算符优先分析过程模拟.docx

1、算符优先分析过程模拟目录一、需求分析算符优先分析是自底而上分析方法的一种，这种方法是对输入符号串自左向右进行扫描，并将输入符逐个移入一个后进先出栈中，边移入边分析，一旦栈顶符号串形成某个句型的句柄或可规约串时（该句柄或可归约串对应产生式的右部），就用该产生式的左部非终结符代替相应右部的文法符号串，重复这样的归约过程，一直到只剩文法的开始符号时则为分析成功，也就是确认输入串是该文法的句子。而算符优先分析的基本思想则是只规定算符之间的优先关系，也就是只考虑终结符之间的优先关系，由于算符优先分析不考虑非终结符之间的优先关系，在归约过程中只要找到可归约的串就归约，并不考虑归约到那个非终结符名。在定义具

2、体的由于算符优先关系之前，先说明由于算符优先关系符的定义，有三中由于算符优先关系符，分别是,=设G是一个不含产生式的算符文法，a,b是任意两个终结符，A，B，C是非终结符，算符优先关系=,定义如下： （1）a = b 当且仅当G中含有形如A-ab 或 A-aBb的产生式 （2）a aB的产生式,且B可以多步推导出b 或B可以多步推倒出Cb（3）a b 当且仅当G中有型如A-Bb的产生式，且B可以多步推导出a 或B可以多步推导出Ac 因为算符优先关系运算的次序只与运算符有关，而与运算对象无关，明显，对于算符优先文法的设计成为了关键。二、概要设计（一）、文法设计 算符优先分析只考虑算符（终结符）之

3、间的优先关系，先设计文法G为：（1）S - v = E（2）E - E + E（3）E - E - E（4）E - E * E（5）E - E / E（6）E - ( E )（7）E - v（8）E - i（二）、算符优先关系设计通常在算术表达式求值过程中，运算次序是先乘除后加减，这说明了乘除运算先级别高于加减运算的优先级，乘除为同一优先级但运算符在前边的先做，这叫作左结合，同样加减运算也是如此，这也说明了运算的次序只与运算符有关，而与运算对象无关，因而我根据这样的基本原理开始设计运算符之间的优先关系。（1）*，/的优先级别较高，高于+，-，遵循左结合。相当于*, */, /, /*。（2）+

4、，-的优先级别较低，遵循左结合相当于+, +-, -, -+。（3）对（）规定括号的优先性大于括号外的运算符，小于括号内的运算符。（4）对于句子括号#号规定与它相邻的任何运算符号的优先性都比它高。、（5）运算对象的终结符i，它优先级别最高。算符优先关系表+-*/()i#+-*/(=I#i3#E+i*i#移进4#E+i*i#移进5#E+i*i#归约E-i6#E+E*i#移进7#E+E*i#移进8#E+E*i#归约E-i9#E+E*E#归约E-E*E10#E+E#归约E-E+E11#E#接受分析过程：1、S栈中的“#”优先级小于当前输入符号i，移进。2、栈顶符号“i”优先级大于当前输入符号+，对终

5、结符i进行归约。3、栈顶符号“#”优先级小于当前输入符号+，移进。4、栈顶符号“+”优先级小于当前输入符号i，移进。5、栈顶符号“i”优先级大于当前输入符号*，对终结符i进行归约。6、栈顶符号“+”优先级小于当前输入符号*，移进。7、栈顶符号“*”优先级小于当前输入符号i，移进。8、栈顶符号“i”优先级大于当前输入符号#，对终结符i进行归约。9、栈顶符号“*”优先级大于当前输入符号#，归约，E - E * E。10、栈顶符号“+”优先级大于当前输入符号#，归约，E - E + E。11、接受。三、详细设计（一）、设计思路 大多数对于算符优先分析方法都是设计两个栈，通过比较符号栈顶元素和邻近的运

6、算符之间的优先关系。进行归约，移进的控制。而我用的却是另一种方法。 我将所输入的句型放在一个字符串Mystr中，然后对字符串进行扫描，当扫描到的当前字符是“+，-，*，/，（）”时分别调用与之对应的五种不同的方法，当当前字符（token）是“+”调用方法evalExp2()，因为*/法和（）的有线级高于“+”法，所以在evalExp2()中要调用evalExp3()扫描后续的句子，后续的句子如果有“*，/”法，用evalExp3（）完成对“*，/”法的归约。同理括号中的算法的优先级别高于括号外的，所以evalExp3()的方法中要先调用evalExp4()对于括号的归约方法。在完成后依次回溯到

