消除左递归编译原理实验.docx

1、消除左递归编译原理实验编译原理实验报告实验名称：了 实验时间：2015-05-27院 系： 班 级：12级计算机科学技术 学 号：201104080112_ 姓 名： 1、 实验目的：理解LL(1文法中消除左递归的原理2、 实验原理：1 直接左递归的消除消除产生式中的直接左递归是比较容易的。例如假设非终结符 p的规则为:P Pa / B其中，B是不以P开头的符号串。那么，我们可以把 P的规则改写为如下的非 直接左递归形式： P B PPa P / &这两条规则和原来的规则是等价的，即两种形式从 P推出的符号串是相同的。 设有简单表达式文法GE:E E+T/ TT T*F/ FF ( E) /

2、I经消除直接左递归后得到如下文法：E TEE +TE / &T FTT *FT / &F ( E) / I考虑更一般的情况，假定关于非终结符 P的规则为P Pa 1 / P a 2 / / P a n / B 1 / B 2 / / B m其中，a i (I = 1 , 2,，n)都不为，而每个B j (j = 1 , 2,，m都不以P开头，将上述规则改写为如下形式即可消除 P的直接左递归：P B 1 P / B 2 P / / B m P P a 1P / a 2 P / / a n P / 2 间接左递归的消除直接左递归见诸于表面，利用以上的方法可以很容易将其消除，即把直接左 递归改写成直

3、接右递归。然而文法表面上不存在左递归并不意味着该文法就不存 在左递归了。有些文法虽然表面上不存在左递归，但却隐藏着左递归。例如，设 有文法GS:S Qc/ cC Rb/ bR Sa/ a虽不具有左递归，但S、Q R都是左递归的，因为经过若干次推导有S ： Qc ： Rbc ： SabcQ ： Rb ： Sab ： QcabRr Sa : Qc圧 Rbca就显现出其左递归性了，这就是间接左递归文法。消除间接左递归的方法是，把间接左递归文法改写为直接左递归文法， 然后用消除直接左递归的方法改写文法。+如果一个文法不含有回路，即形如 P的推导，也不含有以为右部的产生式，那么就可以采用下述算法消除文法

4、的所有左递归。消除左递归算法：(1)把文法G的所有非终结符按任一顺序排列，例如，A, A,，A。(2)for (i = 1 ； i=n ； i+ )for (j = 1; j=i 1; j+ ) 把形如AA 丫的产生式改写成 A S 1丫 / S 2 丫 / S k y 其中A S 1 / S 2 / S k是关于的A全部规则； 消除A规则中的直接左递归；（3） 化简由（ 2）所得到的文法，即去掉多余的规则。利用此算法可以将上述文法进行改写，来消除左递归。首先，令非终结符的排序为 R、Q S。对于R,不存在直接左递归。把 R代 入到Q中的相关规则中，贝U Q的规则变为Sab/ ab/ b 。代

5、换后的Q不含有直接左递归，将其代入S,S的规则变为S Sabc/ abc/ be/c。此时，S存在直接左递归。在消除了 S的直接左递归后，得到整个文法为：SabcS/ bcS/ cSS abcS/ &QSab/ ab/ bRSa/ a可以看到从文法开始符号 S出发，永远无法达到Q和R,所以关于Q和R的 规则是多余的，将其删除并化简，最后得到文法 GS为：SabcS/ bcS / cSS abcS/ &当然如果对文法非终结符排序的不同， 最后得到的文法在形式上可能不一样， 但它们都是等价的。例如，如果对上述非终结符排序选为 S、Q R,那么最后得 到的文法 GR为： R bcaR/ caR/ a

6、R R bcaR/ 容易证明上述两个文法是等价的。3、 实验内容： 分析见下图图（a）变量说明 屮门 W?5 0I _JX-匚iCs _qg一 图（b）直接左递归分析图弩刊f 二鴛七卜皿 打 亠一TTK “ 汇f戊寸宓匚谱 0 厂一住加 3辭一 化止山血尬亠一L_4制辿必 卩EiiLj二 B &foAj 二q a刃心_战 Y偃辽Q【AJI上匕 $芈竺生竺壬跟#也乂 一旳斷亟f 3 一一 I图（C）间接左递归分析图用 C 语言实现定义四个函数int direct(char PNN); / 直接左递归函数int indirect(char PNN); / 间接左递归函数void directRem

