编译原理课程设计报告_LL(1)分析过程模拟

《编译原理》课程设计报告一、课程设计目的通过课程设计进一步理解高级语言在计算机中的执行过程，了解现代编译器的运作机制，加深对编译原理中重点算法和编译技术的理解，提高自己自学和理解的能力。

学会如何利用已有软件JFLex、Java_cup对词法分析器及语法分析器的构造。

二、设计概述本tiger语言编译器的编译过程涉及到编译五个阶段中的二个，即词法分析器、语法分析器。

其中语法分析后还完成了语法树的打印的构造以及类型检查。

词法分析器由JFLex编译正则式生成，词法分析器编译产生式生成，语法分析器由CUP生成。

结果通过GUI界面呈现在使用者面前。

编译程序需要在单词级别上来分析和翻译源程序，所以首先要识别出单词，而词法分析部分的任务是：从左至右扫描源程序的字符串，按照词法规则（正则文法规则）识别出一个个正确的单词，并转换成该单词相应的二元式（种别码、属性值）交给语法分析使用。

因此，词法分析是编译的基础。

执行词法分析的程序称为词法分析器。

语法分析是编译程序的核心部分,其主要任务是确定语法结构,检查语法错误，报告错误的性质和位置，并进行适当的纠错工作。

三、设计过程(一)设计构思程序主要完成三大功能模块：词法分析器、语法分析器、GUI人机交互界面。

词法分析器由JFLex编译正则式生成，其中必须为外界提供一个获取记号流的接口，实验中定为java_cup.runtime.Symbol next_token。

语法分析器是建立在词法分析器上的，故必须包含词法分析器以便获得记号流，next_token为语法分析器提供TOKEN，语法分析器的对外接口是：java_cup.runtime.Symbol debug_parse()，同时返回语法树的根节点。

GUI 界面是提供人机交互的，它能够依次显示词法分析阶段分析得到的所有TOKEN 的信息，语法阶段生成的语法树，另外对于词法和语法阶段出现的错误在“错误提示”文本框中一一列举出来，提供用户改进代码的信息。

课程编译原理实验名称实验二 LL(1)分析法实验目的1．掌握LL(1)分析法的基本原理；2．掌握LL(1)分析表的构造方法；3．掌握LL(1)驱动程序的构造方法。

一.实验内容及要求根据某一文法编制调试LL（1）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。

本次实验的目的主要是加深对预测分析LL（1）分析法的理解。

对下列文法，用LL（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E->TG（2）G->+TG（3）G->ε（4）T->FS（5）S->*FS（6）S->ε（7）F->(E)（8）F->i程序输入一以#结束的符号串(包括+*（）i#)，如：i+i*i#。

输出过程如下：步骤分析栈剩余输入串所用产生式1 E i+i*i# E->TG... ... ... ...二.实验过程及结果代码如下：#include<iostream>#include "edge.h"using namespace std;edge::edge(){cin>>left>>right;rlen=right.length();if(NODE.find(left)>NODE.length())NODE+=left;}string edge::getlf(){return left;}string edge::getrg(){return right;}string edge::getfirst(){return first;}string edge::getfollow(){return follow;}string edge::getselect(){return select;}string edge::getro(){string str;str+=right[0];return str;}int edge::getrlen(){return right.length();}void edge::newfirst(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(first.find(w[i])>first.length())first+=w[i];}void edge::newfollow(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(follow.find(w[i])>follow.length()&&w[i]!='@')follow+=w[i];}void edge::newselect(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(select.find(w[i])>select.length()&&w[i]!='@') select+=w[i];}void edge::delfirst(){int i=first.find('@');first.erase(i,1);}int SUM;string NODE,ENODE;//计算firstvoid first(edge ni,edge *n,int x){int i,j;for(j=0;j<SUM;j++){if(ni.getlf()==n[j].getlf()){if(NODE.find(n[j].getro())<NODE.length()){for(i=0;i<SUM;i++)if(n[i].getlf()==n[j].getro())first(n[i],n,x);}elsen[x].newfirst(n[j].getro());}}}//计算followvoid follow(edge ni,edge *n,int x){int i,j,k,s;string str;for(i=0;i<ni.getrlen();i++){s=NODE.find(ni.getrg()[i]);if(s<NODE.length()&&s>-1) //是非终结符if(i<ni.getrlen()-1) //不在最右for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getlf().find(ni.getrg()[i])==0){if(NODE.find(ni.getrg()[i+1])<NODE.length()){for(k=0;k<SUM;k++)if(n[k].getlf().find(ni.getrg()[i+1])==0){n[j].newfollow(n[k].getfirst());if(n[k].getfirst().find("@")<n[k].getfirst().length())n[j].newfollow(ni.getfollow());}}else{str.erase();str+=ni.getrg()[i+1];n[j].newfollow(str);}}}}//计算selectvoid select(edge &ni,edge *n){int i,j;if(ENODE.find(ni.getro())<ENODE.length()){ni.newselect(ni.getro());if(ni.getro()=="@")ni.newselect(ni.getfollow());}elsefor(i=0;i<ni.getrlen();i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(ni.getrg()[i]==n[j].getlf()[0]){ni.newselect(n[j].getfirst());if(n[j].getfirst().find('@')>n[j].getfirst().length())return;}}}//输出集合void out(string p){int i;if(p.length()==0)return;cout<<"{";for(i=0;i<p.length()-1;i++){cout<<p[i]<<",";}cout<<p[i]<<"}";}//连续输出符号void outfu(int a,string c){int i;for(i=0;i<a;i++)cout<<c;}//输出预测分析表void outgraph(edge *n,string (*yc)[50]){int i,j,k;bool flag;for(i=0;i<ENODE.length();i++){if(ENODE[i]!='@'){outfu(10," ");cout<<ENODE[i];}}outfu(10," ");cout<<"#"<<endl;int x;for(i=0;i<NODE.length();i++){outfu(4," ");cout<<NODE[i];outfu(5," ");for(k=0;k<ENODE.length();k++){flag=1;for(j=0;j<SUM;j++){if(NODE[i]==n[j].getlf()[0]){x=n[j].getselect().find(ENODE[k]);if(x<n[j].getselect().length()&&x>-1){cout<<"->"<<n[j].getrg();yc[i][k]=n[j].getrg();outfu(9-n[j].getrlen()," ");flag=0;}x=n[j].getselect().find('#');if(k==ENODE.length()-1&&x<n[j].getselect().length()&&x>-1){cout<<"->"<<n[j].getrg();yc[i][j]=n[j].getrg();}}}if(flag&&ENODE[k]!='@')outfu(11," ");}cout<<endl;}}//分析符号串int pipei(string &chuan,string &fenxi,string (*yc)[50],int &b) {char ch,a;int x,i,j,k;b++;cout<<endl<<" "<<b;if(b>9)outfu(8," ");elseoutfu(9," ");cout<<fenxi;outfu(26-chuan.length()-fenxi.length()," "); cout<<chuan;outfu(10," ");a=chuan[0];ch=fenxi[fenxi.length()-1];x=ENODE.find(ch);if(x<ENODE.length()&&x>-1){if(ch==a){fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);chuan.erase(0,1);cout<<"'"<<a<<"'匹配";if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}elsereturn 0;}else{if(ch=='#'){if(ch==a){cout<<"分析成功"<<endl;return 1;}elsereturn 0;}elseif(ch=='@'){fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}else{i=NODE.find(ch);if(a=='#'){x=ENODE.find('@');if(x<ENODE.length()&&x>-1)j=ENODE.length()-1;elsej=ENODE.length();}elsej=ENODE.find(a);if(yc[i][j].length()){cout<<NODE[i]<<"->"<<yc[i][j];fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);for(k=yc[i][j].length()-1;k>-1;k--)if(yc[i][j][k]!='@')fenxi+=yc[i][j][k];if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}elsereturn 0;}}}void main(){edge *n;string str,(*yc)[50];int i,j,k;bool flag=0;cout<<"请输入上下文无关文法的总规则数："<<endl;cin>>SUM;cout<<"请输入具体规则（格式：左部右部，@为空）："<<endl;n=new edge[SUM];for(i=0;i<SUM;i++)for(j=0;j<n[i].getrlen();j++){str=n[i].getrg();if(NODE.find(str[j])>NODE.length()&&ENODE.find(str[j])>ENODE.length()) ENODE+=str[j];}//计算first集合for(i=0;i<SUM;i++){first(n[i],n,i);}//outfu(10,"~*~");cout<<endl;for(i=0;i<SUM;i++)if(n[i].getfirst().find("@")<n[i].getfirst().length()){if(NODE.find(n[i].getro())<NODE.length()){for(k=1;k<n[i].getrlen();k++){if(NODE.find(n[i].getrg()[k])<NODE.length()){for(j=0;j<SUM;j++){if(n[i].getrg()[k]==n[j].getlf()[0]){n[i].newfirst(n[j].getfirst());break;}}if(n[j].getfirst().find("@")>n[j].getfirst().length()){n[i].delfirst();break;}}}}}//计算follow集合for(k=0;k<SUM;k++){for(i=0;i<SUM;i++){if(n[i].getlf()==n[0].getlf())n[i].newfollow("#");follow(n[i],n,i);}for(i=0;i<SUM;i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getrg().find(n[i].getlf())==n[j].getrlen()-1)n[i].newfollow(n[j].getfollow());}}//计算select集合for(i=0;i<SUM;i++){select(n[i],n);}for(i=0;i<NODE.length();i++){str.erase();for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getlf()[0]==NODE[i]){if(!str.length())str=n[j].getselect();else{for(k=0;k<n[j].getselect().length();k++)if(str.find(n[j].getselect()[k])<str.length()){flag=1;break;}}}}//输出cout<<endl<<"非终结符";outfu(SUM," ");cout<<"First";outfu(SUM," ");cout<<"Follow"<<endl;outfu(5+SUM,"-*-");cout<<endl;for(i=0;i<NODE.length();i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(NODE[i]==n[j].getlf()[0]){outfu(3," ");cout<<NODE[i];outfu(SUM+4," ");out(n[j].getfirst());outfu(SUM+4-2*n[j].getfirst().length()," ");out(n[j].getfollow());cout<<endl;break;}}outfu(5+SUM,"-*-");cout<<endl<<"判定结论： ";if(flag){cout<<"该文法不是LL(1)文法!"<<endl;return;}else{cout<<"该文法是LL(1)文法!"<<endl;}//输出预测分析表cout<<endl<<"预测分析表如下："<<endl;yc=new string[NODE.length()][50];outgraph(n,yc);string chuan,fenxi,fchuan;cout<<endl<<"请输入符号串：";cin>>chuan;fchuan=chuan;fenxi="#";fenxi+=NODE[0];i=0;cout<<endl<<"预测分析过程如下："<<endl;cout<<"步骤";outfu(7," ");cout<<"分析栈";outfu(10," ");cout<<"剩余输入串";outfu(8," ");cout<<"推导所用产生式或匹配";if(pipei(chuan,fenxi,yc,i))cout<<endl<<"输入串"<<fchuan<<"是该文法的句子！"<<endl;elsecout<<endl<<"输入串"<<fchuan<<"不是该文法的句子！"<<endl;}截屏如下：三.实验中的问题及心得这次实验让我更加熟悉了LL（1）的工作流程以及LL(1)分析表的构造方法。

南开大学计算机科学与技术学院课程设计报告（2010 ~2011 学年度第一学期）课程名称编译原理设计题目LL(1)分析姓名学号专业班级地点教师1.需求分析语法分析是编译过程的核心部分。

它的任务是在词法分析识别出单词符号串的基础上，分析并判定程序的语法结构是否符合语法规则。

语法分析器在编译程序中的地位如图1所示：图1 语法分析器在编译程序中的地位语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。

因此，语法分析器的工作本质上就是按文法的产生式，识别输入符号串是否为一个句子。

这里所说的输入串是指由单词符号（文法的终结符）组成的有限序列。

对一个文法，当给你一串（终结）符号时，怎样知道它是不是该文法的一个句子呢？这就要判断，看是否能从文法的开始符号出发推导出这个输入串。

或者，从概念上讲，就是要建立一棵与输入串相匹配的语法分析树。

自顶向下分析法就是语法分析办法中的一类。

顾名思义，自顶向下就是从文法的开始符号出发，向下推导，推出句子。

这种方法是带“回溯”的。

自顶向下分析的主旨是，对任何输入串，试图用一切可能的办法，从文法开始符号（根结）出发，自上而下地为输入串建立一棵语法树。

或者说，为输入串寻找一个最左推导。

这种分析过程本质上是一种试探过程，是反复使用不同产生式谋求匹配输入串的过程。

实现这种自顶向下的带回溯试探法的一个简单途径是让每个非终结符对应一个递归子程序。

每个这种子程序可作为一个布尔过程。

一旦发现它的某个候选与输入串相匹配，就用这个候选去扩展语法树，并返回“真”值；否则，保持原来的语法树和IP值不变，并返回“假”值。

对于给定的分析文法对象，构造它的预测分析程序；并任意给一算术表达式进行分析测试，本预测分析程序能够使用分析表和栈联合控制实现LL(1)分析，本文将就编译原理中比较常用的一个表达式文法，通过递归下降语法分析法来编写分析器。

文中将为您提供如何通过FIRST、FOLLOW和SELECT集合来判断LL(1)方法，然后如何用递归下降语法分析法分析LL(1)方法的基本递归流程，以及用C++语言来编程实现分析器。

专题3_LL(1)语法分析设计原理与实现李若森 13281132 计科1301一、理论传授语法分析的设计方法和实现原理；LL(1) 分析表的构造；LL(1)分析过程；LL(1)分析器的构造。

二、目标任务实验项目实现LL(1)分析中控制程序（表驱动程序）；完成以下描述算术表达式的 LL(1)文法的LL(1)分析程序。

G[E]:E→TE’E’→ATE’|εT→FT’T’→MFT’|εF→(E)|iA→+|-M→*|/设计说明终结符号i为用户定义的简单变量，即标识符的定义。

加减乘除即运算符。

设计要求(1)输入串应是词法分析的输出二元式序列，即某算术表达式“专题 1”的输出结果，输出为输入串是否为该文法定义的算术表达式的判断结果；(2)LL(1)分析程序应能发现输入串出错；(3)设计两个测试用例（尽可能完备，正确和出错），并给出测试结果。

任务分析重点解决LL(1)表的构造和LL(1)分析器的实现。

三、实现过程实现LL(1)分析器a)将#号放在输入串S的尾部b)S中字符顺序入栈c)反复执行c)，任何时候按栈顶Xm和输入ai依据分析表，执行下述三个动作之一。

构造LL(1)分析表构造LL(1)分析表需要得到文法G[E]的FIRST集和FOLLOW集。

构造FIRST(α)构造FOLLOW(A)构造LL(1)分析表算法根据上述算法可得G[E]的LL(1)分析表，如表3-1所示：表3-1 LL(1)分析表主要数据结构pair<int, string>:用pair<int, string>来存储单个二元组。

该对照表由专题1定义。

map<string, int>:存储离散化后的终结符和非终结符。

vector<string>[][]:存储LL(1)分析表函数定义init:void init();功能：初始化LL(1)分析表，关键字及识别码对照表，离散化（非）终结符传入参数：（无）传出参数：（无）返回值：（无）Parse:bool Parse( const vector<PIS> &vec, int &ncol )；功能：进行该行的语法分析传入参数：vec:该行二元式序列传出参数：emsg:出错信息epos:出错标识符首字符所在位置返回值：是否成功解析。

《编译原理》综合性实验报告实验学期2016 至2017 学年第 1 学期专业计算机科学与技术班级1403学生姓名黄世增学号1411640305任课教师曦实验成绩《编译原理》课程综合性实验报告开课实验室：C210 2016年12月6日四、实验步骤编写程序时，先定义几个全局变量，key[]事先存放7个关键字，words[]用来存放识别出来的单词二元组，text用来存放从文件读取的容，word用于存放识别出来的单词，length存放字符个数，k存放识别出来的单词个数。

首先，将文本容读取到text中，文本容最后一个字符是空白符，然后调用scan 法，逐个扫描每个字符，如果word的第一个字符是字母，则进行拼字符串，再判断是关键字还是标识符；如果word的第一个字符是数字，则在word清空之前判断是否有识别出非数字字符，若有，则出错，若没有，则识别出来的字符串是常数；若word第一个字符是运算符或界限符，则各自存到words[]中。

最后扫描结束后输出。

五、实验结果及分析六、实验小结和思考通过这次实验，我对词法分析器有了进一步的了解，而且对词法分析和语法分析在实践中的应用有了深入的掌握, 让我对高级语言的学习有了更深的认识，了解得更透彻。

七、源程序清单#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string>using namespace std;#define MAX 10000struct WordString{string Word;//单词int category;//类别};char *key[7] = {"int","for", "while", "do", "return", "break", "continue"};//关键字WordString words[MAX]; //创建一个单词符号串string text; //读入的文本存入text中string word; //分割出的单词用word表示int length; //字符个数int k; //总单词个数开课实验室：C210 2016年12月8日六、实验小结和思考本实验加深了我对LL(1)分析法的算法和思想的理解。

《LL（1）分析器的构造》实验报告一、实验名称LL(1)分析器的构造二、实验目的设计、编制、调试一个LL(1)语法分析器，利用语法分析器对符号串的识别，加深对语法分析原理的理解。

三、实验内容和要求设计并实现一个LL(1)语法分析器，实现对算术文法:G[E]:E->E+T|TT->T*F|FF->(E)|i所定义的符号串进行识别，例如符号串i+i*i为文法所定义的句子，符号串ii+++*i+不是文法所定义的句子。

实验要求:1、检测左递归，如果有则进行消除；2、求解FIRST集和FOLLOW集；3、构建LL(1)分析表；4、构建LL分析程序，对于用户输入的句子，能够利用所构造的分析程序进行分析，并显示出分析过程。

四、主要仪器设备硬件：微型计算机。

软件： Code blocks（也可以是其它集成开发环境）。

五、实验过程描述1、程序主要框架程序中编写了以下函数，各个函数实现的作用如下：void input_grammer(string *G);//输入文法Gvoid preprocess(string *G,string *P,string &U,string &u,int &n,int &t,int &k);//将文法G预处理得到产生式集合P，非终结符、终结符集合U、u，int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG);//消除文法G中所有直接左递归得到文法GGint* ifempty(string* P,string U,int k,int n);//判断各非终结符是否能推导为空string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n)；求所有非终结符的FIRST集string FIRST(string U,string u,string* first,string s)；//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first)；//构造分析表void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s)；//分析符号串s2、编写的源程序#include<cstdio>#include<cstring>#include<iostream>using namespace std;void input_grammer(string *G)//输入文法G,n个非终结符{int i=0;//计数char ch='y';while(ch=='y'){cin>>G[i++];cout<<"继续输入?(y/n)\n";cin>>ch;}}void preprocess(string *G,string *P,string &U,string &u,int &n,int &t,int &k)//将文法G预处理产生式集合P，非终结符、终结符集合U、u，{int i,j,r,temp;//计数char C;//记录规则中（）后的符号int flag;//检测到（）n=t=k=0;for( i=0;i<50;i++) P[i]=" ";//字符串如果不初始化，在使用P[i][j]=a时将不能改变，可以用P[i].append(1,a)U=u=" ";//字符串如果不初始化，无法使用U[i]=a赋值，可以用U.append(1,a) for(n=0;!G[n].empty();n++){ U[n]=G[n][0];}//非终结符集合，n为非终结符个数for(i=0;i<n;i++){for(j=4;j<G[i].length();j++){if(U.find(G[i][j])==string::npos&&u.find(G[i][j])==string::npos)if(G[i][j]!='|'&&G[i][j]!='^')//if(G[i][j]!='('&&G[i][j]!=')'&&G[i][j]!='|'&&G[i][j]!='^')u[t++]=G[i][j];}}//终结符集合，t为终结符个数for(i=0;i<n;i++){flag=0;r=4;for(j=4;j<G[i].length();j++){P[k][0]=U[i];P[k][1]=':';P[k][2]=':';P[k][3]='=';/* if(G[i][j]=='('){ j++;flag=1;for(temp=j;G[i][temp]!=')';temp++);C=G[i][temp+1];//C记录（）后跟的字符，将C添加到（）中所有字符串后面}if(G[i][j]==')') {j++;flag=0;}*/if(G[i][j]=='|'){//if(flag==1) P[k][r++]=C;k++;j++;P[k][0]=U[i];P[k][1]=':';P[k][2]=':';P[k][3]='=';r=4;P[k][r++]=G[i][j];}else{P[k][r++]=G[i][j];}}k++;}//获得产生式集合P，k为产生式个数}int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG)//消除文法G1中所有直接左递归得到文法G2，要能够消除含有多个左递归的情况）{string arfa,beta;//所有形如A::=Aα|β中的α、β连接起来形成的字符串arfa、betaint i,j,temp,m=0;//计数int flag=0;//flag=1表示文法有左递归int flagg=0;//flagg=1表示某条规则有左递归char C='A';//由于消除左递归新增的非终结符，从A开始增加，只要不在原来问法的非终结符中即可加入for(i=0;i<20&&U[i]!=' ';i++){ flagg=0;arfa=beta="";for(j=0;j<100&&P[j][0]!=' ';j++){if(P[j][0]==U[i]){if(P[j][4]==U[i])//产生式j有左递归{flagg=1;for(temp=5;P[j][temp]!=' ';temp++) arfa.append(1,P[j][temp]);if(P[j+1][4]==U[i]) arfa.append("|");//不止一个产生式含有左递归}else{for(temp=4;P[j][temp]!=' ';temp++) beta.append(1,P[j][temp]);if(P[j+1][0]==U[i]&&P[j+1][4]!=U[i]) beta.append("|");}}}if(flagg==0)//对于不含左递归的文法规则不重写{GG[m]=G[i]; m++;}else{flag=1;//文法存在左递归GG[m].append(1,U[i]);GG[m].append("::=");if(beta.find('|')!=string::npos) GG[m].append("("+beta+")");else GG[m].append(beta);while(U.find(C)!=string::npos){C++;}GG[m].append(1,C);m++;GG[m].append(1,C);GG[m].append("::=");if(arfa.find('|')!=string::npos) GG[m].append("("+arfa+")");else GG[m].append(arfa);GG[m].append(1,C);GG[m].append("|^");m++;C++;}//A::=Aα|β改写成A::=βA‘，A’=αA'|β，}return flag;}int* ifempty(string* P,string U,int k,int n){int* empty=new int [n];//指示非终结符能否推导到空串int i,j,r;for(r=0;r<n;r++) empty[r]=0;//默认所有非终结符都不能推导到空int flag=1;//1表示empty数组有修改int step=100;//假设一条规则最大推导步数为100步while(step--){for(i=0;i<k;i++){r=U.find(P[i][0]);if(P[i][4]=='^') empty[r]=1;//直接推导到空else{for(j=4;P[i][j]!=' ';j++){if(U.find(P[i][j])!=string::npos){if(empty[U.find(P[i][j])]==0) break;}else break;}if(P[i][j]==' ') empty[r]=1;//多步推导到空else flag=0;}}}return empty;}string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n){int i,j,r,s,tmp;string* first=new string[n];char a;int step=100;//最大推导步数while(step--){// cout<<"step"<<100-step<<endl;for(i=0;i<k;i++){//cout<<P[i]<<endl;r=U.find(P[i][0]);if(P[i][4]=='^'&&first[r].find('^')==string::npos) first[r].append(1,'^');//规则右部首符号为空else{for(j=4;P[i][j]!=' ';j++){a=P[i][j];if(u.find(a)!=string::npos&&first[r].find(a)==string::npos)//规则右部首符号是终结符{first[r].append(1,a);break;//添加并结束}if(U.find(P[i][j])!=string::npos)//规则右部首符号是非终结符,形如X：：=Y1Y2...Yk{s=U.find(P[i][j]);//cout<<P[i][j]<<":\n";for(tmp=0;first[s][tmp]!='\0';tmp++){a=first[s][tmp];if(a!='^'&&first[r].find(a)==string::npos)//将FIRST[Y1]中的非空符加入first[r].append(1,a);}}if(!empty[s]) break;//若Y1不能推导到空，结束}if(P[i][j]==' ')if(first[r].find('^')==string::npos)first[r].append(1,'^');//若Y1、Y2...Yk都能推导到空，则加入空符号}}}return first;}string FIRST(string U,string u,string* first,string s)//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集{int i,j,r;char a;string fir;for(i=0;i<s.length();i++){if(s[i]=='^') fir.append(1,'^');if(u.find(s[i])!=string::npos&&fir.find(s[i])==string::npos){ fir.append(1,s[i]);break;}//X1是终结符，添加并结束循环if(U.find(s[i])!=string::npos)//X1是非终结符{r=U.find(s[i]);for(j=0;first[r][j]!='\0';j++){a=first[r][j];if(a!='^'&&fir.find(a)==string::npos)//将FIRST(X1)中的非空符号加入fir.append(1,a);}if(first[r].find('^')==string::npos) break;//若X1不可推导到空，循环停止}if(i==s.length())//若X1-Xk都可推导到空if(fir.find(s[i])==string::npos) //fir中还未加入空符号fir.append(1,'^');}return fir;}string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first)//构造分析表，P为文法G的产生式构成的集合{int i,j,p,q;string arfa;//记录规则右部string fir,follow;string FOLLOW[5]={")#",")#","+)#","+)#","+*)#"};string **table=new string*[n];for(i=0;i<n;i++) table[i]=new string[t+1];for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<t+1;j++)table[i][j]=" ";//table存储分析表的元素，“ ”表示error for(i=0;i<k;i++){arfa=P[i];arfa.erase(0,4);//删除前4个字符，如：E::=E+T,则arfa="E+T"fir=FIRST(U,u,first,arfa);for(j=0;j<t;j++){p=U.find(P[i][0]);if(fir.find(u[j])!=string::npos){q=j;table[p][q]=P[i];}//对first（）中的每一终结符置相应的规则}if(fir.find('^')!=string::npos){follow=FOLLOW[p];//对规则左部求follow()for(j=0;j<t;j++){if((q=follow.find(u[j]))!=string::npos){q=j;table[p][q]=P[i];}//对follow（）中的每一终结符置相应的规则}table[p][t]=P[i];//对#所在元素置相应规则}}return table;}void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s)//分析符号串s{string stack;//分析栈string ss=s;//记录原符号串char x;//栈顶符号char a;//下一个要输入的字符int flag=0;//匹配成功标志int i=0,j=0,step=1;//符号栈计数、输入串计数、步骤数int p,q,r;string temp;for(i=0;!s[i];i++){if(u.find(s[i])==string::npos)//出现非法的符号cout<<s<<"不是该文法的句子\n";return;}s.append(1,'#');stack.append(1,'#');//’#’进入分析栈stack.append(1,U[0]);i++;//文法开始符进入分析栈a=s[0];//cout<<stack<<endl;cout<<"步骤分析栈余留输入串所用产生式\n";while(!flag){// cout<<"步骤分析栈余留输入串所用产生式\n"cout<<step<<" "<<stack<<" "<<s<<" ";x=stack[i];stack.erase(i,1);i--;//取栈顶符号x,并从栈顶退出//cout<<x<<endl;if(u.find(x)!=string::npos)//x是终结符的情况{if(x==a){s.erase(0,1);a=s[0];//栈顶符号与当前输入符号匹配，则输入下一个符号cout<<" \n";//未使用产生式，输出空}else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}if(x=='#'){if(a=='#') {flag=1;cout<<"成功\n";}//栈顶和余留输入串都为#，匹配成功else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}if(U.find(x)!=string::npos)//x是非终结符的情况{p=U.find(x);q=u.find(a);if(a=='#') q=t;temp=table[p][q];cout<<temp<<endl;//输出使用的产生式if(temp[0]!=' ')//分析表中对应项不为error{r=9;while(temp[r]==' ') r--;while(r>3){if(temp[r]!='^'){stack.append(1,temp[r]);//将X::=x1x2...的规则右部各符号压栈i++;}r--;}}else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}step++;}if(flag) cout<<endl<<ss<<"是该文法的句子\n";}int main(){int i,j;string *G=new string[50];//文法Gstring *P=new string[50];//产生式集合Pstring U,u;//文法G非终结符集合U，终结符集合uint n,t,k;//非终结符、终结符个数,产生式数string *GG=new string[50];//消除左递归后的文法GGstring *PP=new string[50];//文法GG的产生式集合PPstring UU,uu;//文法GG非终结符集合U，终结符集合uint nn,tt,kk;//消除左递归后的非终结符、终结符个数,产生式数string** table;//分析表cout<<" 欢迎使用LL(1)语法分析器!\n\n\n";cout<<"请输入文法（同一左部的规则在同一行输入，例如：E::=E+T|T；用^表示空串）\n";input_grammer(G);preprocess(G,P,U,u,n,t,k);cout<<"\n该文法有"<<n<<"个非终结符：\n";for(i=0;i<n;i++) cout<<U[i];cout<<endl;cout<<"该文法有"<<t<<"个终结符：\n";for(i=0;i<t;i++) cout<<u[i];cout<<"\n\n 左递归检测与消除\n\n";if(eliminate_1(G,P,U,GG)){preprocess(GG,PP,UU,uu,nn,tt,kk);cout<<"该文法存在左递归！\n\n消除左递归后的文法:\n\n"; for(i=0;i<nn;i++) cout<<GG[i]<<endl;cout<<endl;cout<<"新文法有"<<nn<<"个非终结符：\n";for(i=0;i<nn;i++) cout<<UU[i];cout<<endl;cout<<"新文法有"<<tt<<"个终结符：\n";for(i=0;i<tt;i++) cout<<uu[i];cout<<endl;//cout<<"新文法有"<<kk<<"个产生式：\n";//for(i=0;i<kk;i++) cout<<PP[i]<<endl;}else{cout<<"该文法不存在左递归\n";GG=G;PP=P;UU=U;uu=u;nn=n;tt=t;kk=k;}cout<<" 求解FIRST集\n\n";int *empty=ifempty(PP,UU,kk,nn);string* first=FIRST_X(PP,UU,uu,empty,kk,nn);for(i=0;i<nn;i++)cout<<"FIRST("<<UU[i]<<"): "<<first[i]<<endl;cout<<" 求解FOLLOW集\n\n";for(i=0;i<nn;i++)cout<<"FOLLOW("<<UU[i]<<"): "<<FOLLOW[i]<<endl; cout<<"\n\n 构造文法分析表\n\n"; table=create_table(PP,UU,uu,nn,tt,kk,first);cout<<" ";for(i=0;i<tt;i++) cout<<" "<<uu[i]<<" ";cout<<"# "<<endl;for( i=0;i<nn;i++){cout<<UU[i]<<" ";for(j=0;j<t+1;j++)cout<<table[i][j];cout<<endl;}cout<<"\n\n 分析符号串\n\n";cout<<"请输入要分析的符号串\n";cin>>s;analyse(table,UU,uu,tt,s);return 0;}3、程序演示结果（1）输入文法（2）消除左递归（3）求解FIRST和FOLLOW集（4）构造分析表（5）分析符号串匹配成功的情况：匹配失败的情况五、思考和体会1、编写的LL(1)语法分析器应该具有智能性，可以由用户输入任意文法，不需要指定终结符个数和非终结符个数。

语法分析器-编译原理课程设计报告编译原理课程设计报告LL(1) 语法分析器一、课程设计的目的通过课程设计进一步理解高级语言在计算机中的执行过程，加深对编译原理中重点算法和编译技术的理解，提高自己的编程能力，培养好的程序设计风格。

同时通过某种可视化编程语言的应用，具备初步的Windows环境下的编程思想。

解和掌握LL(1)语法分析方法的基本原理;根据给出的LL(1)文法，掌握LL(1)分析表的构造及分析过程的实现。

二、课程设计的要求及其方法语法分析程序要求实现sample语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析:算术表达式，逻辑表达式，赋值语句，if语句，for语句，while语句，repeat语句等，各个语法单位的定义如下:Sample语言的定义<字符>::=<字母>|<数字>|<界符><字母>::=a|b|c…|z|A|B|C…|Z<数字>::=0|1|2|3…|9<单界符>::=+|-|*|/|=|<|>|(|)|[|]|:\;|,|’|_|.单词集的定义(1) <单词集>::=<保留字>|<双界符>|<标识符>|<常数>|<单界符> (2) <保留字>::=and|array|begin|bool|call|case|case|char|const|do|dlse|end|false| for|if|input|integer|not|of|or|output|program|read|real|repeat|set|then|to|true|until|var|wh ile|write(3)<双界符>::=/*|*/|<=|>=|<>|:=(4)<标识符>::=<字母>|<标识符><数字>|<标符><字母>(5)<常数>::=<整数>|<布尔常数>|<字符常数>|常数标识符>|<实数>第1页编译原理课程设计报告(6)<整数>::=<数字>|<整数><数字>(7)<布尔常数>::=true|false(8)<字符常数>::=’除’以外的任意字符串’(9)<常数标识符>::=<标识符>(10)<实数>::=<整数>.<整数>数据类型的定义(1)<简单类型>:==integer|bool|char|real 表达式的定义(1)<表达式>::=<算术表达式>|<逻辑表达式>(2)<算术表达式>::=<项>+-<算术表达式>|+-<项>|<项>(3)<项>:==<项>*<因子>|<项>/<因子>|<因子>(4)<因子>::=<算术量>(5)<算术量>::=<标识符>|<整数>(6)<逻辑表达式>::=<布尔项>or<逻辑表达式>|<布尔项>(7)<布尔项>::=<布尔因子>and<布尔项>|<布尔因子>(8)<布尔因子>::=<布尔量>|not<布尔因子>(9)<布尔量>::=<逻辑表达式>|<布尔常数>|<标识符>|<算术表达式><关系符><算术表达式>(10)<关系符>::=<|>|<>|<=|>=|=语句的定义(1)<语句>::=<说明语句>|<执行语句>(2)<说明语句>::=<常数说明><变量说明>(3)<常量说明>::=const<常数定义>|ε(4)<常数定义>::=标识符=<常数>;<常数定义>|标识符=<常数>;<变量说明>::=var<变量定义>|ε<变量定义>::=<标识符表>:<类型>;|<标识符表>:<类型>;<变量定义><标识符表>::=<标识符>,<标识符表>|<标识符>第2页编译原理课程设计报告<执行语句>::=<简单句>|<结构句><简单句>::=<赋值句><赋值句>::=<变量>:=<表达式><变量>::=<标识符><结构语句>::=<复合句>|<if语句>|<while语句>|<for语句>|<repeat语句> <复合句>::=begin<语句表>end<语句表>::=<执行句>;<语句表>|<执行句><if语句>::=if<布尔表达式>then<执行句><if语句>::=if<布尔表达式>then<执行句1>else<执行句2><while语句>::=while<布尔表达式>do<执行句><for语句>::=for<标识符>::=<算术表达式1>to<算术表达式2>do<执行句> <repeat语句>::=repeat<执行句>until<布尔表达式>程序定义(1)<程序>::=program<标识符>;<分程序>(2)<分程序>::=<常量说明><变量说明><复合句>本次语法分析器课程设计采用LL(1)自顶向下析法来实现。

编译原理实验⼆：LL（1）语法分析器⼀、实验要求 1. 提取左公因⼦或消除左递归（实现了消除左递归） 2. 递归求First集和Follow集 其它的只要按照课本上的步骤顺序写下来就好（但是代码量超多...），下⾯我贴出实验的⼀些关键代码和算法思想。

⼆、基于预测分析表法的语法分析 2.1 代码结构 2.1.1 Grammar类 功能：主要⽤来处理输⼊的⽂法，包括将⽂法中的终结符和⾮终结符分别存储，检测直接左递归和左公因⼦，消除直接左递归，获得所有⾮终结符的First集，Follow集以及产⽣式的Select集。

#ifndef GRAMMAR_H#define GRAMMAR_H#include <string>#include <cstring>#include <iostream>#include <vector>#include <set>#include <iomanip>#include <algorithm>using namespace std;const int maxn = 110;//产⽣式结构体struct EXP{char left; //左部string right; //右部};class Grammar{public:Grammar(); //构造函数bool isNotTer(char x); //判断是否是终结符int getTer(char x); //获取终结符下标int getNonTer(char x); //获取⾮终结符下标void getFirst(char x); //获取某个⾮终结符的First集void getFollow(char x); //获取某个⾮终结符的Follow集void getSelect(char x); //获取产⽣式的Select集void input(); //输⼊⽂法void scanExp(); //扫描输⼊的产⽣式，检测是否有左递归和左公因⼦void remove(); //消除左递归void solve(); //处理⽂法，获得所有First集，Follow集以及Select集void display(); //打印First集,Follow集,Select集void debug(); //⽤于debug的函数~Grammar(); //析构函数protected:int cnt; //产⽣式数⽬EXP exp[maxn]; //产⽣式集合set<char> First[maxn]; //First集set<char> Follow[maxn]; //Follow集set<char> Select[maxn]; //select集vector<char> ter_copy; //去掉$的终结符vector<char> ter; //终结符vector<char> not_ter; //⾮终结符};#endif 2.1.2 AnalyzTable类 功能：得到预测分析表，判断输⼊的⽂法是否是LL(1)⽂法，⽤预测分析表法判断输⼊的符号串是否符合刚才输⼊的⽂法，并打印出分析过程。

河南工业大学实验报告课程编译原理实验名称实验二 LL(1)分析法实验目的1．掌握LL(1)分析法的基本原理；2．掌握LL(1)分析表的构造方法；3．掌握LL(1)驱动程序的构造方法。

一.实验内容及要求根据某一文法编制调试LL（1）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。

本次实验的目的主要是加深对预测分析LL（1）分析法的理解。

对下列文法，用LL（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E->TG（2）G->+TG（3）G->ε（4）T->FS（5）S->*FS（6）S->ε（7）F->(E)（8）F->i程序输入一以#结束的符号串(包括+*（）i#)，如：i+i*i#。

输出过程如下：步骤分析栈剩余输入串所用产生式1 E i+i*i# E->TG... ... ... ...二.实验过程及结果代码如下：#include<iostream>#include "edge.h"using namespace std;edge::edge(){cin>>left>>right;rlen=right.length();if(NODE.find(left)>NODE.length())NODE+=left;}string edge::getlf(){return left;}string edge::getrg(){return right;}string edge::getfirst(){return first;}string edge::getfollow(){return follow;}string edge::getselect(){return select;}string edge::getro(){string str;str+=right[0];return str;}int edge::getrlen(){return right.length();}void edge::newfirst(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(first.find(w[i])>first.length())first+=w[i];void edge::newfollow(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(follow.find(w[i])>follow.length()&&w[i]!='@')follow+=w[i];}void edge::newselect(string w){int i;for(i=0;i<w.length();i++)if(select.find(w[i])>select.length()&&w[i]!='@')select+=w[i];}void edge::delfirst(){int i=first.find('@');first.erase(i,1);}int SUM;string NODE,ENODE;//计算firstvoid first(edge ni,edge *n,int x){int i,j;for(j=0;j<SUM;j++){if(ni.getlf()==n[j].getlf()){if(NODE.find(n[j].getro())<NODE.length()){for(i=0;i<SUM;i++)if(n[i].getlf()==n[j].getro())first(n[i],n,x);}elsen[x].newfirst(n[j].getro());}}//计算followvoid follow(edge ni,edge *n,int x){int i,j,k,s;string str;for(i=0;i<ni.getrlen();i++){s=NODE.find(ni.getrg()[i]);if(s<NODE.length()&&s>-1) //是非终结符if(i<ni.getrlen()-1) //不在最右for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getlf().find(ni.getrg()[i])==0){if(NODE.find(ni.getrg()[i+1])<NODE.length()){for(k=0;k<SUM;k++)if(n[k].getlf().find(ni.getrg()[i+1])==0){n[j].newfollow(n[k].getfirst());if(n[k].getfirst().find("@")<n[k].getfirst().length())n[j].newfollow(ni.getfollow());}}else{str.erase();str+=ni.getrg()[i+1];n[j].newfollow(str);}}}}//计算selectvoid select(edge &ni,edge *n){int i,j;if(ENODE.find(ni.getro())<ENODE.length()){ni.newselect(ni.getro());if(ni.getro()=="@")ni.newselect(ni.getfollow());}elsefor(i=0;i<ni.getrlen();i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(ni.getrg()[i]==n[j].getlf()[0]){ni.newselect(n[j].getfirst());if(n[j].getfirst().find('@')>n[j].getfirst().length())return;}}}//输出集合void out(string p){int i;if(p.length()==0)return;cout<<"{";for(i=0;i<p.length()-1;i++){cout<<p[i]<<",";}cout<<p[i]<<"}";}//连续输出符号void outfu(int a,string c){int i;for(i=0;i<a;i++)cout<<c;}//输出预测分析表void outgraph(edge *n,string (*yc)[50]){int i,j,k;bool flag;for(i=0;i<ENODE.length();i++){if(ENODE[i]!='@'){outfu(10," ");cout<<ENODE[i];}}outfu(10," ");cout<<"#"<<endl;int x;for(i=0;i<NODE.length();i++){outfu(4," ");cout<<NODE[i];outfu(5," ");for(k=0;k<ENODE.length();k++){flag=1;for(j=0;j<SUM;j++){if(NODE[i]==n[j].getlf()[0]){x=n[j].getselect().find(ENODE[k]);if(x<n[j].getselect().length()&&x>-1){cout<<"->"<<n[j].getrg();yc[i][k]=n[j].getrg();outfu(9-n[j].getrlen()," ");flag=0;}x=n[j].getselect().find('#');if(k==ENODE.length()-1&&x<n[j].getselect().length()&&x>-1){cout<<"->"<<n[j].getrg();yc[i][j]=n[j].getrg();}}}if(flag&&ENODE[k]!='@')outfu(11," ");}cout<<endl;}}//分析符号串int pipei(string &chuan,string &fenxi,string (*yc)[50],int &b) {char ch,a;int x,i,j,k;b++;cout<<endl<<" "<<b;if(b>9)outfu(8," ");elseoutfu(9," ");cout<<fenxi;outfu(26-chuan.length()-fenxi.length()," ");cout<<chuan;outfu(10," ");a=chuan[0];ch=fenxi[fenxi.length()-1];x=ENODE.find(ch);if(x<ENODE.length()&&x>-1){if(ch==a){fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);chuan.erase(0,1);cout<<"'"<<a<<"'匹配";if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}elsereturn 0;}else{if(ch=='#'){if(ch==a){cout<<"分析成功"<<endl;return 1;}elsereturn 0;}elseif(ch=='@'){fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}else{i=NODE.find(ch);if(a=='#'){x=ENODE.find('@');if(x<ENODE.length()&&x>-1)j=ENODE.length()-1;elsej=ENODE.length();}elsej=ENODE.find(a);if(yc[i][j].length()){cout<<NODE[i]<<"->"<<yc[i][j];fenxi.erase(fenxi.length()-1,1);for(k=yc[i][j].length()-1;k>-1;k--)if(yc[i][j][k]!='@')fenxi+=yc[i][j][k];if(pipei(chuan,fenxi,yc,b))return 1;elsereturn 0;}elsereturn 0;}}}void main(){edge *n;string str,(*yc)[50];int i,j,k;bool flag=0;cout<<"请输入上下文无关文法的总规则数："<<endl;cin>>SUM;cout<<"请输入具体规则（格式：左部右部，@为空）："<<endl;n=new edge[SUM];for(i=0;i<SUM;i++)for(j=0;j<n[i].getrlen();j++){str=n[i].getrg();if(NODE.find(str[j])>NODE.length()&&ENODE.find(str[j])>ENODE.length()) ENODE+=str[j];}//计算first集合for(i=0;i<SUM;i++){first(n[i],n,i);}//outfu(10,"~*~");cout<<endl;for(i=0;i<SUM;i++)if(n[i].getfirst().find("@")<n[i].getfirst().length()){if(NODE.find(n[i].getro())<NODE.length()){for(k=1;k<n[i].getrlen();k++){if(NODE.find(n[i].getrg()[k])<NODE.length()){for(j=0;j<SUM;j++){if(n[i].getrg()[k]==n[j].getlf()[0]){n[i].newfirst(n[j].getfirst());break;}}if(n[j].getfirst().find("@")>n[j].getfirst().length()){n[i].delfirst();break;}}}}}//计算follow集合for(k=0;k<SUM;k++){for(i=0;i<SUM;i++){if(n[i].getlf()==n[0].getlf())n[i].newfollow("#");follow(n[i],n,i);}for(i=0;i<SUM;i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getrg().find(n[i].getlf())==n[j].getrlen()-1)n[i].newfollow(n[j].getfollow());}}//计算select集合for(i=0;i<SUM;i++){select(n[i],n);}for(i=0;i<NODE.length();i++){str.erase();for(j=0;j<SUM;j++)if(n[j].getlf()[0]==NODE[i]){if(!str.length())str=n[j].getselect();else{for(k=0;k<n[j].getselect().length();k++)if(str.find(n[j].getselect()[k])<str.length()){flag=1;break;}}}}//输出cout<<endl<<"非终结符";outfu(SUM," ");cout<<"First";outfu(SUM," ");cout<<"Follow"<<endl;outfu(5+SUM,"-*-");cout<<endl;for(i=0;i<NODE.length();i++){for(j=0;j<SUM;j++)if(NODE[i]==n[j].getlf()[0]){outfu(3," ");cout<<NODE[i];outfu(SUM+4," ");out(n[j].getfirst());outfu(SUM+4-2*n[j].getfirst().length()," ");out(n[j].getfollow());cout<<endl;break;}}outfu(5+SUM,"-*-");cout<<endl<<"判定结论：";if(flag){cout<<"该文法不是LL(1)文法!"<<endl;return;}else{cout<<"该文法是LL(1)文法!"<<endl;}//输出预测分析表cout<<endl<<"预测分析表如下："<<endl;yc=new string[NODE.length()][50];outgraph(n,yc);string chuan,fenxi,fchuan;cout<<endl<<"请输入符号串：";cin>>chuan;fchuan=chuan;fenxi="#";fenxi+=NODE[0];i=0;cout<<endl<<"预测分析过程如下："<<endl;cout<<"步骤";outfu(7," ");cout<<"分析栈";outfu(10," ");cout<<"剩余输入串";outfu(8," ");cout<<"推导所用产生式或匹配";if(pipei(chuan,fenxi,yc,i))cout<<endl<<"输入串"<<fchuan<<"是该文法的句子！"<<endl;elsecout<<endl<<"输入串"<<fchuan<<"不是该文法的句子！"<<endl;}截屏如下：三.实验中的问题及心得这次实验让我更加熟悉了LL（1）的工作流程以及LL(1)分析表的构造方法。

计算机硬件实验室实验报告根据某一文法编制调试LL（1）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。

本次实验的目的主要是加深对预测分析LL（1）分析法的理解。

二、实验要求：对下列文法，用LL（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E->TG（2）G->+TG|—TG（3）G->ε（4）T->FS（5）S->*FS|/FS（6）S->ε（7）F->(E)（8）F->i输出的格式如下：(1)LL（1）分析程序，编制人：姓名，学号，班级(2)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串(3)输出过程如下：步骤分析栈剩余输入串所用产生式1 E i+i*i# E->TG(4)输入符号串为非法符号串(或者为合法符号串)备注：(1)在“所用产生式”一列中如果对应有推导则写出所用产生式；如果为匹配终结符则写明匹配的终结符；如分析异常出错则写为“分析出错”；若成功结束则写为“分析成功”。

(2) 在此位置输入符号串为用户自行输入的符号串。

(3)上述描述的输出过程只是其中一部分的。

注意：1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符i，结束符#；2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）；三、实验过程：1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。

2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。

3.程序编写（1）定义部分：定义常量、变量、数据结构。

（2）初始化：设立LL(1)分析表、初始化变量空间（包括堆栈、结构体、数组、临时变量等）；（3）控制部分：从键盘输入一个表达式符号串；（4）利用LL(1)分析算法进行表达式处理：根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈（或其他）操作，输出分析结果，如果遇到错误则显示错误信息。

四、实验结果：（1）写出程序流程图（2）给出运行结果示例程序：注意：本示例只要修改分析的句子即可，不要改写文法/*LL(1)分析法源程序，只能在VC++中运行*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<dos.h>char A[20];/*分析栈*/char B[20];/*剩余串*/char v1[20]={'i','+','-','*','/','(',')','#'};/*终结符*/char v2[20]={'E','G','T','S','F'};/*非终结符*/int j=0,b=0,top=0,l;/*L为输入串长度*/typedef struct type/*产生式类型定义*/{char origin;/*大写字符*/char array[5];/*产生式右边字符*/int length;/*字符个数*/}type;type e,t,g,g1,g2,s,s2,s1,f,f1;/*结构体变量*/type C[10][10];/*预测分析表*/void print()/*输出分析栈*/{int a;/*指针*/for(a=0;a<=top+1;a++)printf("%c",A[a]);printf("\t\t");}/*print*/void print1()/*输出剩余串*/{int j;for(j=0;j<b;j++)/*输出对齐符*/printf(" ");for(j=b;j<=l;j++)printf("%c",B[j]);printf("\t\t\t");}/*print1*/void main(){int m,n,k=0,flag=0,finish=0;char ch,x;type cha;/*用来接受C[m][n]*//*把文法产生式赋值结构体*/e.origin='E';strcpy(e.array,"TG");e.length=2;t.origin='T';strcpy(t.array,"FS");t.length=2;g.origin='G';strcpy(g.array,"+TG");g.length=3;g1.origin='G';strcpy(g1.array,"-TG");g1.length=3;g2.origin='G';g2.array[0]='^';g2.length=1;/////////////////////////////////////////////s.origin='S';strcpy(s.array,"*FS");s.length=3;s1.origin='S';strcpy(s1.array,"/FS");s1.length=3;s2.origin='S';s2.array[0]='^';s2.length=1;////////////////////////////////f.origin='F';strcpy(f.array,"(E)");f.length=3;f1.origin='F';f1.array[0]='i';f1.length=1;for(m=0;m<=4;m++)/*初始化分析表*/for(n=0;n<=5;n++)C[m][n].origin='N';/*全部赋为空*//*填充分析表*///char v1[20]={'i','+','-','*','/','(',')','#'};/*终结符*///char v2[20]={'E','G','T','S','F'};/*非终结符*/C[0][0]=e;C[0][5]=e;C[1][1]=g;C[1][2]=g1;C[1][3]=C[1][4]=C[1][7]=g2;C[2][0]=t;C[2][3]=t;C[2][5]=t;C[3][1]=C[3][2]=s2;C[3][3]=s;C[3][4]=s1;C[3][6]=C[3][7]=s2;C[4][0]=f1; C[4][5]=f;printf("LL(1)分析程序，编制人：武普泉，20号，1020562班\n");printf("输入一以#结束的符号串(包括+ - * / () i #)：");do/*读入分析串*/{scanf("%c",&ch);if ((ch!='i') &&(ch!='+') &&(ch!='-')&&(ch!='*')&&(ch!='/')&&(ch!='(')&&(ch!=')')&&(ch!='#')) {printf("输入串中有非法字符\n");exit(1);}B[j]=ch;j++;}while(ch!='#');l=j;/*分析串长度*/ch=B[0];/*当前分析字符*/A[top]='#'; A[++top]='E';/*'#','E'进栈*/printf("步骤\t\t分析栈\t\t剩余字符\t\t所用产生式\n");do{x=A[top--];/*x为当前栈顶字符*/printf("%d",k++);printf("\t\t");for(j=0;j<=7;j++)/*判断是否为终结符*/if(x==v1[j]){flag=1;break;}if(flag==1)/*如果是终结符*/{if(x=='#'){finish=1;/*结束标记*/printf("acc!\n");/*接受*/getchar();getchar();exit(1);}/*if*/if(x==ch){print();print1();printf("%c匹配\n",ch);ch=B[++b];/*下一个输入字符*/flag=0;/*恢复标记*/}/*if*/else/*出错处理*/{print();print1();printf("%c出错\n",ch);/*输出出错终结符*/exit(1);}/*else*/}/*if*/else/*非终结符处理*/{for(j=0;j<=4;j++)if(x==v2[j]){m=j;/*行号*/break;}for(j=0;j<=7;j++)if(ch==v1[j]){n=j;/*列号*/break;}cha=C[m][n];if(cha.origin!='N')/*判断是否为空*/{print();print1();printf("%c->",cha.origin);/*输出产生式*/for(j=0;j<cha.length;j++)printf("%c",cha.array[j]);printf("\n");for(j=(cha.length-1);j>=0;j--)/*产生式逆序入栈*/A[++top]=cha.array[j];if(A[top]=='^')/*为空则不进栈*/top--;}/*if*/else/*出错处理*/{print();print1();printf("%c出错\n",x);/*输出出错非终结符*/exit(1);}/*else*/}/*else*/}while(finish==0);}/*main*。

编译原理实验报告一．LL(1)文法分析1.设计要求（1）对输入文法，它能判断是否为LL(1)文法，若是，则转（2）；否则报错并终止；（2）输入已知文法，由程序自动生成它的LL(1)分析表；（3）对于给定的输入串，应能判断识别该串是否为给定文法的句型。

2.分析该程序可分为如下几步：（1）读入文法（2）判断正误（3）若无误，判断是否为LL(1)文法（4）若是，构造分析表；（5）由总控算法判断输入符号串是否为该文法的句型。

3.流程图开始读入文法有效？是是LL(1)文法？是判断句型报错结束4.源程序/*******************************************语法分析程序作者：xxx学号：xxx********************************************/#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<string.h>/*******************************************/int count=0; /*分解的产生式的个数*/int number; /*所有终结符和非终结符的总数*/char start; /*开始符号*/char termin[50]; /*终结符号*/char non_ter[50]; /*非终结符号*/char v[50]; /*所有符号*/char left[50]; /*左部*/char right[50][50]; /*右部*/char first[50][50],follow[50][50]; /*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/ char first1[50][50]; /*所有单个符号的FIRST集合*/char select[50][50]; /*各单个产生式的SELECT集合*/char f[50],F[50]; /*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/char empty[20]; /*记录可直接推出^的符号*/char TEMP[50]; /*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/int validity=1; /*表示输入文法是否有效*/int ll=1; /*表示输入文法是否为LL(1)文法*/int M[20][20]; /*分析表*/char choose; /*用户输入时使用*/char empt[20]; /*求_emp()时使用*/char fo[20]; /*求FOLLOW集合时使用*//*******************************************判断一个字符是否在指定字符串中********************************************/int in(char c,char *p){int i;if(strlen(p)==0)return(0);for(i=0;;i++){if(p[i]==c)return(1); /*若在，返回1*/if(i==strlen(p))return(0); /*若不在，返回0*/}}/*******************************************得到一个不是非终结符的符号********************************************/char c(){char c='A';while(in(c,non_ter)==1)c++;return(c);}/*******************************************分解含有左递归的产生式********************************************/void recur(char *point){ /*完整的产生式在point[]中*/int j,m=0,n=3,k;char temp[20],ch;ch=c(); /*得到一个非终结符*/k=strlen(non_ter);non_ter[k]=ch;non_ter[k+1]='\0';for(j=0;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[n]==point[0]){ /*如果‘|’后的首符号和左部相同*/ for(j=n+1;j<=strlen(point)-1;j++){while(point[j]!='|'&&point[j]!='\0')temp[m++]=point[j++];left[count]=ch;memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;if(point[j]=='|'){n=j+1;break;}}}else{ /*如果‘|’后的首符号和左部不同*/ left[count]=ch;right[count][0]='^';right[count][1]='\0';count++;for(j=n;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';printf(" count=%d ",count);m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';count++;m=0;}}}/*******************************************分解不含有左递归的产生式********************************************/void non_re(char *point){int m=0,j;char temp[20];for(j=3;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';count++;m=0;}/*******************************************读入一个文法********************************************/char grammer(char *t,char *n,char *left,char right[50][50]) {char vn[50],vt[50];char s;char p[50][50];int i,j,k;printf("\n请输入文法的非终结符号串：");scanf("%s",vn);getchar();i=strlen(vn);memcpy(n,vn,i);n[i]='\0';printf("请输入文法的终结符号串：");scanf("%s",vt);getchar();i=strlen(vt);memcpy(t,vt,i);t[i]='\0';printf("请输入文法的开始符号：");scanf("%c",&s);getchar();printf("请输入文法产生式的条数：");scanf("%d",&i);getchar();for(j=1;j<=i;j++){printf("请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：",j,i);scanf("%s",p[j-1]);getchar();}for(j=0;j<=i-1;j++)if(p[j][1]!='-'||p[j][2]!='>'){ printf("\ninput error!");validity=0;return('\0');} /*检测输入错误*/for(k=0;k<=i-1;k++){ /*分解输入的各产生式*/if(p[k][3]==p[k][0])recur(p[k]);elsenon_re(p[k]);}return(s);}/*******************************************将单个符号或符号串并入另一符号串********************************************/void merge(char *d,char *s,int type){ /*d是目标符号串，s是源串，type＝1，源串中的‘ ^ ’一并并入目串；type＝2，源串中的‘ ^ ’不并入目串*/int i,j;for(i=0;i<=strlen(s)-1;i++){if(type==2&&s[i]=='^');else{for(j=0;;j++){if(j<strlen(d)&&s[i]==d[j])break;if(j==strlen(d)){d[j]=s[i];d[j+1]='\0';}}}}}/*******************************************求所有能直接推出^的符号********************************************/void emp(char c){ /*即求所有由‘ ^ ’推出的符号*/ char temp[10];int i;for(i=0;i<=count-1;i++){if(right[i][0]==c&&strlen(right[i])==1){temp[0]=left[i];temp[1]='\0';merge(empty,temp,1);emp(left[i]);}}}/*******************************************求某一符号能否推出‘ ^ ’********************************************/int _emp(char c){ /*若能推出，返回1；否则，返回0*/ int i,j,k,result=1,mark=0;char temp[20];temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);if(in(c,empty)==1)return(1);for(i=0;;i++){if(i==count)return(0);if(left[i]==c) /*找一个左部为c的产生式*/{j=strlen(right[i]); /*j为右部的长度*/if(j==1&&in(right[i][0],empty)==1)else if(j==1&&in(right[i][0],termin)==1)return(0);else{for(k=0;k<=j-1;k++)if(in(right[i][k],empt)==1)mark=1;if(mark==1)continue;else{for(k=0;k<=j-1;k++){result*=_emp(right[i][k]);temp[0]=right[i][k];temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);}}}if(result==0&&i<count)continue;else if(result==1&&i<count)return(1);}}}/*******************************************判断读入的文法是否正确********************************************/int judge(){int i,j;for(i=0;i<=count-1;i++){if(in(left[i],non_ter)==0){ /*若左部不在非终结符中，报错*/ printf("\nerror1!");validity=0;return(0);}for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++){if(in(right[i][j],non_ter)==0&&in(right[i][j],termin)==0&&right[i][j]!='^'){ /*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为‘ ^ ’，报错*/ printf("\nerror2!");validity=0;return(0);}}}return(1);}/*******************************************求单个符号的FIRST********************************************/void first2(int i){ /*i为符号在所有输入符号中的序号*/char c,temp[20];int j,k,m;c=v[i];char ch='^';emp(ch);if(in(c,termin)==1) /*若为终结符*/{first1[i][0]=c;first1[i][1]='\0';}else if(in(c,non_ter)==1) /*若为非终结符*/{for(j=0;j<=count-1;j++){if(left[j]==c){if(in(right[j][0],termin)==1||right[j][0]=='^'){temp[0]=right[j][0];temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}else if(in(right[j][0],non_ter)==1){if(right[j][0]==c)continue;for(k=0;;k++)if(v[k]==right[j][0])break;if(f[k]=='0'){first2(k);f[k]='1';}merge(first1[i],first1[k],2);for(k=0;k<=strlen(right[j])-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(right[j][k])==1&&k<strlen(right[j])-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[j][k+1])break;if(f[m]=='0'){first2(m);f[m]='1';}merge(first1[i],first1[m],2);}else if(_emp(right[j][k])==1&&k==strlen(right[j])-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}elsebreak;}}}}}f[i]='1';}/*******************************************求各产生式右部的FIRST********************************************/void FIRST(int i,char *p){int length;int j,k,m;char temp[20];length=strlen(p);if(length==1) /*如果右部为单个符号*/{if(p[0]=='^'){if(i>=0){first[i][0]='^';first[i][1]='\0';}else{TEMP[0]='^';TEMP[1]='\0';}}else{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0){memcpy(first[i],first1[j],strlen(first1[j]));first[i][strlen(first1[j])]='\0';}else{memcpy(TEMP,first1[j],strlen(first1[j]));TEMP[strlen(first1[j])]='\0';}}}else /*如果右部为符号串*/{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[j],2);elsemerge(TEMP,first1[j],2);for(k=0;k<=length-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(p[k])==1&&k<length-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[i][k+1])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[m],2);elsemerge(TEMP,first1[m],2);}else if(_emp(p[k])==1&&k==length-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';if(i>=0)merge(first[i],temp,1);elsemerge(TEMP,temp,1);}else if(_emp(p[k])==0)break;}}}/*******************************************求各产生式左部的FOLLOW********************************************/void FOLLOW(int i){int j,k,m,n,result=1;char c,temp[20];c=non_ter[i]; /*c为待求的非终结符*/ temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(fo,temp,1);if(c==start){ /*若为开始符号*/temp[0]='#';temp[1]='\0';merge(follow[i],temp,1);}for(j=0;j<=count-1;j++){if(in(c,right[j])==1) /*找一个右部含有c的产生式*/{for(k=0;;k++)if(right[j][k]==c)break; /*k为c在该产生式右部的序号*/for(m=0;;m++)if(v[m]==left[j])break; /*m为产生式左部非终结符在所有符号中的序号*/ if(k==strlen(right[j])-1){ /*如果c在产生式右部的最后*/if(in(v[m],fo)==1){merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}else{ /*如果c不在产生式右部的最后*/for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++){empt[0]='\0';result*=_emp(right[j][n]);}if(result==1){ /*如果右部c后面的符号串能推出^*/if(in(v[m],fo)==1){ /*避免循环递归*/merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++)temp[n-k-1]=right[j][n];temp[strlen(right[j])-k-1]='\0';FIRST(-1,temp);merge(follow[i],TEMP,2);}}}F[i]='1';}/*******************************************判断读入文法是否为一个LL(1)文法********************************************/int ll1(){int i,j,length,result=1;char temp[50];for(j=0;j<=49;j++){ /*初始化*/first[j][0]='\0';follow[j][0]='\0';first1[j][0]='\0';select[j][0]='\0';TEMP[j]='\0';temp[j]='\0';f[j]='0';F[j]='0';}for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)first2(j); /*求单个符号的FIRST集合*/ printf("\nfirst1:");for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)printf("%c:%s ",v[j],first1[j]);printf("\nempty:%s",empty);printf("\n:::\n_emp:");for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)printf("%d ",_emp(v[j]));for(i=0;i<=count-1;i++)FIRST(i,right[i]); /*求FIRST*/printf("\n");for(j=0;j<=strlen(non_ter)-1;j++){ /*求FOLLOW*/if(fo[j]==0){fo[0]='\0';FOLLOW(j);}}printf("\nfirst:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",first[i]);printf("\nfollow:");for(i=0;i<=strlen(non_ter)-1;i++)printf("%s ",follow[i]);for(i=0;i<=count-1;i++){ /*求每一产生式的SELECT集合*/ memcpy(select[i],first[i],strlen(first[i]));select[i][strlen(first[i])]='\0';for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++)result*=_emp(right[i][j]);if(strlen(right[i])==1&&right[i][0]=='^')result=1;if(result==1){for(j=0;;j++)if(v[j]==left[i])break;merge(select[i],follow[j],1);}}printf("\nselect:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",select[i]);memcpy(temp,select[0],strlen(select[0]));temp[strlen(select[0])]='\0';for(i=1;i<=count-1;i++){ /*判断输入文法是否为LL(1)文法*/length=strlen(temp);if(left[i]==left[i-1]){merge(temp,select[i],1);if(strlen(temp)<length+strlen(select[i]))return(0);}else{temp[0]='\0';memcpy(temp,select[i],strlen(select[i]));temp[strlen(select[i])]='\0';}}return(1);}/*******************************************构造分析表M********************************************/void MM(){int i,j,k,m;for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)M[i][j]=-1;i=strlen(termin);termin[i]='#'; /*将#加入终结符数组*/termin[i+1]='\0';for(i=0;i<=count-1;i++){for(m=0;;m++)if(non_ter[m]==left[i])break; /*m为产生式左部非终结符的序号*/for(j=0;j<=strlen(select[i])-1;j++){if(in(select[i][j],termin)==1){for(k=0;;k++)if(termin[k]==select[i][j])break; /*k为产生式右部终结符的序号*/ M[m][k]=i;}}}}/*******************************************总控算法********************************************/void syntax(){int i,j,k,m,n,p,q;char ch;char S[50],str[50];printf("请输入该文法的句型：");scanf("%s",str);getchar();i=strlen(str);str[i]='#';str[i+1]='\0';S[0]='#';S[1]=start;S[2]='\0';j=0;ch=str[j];while(1){if(in(S[strlen(S)-1],termin)==1){if(S[strlen(S)-1]!=ch){printf("\n该符号串不是文法的句型！"); return;}else if(S[strlen(S)-1]=='#'){printf("\n该符号串是文法的句型.");return;}else{S[strlen(S)-1]='\0';j++;ch=str[j];}}else{for(i=0;;i++)if(non_ter[i]==S[strlen(S)-1])break;for(k=0;;k++){if(termin[k]==ch)break;if(k==strlen(termin)){printf("\n词法错误！");return;}}if(M[i][k]==-1){printf("\n语法错误！");return;}else{m=M[i][k];if(right[m][0]=='^')S[strlen(S)-1]='\0';else{p=strlen(S)-1;q=p;for(n=strlen(right[m])-1;n>=0;n--) S[p++]=right[m][n];S[q+strlen(right[m])]='\0';}}}printf("\nS:%s str:",S);for(p=j;p<=strlen(str)-1;p++)printf("%c",str[p]);printf(" ");}}/*******************************************一个用户调用函数********************************************/void menu(){syntax();printf("\n是否继续？(y or n):");scanf("%c",&choose);getchar();while(choose=='y'){menu();}}/*******************************************主函数********************************************/void main(){int i,j;start=grammer(termin,non_ter,left,right); /*读入一个文法*/ printf("count=%d",count);printf("\nstart:%c",start);strcpy(v,non_ter);strcat(v,termin);printf("\nv:%s",v);printf("\nnon_ter:%s",non_ter);printf("\ntermin:%s",termin);printf("\nright:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",right[i]);printf("\nleft:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%c ",left[i]);if(validity==1)validity=judge();printf("\nvalidity=%d",validity);if(validity==1){printf("\n文法有效");ll=ll1();printf("\nll=%d",ll);if(ll==0)printf("\n该文法不是一个LL1文法！");else{MM();printf("\n");for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)if(M[i][j]>=0)printf("M[%d][%d]=%d ",i,j,M[i][j]);printf("\n");menu();}}}5.执行结果（1）输入一个文法（2）输入一个符号串（3）再次输入一个符号串，然后退出程序二．词法分析一、问题描述识别简单语言的单词符号识别简单语言的基本字、标识符、无符号整数、运算符和界符。

编译原理课程设计报告选题名称：LL（1）语法分析系（院):计算机工程系专业:计算机科学与技术学年学期:2010 ~ 2011 学年第 1 学期2010 年12 月30 日设计任务书指导教师（签章）：年月日摘要：语法分析是编译程序的核心部分。

语法分析的作用是识别由词法分析给出的单词符号序列是否是给定的文法的正确句子。

目前语法分析常用的方法右自顶向下分析和自底向上分析两大类.确定的自顶向下方法,是从文法的开始符号，考虑如何根据当前的输入符号（单词)唯一的确定选用哪个产生式替换相应非终结符往下推导。

LL（1）文法是一种确定的自顶向下的分析方法.LL（1)分析法的功能是利用LL(1）控制程序根据显示栈顶内容、向前看符号以及LL（1)分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。

可通过消除左递归、提取左因子把非LL（1)文法改造成LL（1)文法。

当文法满足条件后，分别构造出文法的每个非终结符的FIRST、FOLLOW集合和SELECT集，根据SELECT 集合判断是否是LL（1）文法.在LL（1)预测分析程序设计过程中，最重要的两个问题是预测分析表的构造和相关数据结构的设计。

而预测分析表的构造首先必须计算文法每个非终结符的FIRST集和FOLLOW集。

要知道一串符号是不是该文法的一个句子，只要判断是否能从文法的开始符号出发推导出这个输入串。

语法分析可以分为两类，一类是自上而下的分析法，一类是自下而上的分析法。

自上而下的主旨是,对任何输入串,试图用一切可能的办法，从文法开始符号出发,自上而下的为输入串建立一棵语法树。

或者说，为输入串寻找一个最左推倒，这种分析过程的本质是一种试探过程,是反复使用不同产生式谋求匹配输入串的过程我主要是自上而下的过程。

关键词：语法分析；LL（1）分析；FIRST集合；FOLLOW集合；自上而下分析目录1 课题综述 (1)1.1课题来源和意义 (1)1。

2预期目标 (1)1.3解决问题 (1)2 系统分析 (1)2.1涉及的知识基础 (1)2.1.1LL（1)文法……………………………………………………………………………………。

《编译原理》上机实验报告题目：LL(1)语法分析程序1.设计要求（1）对输入文法，它能判断是否为LL(1)文法，若是，则转（2）；否则报错并终止；（2）输入已知文法，由程序自动生成它的LL(1)分析表；（3）对于给定的输入串，应能判断识别该串是否为给定文法的句型。

2.分析该程序可分为如下几步：（1）读入文法（2）判断正误（3）若无误，判断是否为LL(1)文法（4）若是，构造分析表；（5）由总控算法判断输入符号串是否为该文法的句型。

