北邮编译原理语义分析文档和程序.docx

1、北邮编译原理语义分析文档和程序实验报告班级：2011211314姓名：oneseven学号：一题目：语义分析程序的设计与实现。二实验内容：编写语义分析程序，实现对算术表达式的类型检查和求值。要求所分析算术表达式由如下的文法产生。E-E+T|E-T|T T-T*F|T/F|F F-num.num|(E)|num三实验要求：用自底向上的语法制导翻译技术实现对表达式的分析和翻译。(1)写出满足要求的语法制导定义或翻译方案。(2)编写分析程序，实现对表达式的类型进行检查和求值，并输出：1.分析过程中所有产生式。2.识别出的表达式的类型。3.识别出的表达式的值。(3)实验方法：可以选用以下两种方法之一。

2、1.自己编写分析程序。2.利用YACC自动生成工具。四实验分析：1.步骤：（1）根据题目所给出的文法构造相应的拓广文法，并求出该文法各非终结符的FIRST、FOLLOW集合；（2）构造拓广文法的项目集规范族，并构造出识别所有前缀的DFA；（3）构造文法的LR分析表；（4）由此构造LR分析程序。（5）写出满足要求的翻译方案。（6）实现对表达式的类型进行检查和求值，并输出。2.实现方法：1.输入缓冲区为一个字符型数组，读入输入的算术表达式并保存在此，以$结束；2.定义两个二维整形数组，goto和action，其值大于零代表移进操作，小于零代表规约操作，引进的状态或规约用到的产生式又绝对值表示。等于

3、零代表出现错误。等于特殊值-10代表acc.状态。3.处理输入表达式中代表id和num的子串，分别将它们转化为i和n进行分析;4.根据分析表，相应进行语法分析，移近或规约，按算法4.3的步骤完成过程。5.由于要求进行类型检查和求值，所以可以定义两个综合属性，一个记录值一个记录类型，存放在结构中，一并传入传出。输出的产生式可以作为虚拟综合属性，在产生式的最后打印出来。将类型检查和求值归于一次扫描，把类型和值赋给相应的表达式。由于只具有综合属性，故可以用S属性的自底向上翻译实现，利用LR分析程序来实现，只需扩充分析站和改造分析程序。本次实验是基于语法分析方法3，因此相关的代码和文档类似于上次实验。

4、3.翻译方案：E-E+TE.val=E.val+T.valif(E.type=real|T.type=real)E.type=real;elseE.type=integer;E-E-TE.val=E.val-T.valif(E.type=real|T.type=real)E.type=real;else E.type=integer;E -TE.val= T.valE.type=T.typeT-T*FT.val=T.val*F.valif(T.type=real|F.type=real)T.type=real;elseT.type=integer;T-T/FT.val=T.val/F.vali

5、f(T.type=real|F.type=real)T.type=real;else T.type=integer;T -FT.val=F.valT.type=F.typeF -num.numF.val=num.num.val F.type=realF -(E)F.val=E.valF.type=E.typeF -numF.val=num.val F.type=integer3.计算过程：文法对应的拓广文法为：(0)E-E (1) E - E+T (2)E - E-T (3) E -T (4)T - T*F(5)T - T/F(6)T -F (7)F -num.num (8)F -(E)(9)

6、F -num求的各个非终结符的FIRST、FOLLOW集合为：ETFFIRST(, num(, num (, numFOLLOW$, ), +, -$, ), +, -, *, /$, ), +, -, *, /4.SLR(1)分析表为：状态+-*/().Num$ETF0S5S41231S6S7acc2R3R3S8S9R3R33R6R6R6R6R6R64R9R9R9R9R9S10R95S5S411236S5S41237S5S41338S5S4149S5S41510S1611S6S7S1712R1R1S9S10R1R113R2R2S9S10R2R214R4R4R4R4R4R415R5R5R5R5

