LR0表构造讲解Word格式.docx

1、A.xyz，Ax.yz，Axy.z，Axyz.。为刻划分析过程中的文法的每一个产生式的右部符号已有多大一部分被识别（出现在栈顶），可以用这种标有圆点的产生式来确定。（1）A.刻划产生式A的右部已出现在栈顶。 （2）A1.2 刻划A12的右部子串1已出现在栈顶，期待从输入串中看到2推出的符号。 （3）A. 刻划没有句柄的任何符号在栈顶，此时期望A的右部所推出的符号串。（4）对于A的LR（0）项目只有A。设文法G=（VT，VN，S，P）是一个上下文无关文法，若存在一个规范推导SAw12w（其中A12P），则称项目A12对活前缀=1是有效的，即LR（0） 有效项目。从直观意义上讲，一个LR（0）项目

2、指明了在分析过程中的某一步我们看到产生式的多大部分被识别，LR（0）项目中的圆点可看成是分析栈栈顶与输入串的分界线，圆点左边为已进入分析栈的部分，右边是当前输入或继续扫描的符号串。不同的LR（0）项目，反映了分析栈顶的不同情况。我们根据LR（0）项目的作用不同，将其分为四类：（1）归约项目：表现形式：Aa.这类LR（0）项目表示句柄a恰好包含在栈中，即当前栈顶的部分内容构成了所期望的句柄，应按Aa进行归约。（2）接受项目：a.其中是文法惟一的开始符号。这类LR（0）项目实际是特殊的归约项目，表示分析栈中内容恰好为a，用a进行归约，则整个分析成功。（3）移进项目：（bVT）这类LR（0）项目表示

3、分析栈中是不完全包含句柄的活前缀，为构成恰好有句柄的活前级，需将b移进分析栈。（4）待约项目：A.B （BVN）这类LR（0）项目表示分析栈中是不完全包含句柄的活前缀，为构成恰好有句柄的活前缀，应把当前输入字符串中的相应内容先归约到B。在给出LR（0）项目的定义和分类之后，我们从这些LR（0）项目出发，来构造能识别文法所有前缀的有限自动机。其步骤是：首先构造能识别文法所有活前缀的非确定的有限自动机，再将其确定化和最小化，最终得到所需的确定的有限自动机。由文法G的LR（0）项目构造识别文法G的所有活前缀的非确定有限自动机的方法：（1）规定含有文法开始符号的产生式（设A）的第一个LR（0）项目（即

4、.A）为NFA的惟一初态。（2）令所有LR（0）项目分别对应NFA的一个状态且LR（0）项目为归约项目的对应状态为终态。（3）若状态i和状态j出自同一文法G的产生式且两个状态LR（0）项目的圆点只相差一个位置，即：若i为XX1X2Xi-1XiXn， j为 XX1X2XiXi+1Xn，则从状态i引一条标记为Xi的弧到状态j。（4）若状态i为待约项目（设XA），则从状态i引弧到所有Ar的状态。为了使“接受”状态易于识别，我们通常将文法G进行拓广。假定文法G是一个以S为开始符号的文法，我们构造一个，它包含了整个G，但它引进了一个不出现在G中的非终结符，并加进一个新产生式S，以S为开始符号。那么，我们

5、称是G的拓广文法。这样，便会有一个仅含项目S的状态，这就是惟一的“接受”态。如果I是文法G的一个项目集，定义和构造I的闭包CLOSURE（I）如下：（1）I的项目都在CLOSURE（I）中。（2）若A.B属于CLOSURE（I），则每一形如B.的项目也属于CLOSURE（I）。（3）重复（2）直到CLOSURE（I）不再扩大。 定义转换函数如下：GO（I，X）= CLOSURE（J）其中：I为包含某一项目集的状态，X为一文法符号，J= AX . | A.X I。圆点不在产生式右部最左边的项目称为核，惟一的例外是S.S，因此用GOTO（I，X）状态转换函数得到的J为转向后状态闭包项目集的核。使用