7、ove(char PNN); / 消除直接左递归函数void indirectRemove(char PNN); / 消除间接 左递归函数并在 main 函数中依次调用4、 代码实现#include stdafx.h#include#include #define N 20char PNN; / 规则集char QN; / 规则集 ,存放间接左递归消除后的部分规则/ 用来存放规则的初始/ 实际输入的规则的个char RNN;值int r;数int direct(char PNN); / 直接左递归函数int indirect(char PNN); / 间接 左递归函数void directRe

8、move(char PNN); / 消除直接左递归函数void indirectRemove(char PNN); / 消除间接左递归函数int direct(char PNN) / 定义直接左递归函数int flag=0;for(int i=0;i0)printf（ 经 判 断 该 文 法 含 有 直 接 左 递 归!n）;return 1; / 属于直接接左递归elsereturn 0; / 不属于直接左递归/ 定义间int indirect(char PNN) 接左递归函数int flag=0;for(int i=0;ir;i+)for(int k=1;k0)break;if(flag0

9、)printf( 经 判 断 该 文 法 含 有 间 接 左 递归!n);return 2; / 属于间接左递归elsereturn 0;/ 不属于间接左递归/ 定义消void directRemove(char PNN) 除直接左递归的函数int j=4;for(int i=0;ir;i+)if(Pi3=Pi0)Pi3=Pi2;Pi2=Pi1;Pi1=;while(Pij!=0) j+;Pij=Pi0;Pij+1=;条规则/ 包含空的一for(int k=0;k4;k+)Prk=Pik;Prk=*;elsej=3;while(Pij!=0)j+;Pij=Pi0;Pij+1=;printf(n

10、 消除 直接左 递 归后的文 法 为:n);printf(n);printf(* 代表 e )n);printf(n);for(int t=0;tr+1;t+)printf(%sn,Pt);void indirectRemove(char PNN) / 定义消除间接左递归的函数int flag,flag1=0,copy=r;Qe=Pe0; / 统计规则中不同的左部for(int i=1;ir;i+)flag=0;for(int k=0;k=e;k+)if(Pi0!=Qk)flag+;if(flag=(e+1)e+;Qe=Pi0;for(int j=0;je;j+)int number=0;/

11、统计/ 如for(int z=0;z1) copy+;果有相同左部则规则总数加一for(i=0;ir;i+)for(int k=1;kr;k+)if(Pi0=Pi+k3)&(flag1=0)for(int y=0;Pi+ky!=0;y+)Rgy=Pi+ky; / 把 原值保留flag1=1;int m=3;while(Pim!=0) / 统计替 换字符的个数为 m-1-2m+;int t=m-3;int n=4;while(Pi+kn!=0) / 统 计 被替换规则中非终结符的个数为 n-4Pi+ks+t-1=Pi+ks;for(int u=3;u=4;s-)Pcopy-1s+t-1=Pcop

12、y-1s;for(int u=3;u3+t;u+)Pcopy-1u=Piu;break;flag1=0;printf( 首次消除间接左递归后的直接左递 归文法为 :n);for(int t=0;tcopy;t+)printf(%sn,Pt);printf(n);for(i=0;icopy;i+)if(Pi0=Qe)if(Pi3=Pi0)Pi3=Pi2;Pi2=Pi1;Pi1=;while(Pij!=0)j+;Pij=Pi0;Pij+1=;条规则/ 包含空的for(int k=0;k4;k+)Pcopyk=Pik;Pcopyk=*;elsej=3;while(Pij!=0)j+;Pij=Pi0;Pij+1=;printf( 再次消除直接左递归后的文法 为:n);printf(n);printf(* 代表 e )n);printf(n);for(t=0;t连接，规则间用空格隔开 );printf(n);for(int k=0;kr;k+)scanf(%s,Pk);printf(n);printf( 即输入的文法规则为 :n);for(k=0;kSa S-b即输入的文法规则为二-SaS胃判斷该文法含有亶按左递归？”除直接左递归后的文祛为：”牡*E-bS*SJ-*Press any key to continue消除文法间接左递归实例1如下：消除文法间接左递归实例2如下: