农林大学 编译原理课程设计.docx

1、农林大学 编译原理课程设计福建农林大学计算机与信息学院计算机类课程设计结果评定评语：成绩：指导教师签字：任务下达日期：评定日期：目 录1 正则表达式 11.1 正则表达式 11.2 确定化(化简)后的状态转换图 11.3 分析程序代码 11.4 程序运行截图 11.5 小结 22 LL(1)分析 错误！未定义书签。2.1 LL(1)文法 32.2 LL(1)预测分析表 32.3 分析程序代码 42.4 程序运行截图 62.5 小结 73 算符优先分析 73.1 算符优先文法 83.2 算符优先关系表 83.3 分析程序代码 83.4 程序运行截图 173.5 小结 184 LR分析 194.1

2、 LR文法 194.2 LR分析表 194.3 分析程序代码 194.4 程序运行截图 224.5 小结 22参考文献： 221 正则表达式1.1 正则表达式 (a|b)*(aa|bb)(a|b)* (注：该正规式为示例，可更改）1.2 确定化(化简)后的状态转换图 1.3 分析程序代码 # include stdio.hint s72=1,2,3,2,1,4,3,5,6,4,6,4,3,5; / 状态转换图void main() printf( 有限自动机 n); printf(文法规则：n); printf(a|b)*(aa|bb)*(a|b)*nn); printf(-n); print

3、f(请输入字符串：n); char ch; int i,j,t,flag; i=0; t=1; / 判断输入是否正确 flag=0; / 判断句子是否正确 while(ch=getchar()!=n) if(ch=a) j=0; if(ch=b) j=1; if(ch!=a&ch!=b) t=0; / 输入有误 break; i=sij; flag=i; if(flag=3&t) / flag2时可终结 printf(n输入字符串正确！nn); else printf(n输入字符串错误！nn);1.4 程序运行截图1、输入正确的字符串：2、输入错误的字符串：1.5 小结 在这次课程设计，对正则

4、文法和状态转换图和有限自动机的理论有了更深的了解，将理论应用于实际应用中。2、LL(1)分析2.1 LL(1)文法 ETE (注：该文法为示例，可更改） E+TE| TFT T*FT| F(E)|i2.2 LL(1)预测分析表i+*()#EETEETEEE+TEEETTFTTFTTTT*FTTTFFiF(E)2.3 分析程序代码#include #include #include #include #include using namespace std;/存储分析预测表每个位置对应的终结符，非终结符，产生式 struct Node1 char vn; char vt;char s10;MAP

5、20;int k;/用R代表E,W代表T,e代表空char G1010=E-TR,R-+TR,R-e,T-FW,W-*FW,W-e,F-(E),F-i;/存储文法中的产生式 char VN6=E,R,T,W,F;/存储非终结符 char VT6=i,+,*,(,),#;/存储终结符 char SELECT1010=(,i,+,),#,(,i,*,+,),#,(,i;/存储文法中每个产生式对应的SELECT集 char Right108=-TR,-+TR,-e,-FW,-*FW,-e,-(E),-i;stack stak,stak1,stak2;bool compare(char *a,char

6、 *b) /比较字符 int i,la=strlen(a),j,lb=strlen(b); for(i=0;ila;i+) for(j=0;jlb;j+) if(ai=bj) return 1; return 0; char *Find(char vn,char vt) int i; for(i=0;ik;i+) if(MAPi.vn=vn & MAPi.vt=vt) return MAPi.s; return error; char * Analyse(char * word) char p,action10,output10; int i=1,j,l=strlen(word),k=0,l_

7、act,m; while(!stak.empty() stak.pop(); stak.push(#); stak.push(E); printf(_n); printf(n 对符号串%s的分析过程n,word); printf( 步骤 栈顶元素 剩余输入串 推到所用产生式或匹配n); p=stak.top(); while(p!=#) printf(%7d ,i+); p=stak.top(); stak.pop(); printf(%6c ,p); for(j=k,m=0;j1;j-) stak.push(actionj); if(strcmp(output,#)!=0) return 错

8、误; int main () char source100; int i,j,flag,l,m; printf( LL(1)文法 n); printf(n 为了区分E和后面的”，用R表示E,W表示T,e表示空字符串 nn); printf(该文法的产生式如下：n); for(i=0;i8;i+) printf( %sn,Gi); printf(-n); /判断是否是LL(1)文法 flag=1; for(i=0;i8;i+) for(j=i+1;j8;j+) if(Gi0=Gj0) if(compare(SELECTi,SELECTj) flag=0;break; if(j!=8) break

9、; if(flag) printf(n有相同左部产生式的SELECT集合的交集为空，所以文法是LL（1）文法。n); else printf(n有相同左部产生式的SELECT集合的交集不为空，所以文法不是LL（1）文法。n); printf(-n); /预测分析表 for(i=0,k=0;i8;i+) l=strlen(SELECTi); for(j=0;jl;j+=2) MAPk.vn=Gi0; MAPk.vt=SELECTij; strcpy(MAPk.s,Righti); k+; printf(n LL(1)文法的预测分析表如下：nn); printf( ); for(i=0;i6;i+

10、) printf(%10c,VTi); printf(n); for(i=0;i5;i+) printf( -n); printf(%10c,VNi);for(j=0;j6;j+) for(m=0;msource) printf(n分析结果：%snn,Analyse(source); while(1) char d; coutd; if(d=Y|d=y) printf(n); printf(在输入字符串时要在后面加一个#，否则程序将无法正常运行!nn); printf(n); printf(请输入一个测试的字符串: ); break; if(d=n|d=N) return 0 ; return

11、 0;2.4 程序运行截图1、初始界面：2、成功的字符串：（i）#成功的字符串：i+i*i #3、不成功的字符串：i i*#2.5 小结 在这次课程设计中，对LL（1）算法中基础理论和基本知识的有了更深的理解，能更灵活应用的所学的知识。不仅学会程序实现文法判断、结构体和数组的使用等多种问题的基本方法，能将所学的理论知识应用于实践中。3 算符优先分析3.1 算符优先文法 ET | E+T | E-T (注：该文法为示例，可更改） TF | T*F | T/F F(E) | i3.2 算符优先关系表+-*/()i#+-*/()i#3.3 分析程序代码#include#include#include

12、 #define row 50#define col 50#define SIZE 50/两个重要结构体的定义/FIRSTVT表或LASTVT表中一个表项（A,a）结构体的初始化typedef struct char nonterm; /非终结符char term; /终结符StackElement;/存放（A,a）的栈的初始化typedef struct StackElement *top; StackElement *bottom; int stacksize;stack;/初始化（A,a）栈void InitStack(stack &S) S.bottom = new StackElem

13、entSIZE; if(!S.bottom) cout存储空间分配失败！=S.stacksize) cout栈已满，无法插入！nonterm=e.nonterm; S.top-term=e.term; S.top+;/弹出栈顶（A,a）元素StackElement Pop(stack &S) StackElement e; e.nonterm = 0; e.term = 0;if(S.top=S.bottom) cout栈为空，无法进行删除操作！nonterm; e.term=S.top-term; return e; /终结符与非终结符的判断函数（布尔类型）bool TerminalJud(

14、char c) if(c=A&c=Z) return false; /非终结符返回false else return true; /终结符返回true/判断非终结符在first表中是否已存在bool ItemJud(char firstcol,int frist_len,char C) for(int i=0;ifrist_len;i+) if(firsti0=C) return true; /如果first表中已存在此非终结符，则返回true return false;/读文件函数int readfile(char sencol) char addr50; cout请输入算符优先文法的描述的

15、地址：addr; ifstream fin; fin.open(addr,ios:in); if(!fin) coutCannot open file!nseni; coutseniendl; return i;/FIRSTVT表和LASTVT表中表项（非终结符）的初始化void ItemInit(char sencol,char firstcol,char lastcol,int sen_len,int &frist_len) int i; frist_len=1; first00=sen00; last00=sen00; for(i=1;isen_len;i+) if(TerminalJu

16、d(seni0)=false & ItemJud(first,frist_len,seni0)=false) /k是当前first和last表的长度 firstfrist_len0=seni0; lastfrist_len0=seni0; frist_len+;void FirstVt(char sencol,char firstcol,int sen_len,int frist_len) / frist_len 是 first 表的行数 sen_len是产生式的个数 StackElement DFS,recordSIZE; stack Operator; /创建存放（A，a）的栈 InitS

17、tack(Operator); int i,j,r=0; for(i=0;isen_len;i+) /第一次扫描，将能直接得出的first（A，a）放进栈中 for(j=3;senij!=0;j+) if(TerminalJud(senij)=true) /遇到的第一个终结符压入 int exist=0; DFS.nonterm=seni0; DFS.term=senij; for(int i1=0;ir;i+) if(recordi1.nonterm=seni0&recordi1.term=senij) exist=1; break; recordr.nonterm=seni0; recor

18、dr.term=senij; if(exist=0) Insert(Operator,DFS);/A-aB A-aC (A,a)压栈两次? recordr.nonterm=seni0; recordr.term=senij; r+;break; int locationcol; /辅助数组，用来记录first表中放入终结符的位置 for(i=0;ifrist_len;i+) locationi=1; while(!ifEmpty(Operator) int exist=0; /标志位，记录即将入栈的元素是否已经存在 StackElement IDElement,DElement;DElemen

19、t=Pop(Operator); /弹出栈顶元素for(i=0;ifrist_len;i+) if(firsti0=DElement.nonterm) int n=locationi; firstin=DElement.term; /将终结符填入相应的first表中 locationi+; break; for(j=0;jsen_len;j+) if(senj3=DElement.nonterm) /找出能推出当前非终结符的产生式的左部 IDElement.nonterm=senj0; IDElement.term=DElement.term; /判断将要放进栈里的元素曾经是否出现过，若没有，

20、才压入栈 for(int r0=0;r0r;r0+) /r记录record数组中的元素个数 if(recordr0.nonterm=IDElement.nonterm & recordr0.term=IDElement.term) exist=1;break; if(exist=0) Insert(Operator,IDElement); recordr.nonterm=IDElement.nonterm; recordr.term=IDElement.term; r+;void LastVt(char sencol,char lastcol,int sen_len,int frist_len

21、) /firstvt表与lastvt表行数一样 first_len表示last 表的行数 int i,j,i1,j1; char c,recordrowcol=0; for(i=0;isen_len;i+) for(j=0;senij!=0;j+) recordij=senij;j=j-1;for(i1=3,j1=j;i1j1;i1+,j1-) /做翻转，就可以用求first的方法求last c=recordii1; recordii1=recordij1; recordij1=c;FirstVt(record,last,sen_len,frist_len);/判断非终结符在term表中是否已存在bool TermTableJud(ch