6、闭包函数（CLOSURE）和转换函数（GO（I,X）构造文法G的LR（0）的项目集规范族，步骤如下：（1）置项目S.S为初态集的核，然后对核求闭包CLOSURE（S.S）得到初态的闭包项目集。（2）对初态集或其他所构造的项目集应用转换函数GO（I，X）= CLOSURE（J）求出新状态J的闭包项目集。（3）重复（2）直到不出现新的项目集为止。计算LR（0）项目集规范族C=I0，I1 , . In 的算法伪代码如下： Procedure itemsets（G）; Begin C := CLOSURE （S.S） Repeat For C 中每一项目集I和每一文法符号X Do if GO（I,X）

7、 非空且不属于C Then 把 GO（I,X） 放入C中 Until C 不再增大End;一个项目集可能包含多种项目，若移进和归约项目同时存在，则称移进-归约冲突，若归约和归约项目同时存在，则称归约-归约冲突。下面看一个具体的例子：我们希望能根据识别文法的活前缀的DFA建立LR分析器，因此，需要研究这个我们说项目A1.2对活前缀1是有效的，其条件是存在规范推导。一般而言，同一项目可能对几个活前缀都是有效的（当一个项目出现在几个不同的集合中时便是这种情形）。若归约项目A1.对活前缀是有效的，则它告诉我们应把符号串归约为A，即把活前缀变成A。若移进项目A1.2对活前缀是有效的，则它告诉我们，句柄尚

8、未形成，因此，下一步动作应是移进。但是，可能存在这样的情形，对同一活前缀，存在若干项目对它都是有效的。而且它们告诉我们应做的事情各不相同，互相冲突。这种冲突通过向前多看几个输入符号，或许能够获得解决。对于每个活前缀，我们可以构造它的有效项目集。实际上，一个活前缀的有效项目集正是从上述的DFA的初态出发，经读出后而到达的那个项目集（状态）。换言之，在任何时候，分析栈中的活前缀X1X2Xm的有效项目集正是栈顶状态Sm所代表的那个集合。这是LR分析理论的一条基本定理。实际上，栈顶的项目集（状态）体现了栈里的一切有用信息历史。 前面我们已经对LR（0）文法进行了定义,下面我们来看一下LR（0）分析表是

9、如何构造的。对于LR（0）文法，我们可以直接从它的项目集规范族C和活前缀识别自动机的状态转换函数GO构造出LR分析表。下面是构造LR（0）分析表的算法。假定C=I0, I1,，In，令每个项目集Ik的下标k为分析器的一个状态，因此，G的LR（0）分析表含有状态0，1，n。令那个含有项目SS的Ik的下标k为初态。ACTION子表和GOTO子表可按如下方法构造：（1）若项目A.a属于Ik且GO （Ik, a）= Ij, a为终结符，则置ACTIONk, a为“把状态j和符号a移进栈”，简记为“sj”；（2）若项目A属于Ik，那么，对任何终结符a，置ACTIONk，a为“用产生式A进行规约”，简记为

10、“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“接受”，简记为“acc”；（4）若GO （Ik, A）= Ij, A为非终结符，则置GOTOk, A=j；（5）分析表中凡不能用上述1至4填入信息的空白格均置上“出错标志”。按上述算法构造的含有ACTION和GOTO两部分的分析表，如果每个入口不含多重定义，则称它为文法G的一张LR（0）分析表。具有LR（0）表的文法G称为一个LR（0）文法，LR（0）文法是无二义的。DFA的每个项目集（状态）中的项目的不同作用。三、实验内容（1）建立一个项目集class ProjectSet/（2）建立str

11、ing actionTableMAX_PRO_SET_NUM+1MAX_VT_NUM;/ACTION表string gotoTableMAX_PRO_SET_NUM+1MAX_VT_NUM;/GOTO表（3）输出分析表void input（）四、实验代码与结果#include stringfstreamusing namespace std;#define MAX_PRO_NUM 50#define MAX_PRO_SET_NUM 20#define MAX_P_NUM 20#define MAX_VT_NUM 27string vn;/非终结符集string vt;/终结符集，包括#stru

12、ct Project/项目的数据结构 char left; string inputed; string uninputed; bool operator = （Project cmp） if（left = cmp.left & inputed = cmp.inputed & uninputed = cmp.uninputed） return true; else return false; ;struct Go/* * GO映射的数据结构 * goij.input = a * goij.nextProjectSet = 2 * 表示 第 i 状态的第 j 条箭弧 受 a 激发到达第 2 状态

