo

12、id Judge（int &i,int j,char arr,char ch,string s）/判断输入串是否由文法终结符组成 flag=false; for（int l=0;lj;l+） if（ch=arrl） flag=true; i=l; break; if（flag=false） couttErrorendl; count=s.size（）;void Outputstatus（）/输出状态集 for（int i=0;iStatusNumber;i+）Statusi;void Outputstring（string s）/输出未处理的字符串 for（int i=count;s.size

13、（）;s.at（i）;void Output（string s）/输出步骤、状态集、符号集、输入串 coutlinet Outputstatus（）;stacktd Outputstring（s）;tt line+;void Shift（int i,string s）/移进函数S Output（s）;ACTIONstatus.top（）s.at（count）=S,状态入栈 status.push（i）;/将状态i压进状态栈 StatusStatusNumber=i;/Status记录状态栈的内容 Stack.push（s.at（count）;/将当前面临的输入串符号压进符号栈 stacktd=

14、stacktd+s.at（count）;/stacktd记录符号栈的内容 count+;/当前面临的输入串字符往后移一位 StatusNumber+;/状态数加一void Goto（stack st1,stack st2,string s）/GoTo语句 int j=-1; int ch1=st1.top（）; char ch2=st2.top（）; Judge（j,3,vn,ch2,s）;/求得ch2在非终结符表中的位置 if（gotoarrch1j=0） count=s.size（）; else status.push（gotoarrch1j）;/新状态进栈 StatusStatusNum

15、ber=gotoarrch1j;void Reduction（int i,string s）/归约函数Rr:Productioni-1归约，GoTo（ int N=Productioni-1.length（）-3; for（int j=0;jN;j+）/消除要归约的状态及符号 status.pop（）; Stack.pop（）; StatusNumber-; stacktd.erase（stacktd.length（）-1）;Productioni-1.at（0）= Stack.push（Productioni-1.at（0）;/符号进栈 stacktd=stacktd+Stack.top（）

16、; Goto（status,Stack,s）; StatusStatusNumber=status.top（）;void Analyse（string s）/具体分析函数 Stack.push（）;/初始化 status.push（0）; s=s+ int t=-1;/记录ch在数组vt的位置 while（counts.size（） int i=status.top（）; char ch=s.at（count）; Judge（t,6,vt,ch,s）; if（flag=true） if（actionit!=&actionit!） if（actionit.at（0）=S actionit.era

17、se（0,1）; /删除actionit的首字母S Shift（atoi（actionit.c_str（）,s）;/atoi（actionit.c_str（），将actionit转换为整型 actionit.insert（0,S/将S添加回actionit else if（actionit.at（0）=r/删除actionit的首字母r Reduction（atoi（actionit.c_str（）,s）;/atoi（actionit.c_str（），将actionit转换为整型 /将r添加回actionit else if（actionit= cout Output（s）;t分析成功 else if（flag=false）int main（） string s;*LR（1）分析*本分析文法产生式为6;j+）Productionjs;/输入要分析的字符串*现进行如下分析*步骤状态栈符号栈剩余输入串动作说明 Analyse（s）; count=0; line=1; stacktd= StatusNumber=1; while（!Stack.empty（） Stack.pop（）;status.empty（） status.pop（）;是否继续分析,Y或y继续T; while（T=y|T=Y return 0;