7、R5R516R7R7R7R7R7R717R8R8R8rR8R8R85.主程序说明：void Get_str(void) /获取待分析输入表达式intJudge_num(char ch) /判断字符是否为构成num的数字intGet_ternum(char ch) /返回终结符在终结符表中的下标intGet_unternum(char ch) /返回非终结符在非终结符表中的下标intJudge_ter(char ch) /判断字符是否为终结符intJudge_unter(char ch) /判断字符是否为非终结符void fanyi(intchioce) /翻译方案void Analyse_ou

8、tput(void) /使用LR语法预测分析表分析输入的表达式并输出分析结果五代码。#include#include#includeusing namespace std;char terminal9=+,-,*,/,(,),.,n,$; /终结符表char unterminal3=E,T,F; /非终结符表char grammar1010= /输出产生式 SE,EE+T,EE-T,ET,TT*F, TT/F,TF,Fn.n,F(E),Fn ;intGoto183= /LR()语法预测分析表 1,2,3,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,11,2,3,0,12,3,0,13,3

9、, 0,0,14,0,0,15,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0,0, 0,0,0,0,0,0 ;int Action189= 0,0,0,0,5,0,0,4,0, 6,7,0,0,0,0,0,0,-10, -3,-3,8,9,0,-3,0,0,-3, -6,-6,-6,-6,0,-6,0,0,-6, -9,-9,-9,-9,0,-9,10,0,-9, 0,0,0,0,5,0,0,4,0, 0,0,0,0,5,0,0,4,0, 0,0,0,0,5,0,0,4,0, 0,0,0,0,5,0,0,4,0, 0,0,0,0,5,0,0,4,0, 0,0,0,0,0

10、,0,0,16,0, 6,7,0,0,0,17,0,0,0, -1,-1,8,9,0,-1,0,0,-1, -2,-2,8,9,0,-2,0,0,-2, -4,-4,-4,-4,0,-4,0,0,-4, -5,-5,-5,-5,0,-5,0,0,-5, -7,-7,-7,-7,0,-7,0,0,-7, -8,-8,-8,-8,0,-8,0,0,-8, ;char str40; /待分析的输入表达式float value40; /产生式的值int top=0,state40,type40; /状态，栈顶，产生式的类型void Get_str(void) /获取待分析输入表达式 intlen; p

11、rintf(请输入待分析的表达式：);scanf(%s,&str);for(len=0;strlen!=0;len+);strlen=$;strlen+1=0;len+;statetop=0; intJudge_num(char ch) /判断字符是否为构成num的数字if(ch=0&ch=9)return 1;elsereturn 0; intGet_ternum(char ch) /返回终结符在终结符表中的下标inti;for(i=0;i9;i+)if(ch=terminali)returni;return -1; intGet_unternum(char ch) /返回非终结符在非终结符

12、表中的下标inti;for(i=0;i=1;i+) j=j/10;valuetop-2=valuetop-2+valuetop*pow(0.1,i);typetop-2=2;break;case 8:valuetop-2=valuetop-1;typetop-2=typetop-1;break;case 9:valuetop=valuetop;typetop=1;break;default:break; void Analyse_output(void) /使用LR()语法预测分析表分析输入的表达式并输出分析结果inti,j,m;intS,step=0,ip=0,length=0; char

13、a;cout0) /移进 top+;if(a=n)valuetop=i;statetop=ActionSm;ip+=length; else if(ActionSm0&ActionSm!=-10) /规约 i=0-ActionSm;fanyi(i);for(j=1;grammarij!=0;j+) top-; m=statetop; j=Get_unternum(grammari0);top+;statetop=Gotomj;step+;cout(step) grammari0;for(j=1;grammarij!=0;j+) /输出产生式 if(grammarij=n)coutnum;els

14、ecoutgrammarij; couttvalue:valuetop;cout tttype:;if(typetop=1)coutintegern;elsecoutrealn; else if(ActionSm=-10) cout表达式的值：valuetop;coutn表达式的类型：;if(typetop=1)coutintegern;elsecoutrealn;return; else cout发生错误!tn;return; while(1); int main()Get_str();Analyse_output();system(pause);return 0; 六测试数据： 1.运行成功： 2.运行失败：