13、 */ char input; int nextProjectSet;goMAX_PRO_SET_NUMMAX_PRO_NUM;int goLengthMAX_PRO_SET_NUM = 0;/goLengthi是第 i 状态共有多少条箭弧struct PSet/产生式集合/产生式左部 string right;/产生式右部 bool operator =（Project t）/判断项目是否是由该产生式得到的 string temp; if（left != t.left） if（t.inputed = null） temp = t.uninputed; else if（t.uninputed

14、= temp = t.inputed; else temp = t.inputed + t.uninputed; if（right = temp） return false;pSetMAX_P_NUM;int pSetLength = 0;/产生式个数class ProjectSet;struct DFA/识别活前缀的DFA的项目集集合 ProjectSet* stateMAX_PRO_SET_NUM; int stateLength;aDFA;class ProjectSet/项目集 private: int projectNum; Project proMAX_PRO_NUM; int p

15、roLength; int includeMAX_P_NUM; public: ProjectSet（Project in）/由一个项目构造项目集闭包 projectNum = aDFA.stateLength; proLength = 1; for（int i = 0;i MAX_P_NUM;i+） includei = 0; pro0.left = in.left; pro0.inputed = in.inputed; pro0.uninputed = in.uninputed; for（int j = 0; j = a & vn z continue; for（int i = 0; i

16、pSetLength; i+） if（pSeti.left = vn & includei = 0） includei = 1; proproLength.left = pSeti.left; proproLength.inputed = ; proproLength.uninputed = pSeti.right; proLength+; int getProjectNum（） return projectNum; int getProLength（） return proLength; Project getPro（int i） return proi;string actionTable

17、MAX_PRO_SET_NUM+1MAX_VT_NUM;void input（）;int getActionIndex（char t）;int getGotoIndex（char t）;string intToString（int t）;void display（）/显示LR（0）分析表 cout 0） couti-1t for（unsigned j = 0;j vt.length（）;j+）actionTableijt for（ j = 0; vn.length（）;gotoTableij coutgetProLength（）; string temp = aDFA.statecurrSta

18、te-getPro（i）.uninputed; if（temp = ）/归约项目 continue; gocurrStategoLengthcurrState.input = temp0;/当前状态currState的第goLengthcurrState条箭弧 受uninputed0激发 gocurrStategoLengthcurrState.nextProjectSet = aDFA.stateLength;/默认到达一个新建的状态 Project aProject,t = aDFA.statecurrState-getPro（i）; aProject.left = t.left; if（

19、t.inputed = aProject.inputed = t.uninputed0; else aProject.inputed = t.inputed + t.uninputed0; if（t.uninputed.length（） = 1） aProject.uninputed = aProject.uninputed = t.uninputed.substr（1,t.uninputed.length（）; bool flag = false; if（aProject = aDFA.statecurrState-getPro（0）/状态到达自身 置一条到达自身的箭弧 gocurrStat

20、egoLengthcurrState.nextProjectSet = aDFA.statecurrState-getProjectNum（）; goLengthcurrState+; for（int iter = 0;iter getPro（0）/与其他某一状态吻合 置一跳到达该状态的箭弧 gocurrStategoLengthcurrState.nextProjectSet = iter; goLengthcurrState+; flag = true; break; if（flag = false）/均不满足时新建一个状态 gocurrStategoLengthcurrState.nex

21、tProjectSet = aDFA.stateLength; aDFA.stateaDFA.stateLength = new ProjectSet（aProject）; aDFA.stateLength+; currState+; while（currState != aDFA.stateLength）;/当前分析的项目集是项目集集合的最后一个项目集时退出循环 * 以上,识别活前缀的DFA构造完毕 * 以下,构造LR（0）分析表 /ACTION表和GOTO表初始化 for（ i = 0; actionTable0i = vti; gotoTable0i = vni; /以状态号顺序填表 Project t = aDFA.statei-getPro（0）; if（t.uninputed = ）/是归约项目 if（t.left = Z t.inputed0 = vn0 & t.inputed.length（）