7、前一个方法，很明显我是通过递归的方法来实现算符优先关系。当然对于加减法evalExp2()，乘除法evalExp3()，括号evalExp4()，它们都可以单独调用，这由当前输入字符Taken确定。归约的实现实际上是对字符串的处理，在下面的“模块设计”中将具体解释。（二）、模块设计1、对于加减法的归约。private char evalExp2() throws ParserException char result; char partialResult; result = evalExp3(); /调用乘除法的归约方法 if(result!=E&result!=v&result!=i) r

8、eturn Q; /非法字符的判断，退出。 else while(token= + | token = -) char abc= token; myexpIdx-1=终结符; /读入当前运算符号 getToken(); /读取下一个字符 if(token=Q) error=语法错误; handleErr(error); return Q; else / mystr用于保存输入的句子,mydel用于动作的输出 partialResult = evalExp3(); mystrind=mystrind-1;mydelind=mydelind-1; ind+; if(+-*/).indexOf(to

9、ken) = -1|!mycmp)mystrind-1=mystrind-2.substring(0,mystrind-2.indexOf(abc,2)+mystrind-2.substring(mystrind-2.indexOf(abc,2)+2); mydelind-1=归约+EE+abc+E; else if(mystrind-3.indexOf(abc,mystrind-3.indexOf(abc)+1)!=-1) mystrind-2=mystrind-3.substring(0,mystrind-3.indexOf(abc,mystrind-3.indexOf(abc)+1)+m

10、ystrind-3.substring(mystrind-3.indexOf(abc,mystrind-3.indexOf(abc)+1)+2); mystrind-1=mystrind-1.substring(0,mystrind-1.indexOf(abc,mystrind-1.indexOf(abc)+1)+mystrind-1.substring(mystrind-3.indexOf(abc,mystrind-1.indexOf(abc)+1)+2); else /对于字符串的归约 mystrind-2=mystrind-3.substring(0,mystrind-3.indexOf

11、(abc,2)+mystrind-3.substring(mystrind-3.indexOf(abc,2)+2); mystrind-1=mystrind-1.substring(0,mystrind-1.indexOf(abc,2)+mystrind-1.substring(mystrind-1.indexOf(abc,2)+2); mydelind-2=归约+EE+abc+E; if(partialResult!=E&partialResult!=v&partialResult!=i) return Q; return E; 对于加减法归约的方法实际上是对存储句子的字符串mystr的操作

12、，给定一个句子，程序从逐个读入字符，当出现“+，-”号时调用evalExp2()，在一系列的合法性判断之后，进行规约。这里主要用到了substring(intstart, intend),方法，这是读取指定位置的字串。 例如，我们现在有一个句子v=E+E*E,要对加减法归约，先通过INDEX方法读取到加号的位置，然后对字符串的前后求子串， 我们可以把所有的句子假设为E+E的形式，并假设当前算符位置为taken通过substring（0，taken-1）读出前一个“”，然后连接上规约的结果E（E-E+E），最后再连接上后面的子串直接用substring（taken+1）输出后面的子串。最终将E+

13、E的形式规约为E的形式。 对于乘除法和括号的规约方法和加法的归约方法基本类似，也是对字符串的处理，由此实现对运算符的归约。2、读取下一个字符，对E-i的归约。 private void getToken() if(expIdx = exp.length() mycmp=false; token = Q; return; / 滤去空格 while(expIdx i的归约 else if( +-/*()Evi.indexOf(token) != -1) expIdx+; if(vi.indexOf(token) != -1)&ind!=2) mystrind=mystrind-2+E; mydel

14、ind=归约+E+token; ind+; else handleErr(非法字符); return; return; 由算符优先分析表我们知道终结符i的优先级别是最高的，也就是说当读入到i时立即进行归约，于是我在读取到下一个字符的时候先进行判断，当这个字符是i时，立即归约。四、测试结果（一）、规定测试用例 （二）、对于有括号句型的分析（三）、无法接受情况（四）、接受到非法字符五、总结 一个星期的课程设计结束了，但真正的学习才刚刚开始。 就像古语说的一样，事情都是看起来容易做起来难，说实话算符优先在我看来，是编译原理中比较简单的一个算法，但也就是这样一个简单的算法摧残了我近一个星期，不停的有新的问题，不停的需要修改，不断的翻书，很可惜还是没能用书上的方法实现。虽然最后用递归的方法模拟了这个算法，却觉得还是不那么舒服，写报告的这两天我又去看了些别人写的代码，算是加深了对栈的理解吧。 其实，出现了问题并不可怕，可怕的是你逃避已经出现了的问题，或许我们在大学学到的就是解决问题的方法。 谢谢黄老师一个学期以来对我的帮助和指导，黄老师将会是给我影像较深的一个老师，我依然记得您在上课时，当听到学生不认真听讲或者睡觉时，那种恨铁不成钢的焦急心态，不知道我为什么始终记得这样的一件事，或许是能这样做的人太少了吧，呵呵。最后祝您在以后的日子里，一切顺心。