3.流程图4.源程序LL1语法分析程序#include<stdio.h>#include<string.h>int count=0; /*分解的产生式的个数*/int number; /*所有终结符和非终结符的总数*/char start; /*开始符号*/char termin[50]; /*终结符号*/char non_ter[50]; /*非终结符号*/char v[50]; /*所有符号*/char left[50]; /*左部*/char right[50][50]; /*右部*/char first[50][50],follow[50][50]; /*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/ char first1[50][50]; /*所有单个符号的FIRST集合*/char select[50][50]; /*各单个产生式的SELECT集合*/char f[50],F[50]; /*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/char empty[20]; /*记录可直接推出^的符号*/char TEMP[50]; /*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/int validity=1; /*表示输入文法是否有效*/int ll=1; /*表示输入文法是否为LL(1)文法*/int M[20][20]; /*分析表*/char choose; /*用户输入时使用*/char empt[20]; /*求_emp()时使用*/char fo[20]; /*求FOLLOW集合时使用*//*******************************************判断一个字符是否在指定字符串中********************************************/int in(char c,char *p){//int i;size_t i;if(strlen(p)==0)return(0);for(i=0;;i++){if(p[i]==c)return(1); /*若在，返回1*/if(i==strlen(p))return(0); /*若不在，返回0*/}}/*******************************************得到一个不是非终结符的符号********************************************/char c(){char c='A';while(in(c,non_ter)==1)c++;return(c);}分解含有左递归的产生式********************************************/void recur(char *point){ /*完整的产生式在point[]中*/int j,m=0,n=3,k;char temp[20],ch;ch=c(); /*得到一个非终结符*/k=strlen(non_ter);non_ter[k]=ch;non_ter[k+1]='\0';for(j=0;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){if(point[n]==point[0]){ /*如果'|'后的首符号和左部相同*/ for(j=n+1;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){while(point[j]!='|'&&point[j]!='\0')temp[m++]=point[j++];left[count]=ch;memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;if(point[j]=='|'){n=j+1;break;}}}else{ /*如果'|'后的首符号和左部不同*/ left[count]=ch;right[count][0]='^';right[count][1]='\0';count++;for(j=n;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';count++;m=0;}}}/*******************************************分解不含有左递归的产生式********************************************/void non_re(char *point){int m=0,j;char temp[20];for(j=3;size_t(j)<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';count++;m=0;}/*******************************************读入一个文法********************************************/char grammer(char *t,char *n,char *left,char right[50][50]) {char vn[50],vt[50];char s;char p[50][50];printf("\n请输入文法的非终结符号串：");scanf("%s",vn);getchar();i=strlen(vn);memcpy(n,vn,i);n[i]='\0';printf("请输入文法的终结符号串：");scanf("%s",vt);getchar();i=strlen(vt);memcpy(t,vt,i);t[i]='\0';printf("请输入文法的开始符号：");scanf("%c",&s);getchar();printf("请输入文法产生式的条数：");scanf("%d",&i);getchar();for(j=1;j<=i;j++){printf("请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：",j,i);scanf("%s",p[j-1]);getchar();}for(j=0;j<=i-1;j++)if(p[j][1]!='-'||p[j][2]!='>'){ printf("\ninput error!");validity=0;return('\0');} /*检测输入错误*/for(k=0;k<=i-1;k++){ /*分解输入的各产生式*/if(p[k][3]==p[k][0])recur(p[k]);elsenon_re(p[k]);}return(s);}/*******************************************将单个符号或符号串并入另一符号串********************************************/void merge(char *d,char *s,int type){ /*d是目标符号串，s是源串，type＝1，源串中的' ^ '一并并入目串；type＝2，源串中的' ^ '不并入目串*/int i,j;for(i=0;size_t(i)<=strlen(s)-1;i++)if(type==2&&s[i]=='^');else{for(j=0;;j++){if(size_t(j)<strlen(d)&&s[i]==d[j])break;if(size_t(j)==strlen(d)){d[j]=s[i];d[j+1]='\0';break;}}}}}/*******************************************求所有能直接推出^的符号********************************************/void emp(char c){ /*即求所有由' ^ '推出的符号*/ char temp[10];int i;for(i=0;i<=count-1;i++){if(right[i][0]==c&&strlen(right[i])==1){temp[0]=left[i];temp[1]='\0';merge(empty,temp,1);emp(left[i]);}}}/*******************************************求某一符号能否推出' ^ '********************************************/int _emp(char c){ /*若能推出，返回1；否则，返回0*/ int i,j,k,result=1,mark=0;char temp[20];temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);if(in(c,empty)==1)for(i=0;;i++){if(i==count)return(0);if(left[i]==c) /*找一个左部为c的产生式*/{j=strlen(right[i]); /*j为右部的长度*/if(j==1&&in(right[i][0],empty)==1)return(1);else if(j==1&&in(right[i][0],termin)==1)return(0);else{for(k=0;k<=j-1;k++)if(in(right[i][k],empt)==1)mark=1;if(mark==1)continue;else{for(k=0;k<=j-1;k++){result*=_emp(right[i][k]);temp[0]=right[i][k];temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);}}}if(result==0&&i<count)continue;else if(result==1&&i<count)return(1);}}}/*******************************************判断读入的文法是否正确********************************************/int judge(){int i,j;for(i=0;i<=count-1;i++){if(in(left[i],non_ter)==0){ /*若左部不在非终结符中，报错*/ printf("\nerror1!");return(0);}for(j=0;size_t(j)<=strlen(right[i])-1;j++){if(in(right[i][j],non_ter)==0&&in(right[i][j],termin)==0&&right[i][j]!='^'){ /*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为' ^ '，报错*/ printf("\nerror2!");validity=0;return(0);}}}return(1);}/*******************************************求单个符号的FIRST********************************************/void first2(int i){ /*i为符号在所有输入符号中的序号*/char c,temp[20];int j,k,m;c=v[i];char ch='^';emp(ch);if(in(c,termin)==1) /*若为终结符*/{first1[i][0]=c;first1[i][1]='\0';}else if(in(c,non_ter)==1) /*若为非终结符*/{for(j=0;j<=count-1;j++){if(left[j]==c){if(in(right[j][0],termin)==1||right[j][0]=='^'){temp[0]=right[j][0];temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}else if(in(right[j][0],non_ter)==1){if(right[j][0]==c)continue;for(k=0;;k++)if(v[k]==right[j][0])if(f[k]=='0'){first2(k);f[k]='1';}merge(first1[i],first1[k],2);for(k=0;size_t(k)<=strlen(right[j])-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(right[j][k])==1&&size_t(k)<strlen(right[j])-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[j][k+1])break;if(f[m]=='0'){first2(m);f[m]='1';}merge(first1[i],first1[m],2);}else if(_emp(right[j][k])==1&&size_t(k)==strlen(right[j])-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}elsebreak;}}}}}f[i]='1';}/*******************************************求各产生式右部的FIRST********************************************/void FIRST(int i,char *p){int length;int j,k,m;char temp[20];length=strlen(p);if(length==1) /*如果右部为单个符号*/{{if(i>=0){first[i][0]='^';first[i][1]='\0';}else{TEMP[0]='^';TEMP[1]='\0';}}else{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0){memcpy(first[i],first1[j],strlen(first1[j]));first[i][strlen(first1[j])]='\0';}else{memcpy(TEMP,first1[j],strlen(first1[j]));TEMP[strlen(first1[j])]='\0';}}}else /*如果右部为符号串*/{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[j],2);elsemerge(TEMP,first1[j],2);for(k=0;k<=length-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(p[k])==1&&k<length-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[i][k+1])break;if(i>=0)elsemerge(TEMP,first1[m],2);}else if(_emp(p[k])==1&&k==length-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';if(i>=0)merge(first[i],temp,1);elsemerge(TEMP,temp,1);}else if(_emp(p[k])==0)break;}}}/*******************************************求各产生式左部的FOLLOW********************************************/void FOLLOW(int i){int j,k,m,n,result=1;char c,temp[20];c=non_ter[i]; /*c为待求的非终结符*/temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(fo,temp,1);if(c==start){ /*若为开始符号*/temp[0]='#';temp[1]='\0';merge(follow[i],temp,1);}for(j=0;j<=count-1;j++){if(in(c,right[j])==1) /*找一个右部含有c的产生式*/{for(k=0;;k++)if(right[j][k]==c)break; /*k为c在该产生式右部的序号*/for(m=0;;m++)if(v[m]==left[j])break; /*m为产生式左部非终结符在所有符号中的序号*/ if(size_t(k)==strlen(right[j])-1){ /*如果c在产生式右部的最后*/if(in(v[m],fo)==1){merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}else{ /*如果c不在产生式右部的最后*/for(n=k+1;size_t(n)<=strlen(right[j])-1;n++){empt[0]='\0';result*=_emp(right[j][n]);}if(result==1){ /*如果右部c后面的符号串能推出^*/if(in(v[m],fo)==1){ /*避免循环递归*/merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}for(n=k+1;size_t(n)<=strlen(right[j])-1;n++)temp[n-k-1]=right[j][n];temp[strlen(right[j])-k-1]='\0';FIRST(-1,temp);merge(follow[i],TEMP,2);}}}F[i]='1';}/*******************************************判断读入文法是否为一个LL(1)文法********************************************/int ll1(){int i,j,length,result=1;char temp[50];for(j=0;j<=49;j++){ /*初始化*/first[j][0]='\0';follow[j][0]='\0';first1[j][0]='\0';select[j][0]='\0';TEMP[j]='\0';temp[j]='\0';f[j]='0';F[j]='0';}for(j=0;size_t(j)<=strlen(v)-1;j++)first2(j); /*求单个符号的FIRST集合*/ printf("\nfirst1:");for(j=0;size_t(j)<=strlen(v)-1;j++)printf("%c:%s ",v[j],first1[j]);printf("\nempty:%s",empty);printf("\n:::\n_emp:");for(j=0;size_t(j)<=strlen(v)-1;j++)printf("%d ",_emp(v[j]));for(i=0;i<=count-1;i++)FIRST(i,right[i]); /*求FIRST*/printf("\n");for(j=0;size_t(j)<=strlen(non_ter)-1;j++){ /*求FOLLOW*/if(fo[j]==0){fo[0]='\0';FOLLOW(j);}}printf("\nfirst:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",first[i]);printf("\nfollow:");for(i=0;size_t(i)<=strlen(non_ter)-1;i++)printf("%s ",follow[i]);for(i=0;i<=count-1;i++){ /*求每一产生式的SELECT集合*/ memcpy(select[i],first[i],strlen(first[i]));select[i][strlen(first[i])]='\0';for(j=0;size_t(j)<=strlen(right[i])-1;j++)result*=_emp(right[i][j]);if(strlen(right[i])==1&&right[i][0]=='^')result=1;if(result==1){for(j=0;;j++)if(v[j]==left[i])break;merge(select[i],follow[j],1);}}printf("\nselect:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",select[i]);memcpy(temp,select[0],strlen(select[0]));temp[strlen(select[0])]='\0';for(i=1;i<=count-1;i++){ /*判断输入文法是否为LL(1)文法*/length=strlen(temp);if(left[i]==left[i-1]){merge(temp,select[i],1);if(strlen(temp)<length+strlen(select[i]))return(0);}else{temp[0]='\0';memcpy(temp,select[i],strlen(select[i]));temp[strlen(select[i])]='\0';}}return(1);}/*******************************************构造分析表M********************************************/void MM(){int i,j,k,m;for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)M[i][j]=-1;i=strlen(termin);termin[i]='#'; /*将#加入终结符数组*/termin[i+1]='\0';for(i=0;i<=count-1;i++){for(m=0;;m++)if(non_ter[m]==left[i])break; /*m为产生式左部非终结符的序号*/ for(j=0;size_t(j)<=strlen(select[i])-1;j++){if(in(select[i][j],termin)==1){for(k=0;;k++)if(termin[k]==select[i][j])break; /*k为产生式右部终结符的序号*/ M[m][k]=i;}}}}/*******************************************总控算法********************************************/void syntax(){int i,j,k,m,n,p,q;char ch;char S[50],str[50];printf("请输入该文法的句型：");scanf("%s",str);getchar();i=strlen(str);str[i]='#';str[i+1]='\0';S[0]='#';S[1]=start;S[2]='\0';j=0;ch=str[j];while(1){if(in(S[strlen(S)-1],termin)==1){if(S[strlen(S)-1]!=ch){printf("\n该符号串不是文法的句型！");return;}else if(S[strlen(S)-1]=='#'){printf("\n该符号串是文法的句型.");return;}else{S[strlen(S)-1]='\0';j++;ch=str[j];}}else{for(i=0;;i++)if(non_ter[i]==S[strlen(S)-1])break;for(k=0;;k++){if(termin[k]==ch)break;if(size_t(k)==strlen(termin)){printf("\n词法错误！");return;}}if(M[i][k]==-1){printf("\n语法错误！");return;}else{m=M[i][k];if(right[m][0]=='^')S[strlen(S)-1]='\0';else{p=strlen(S)-1;q=p;for(n=strlen(right[m])-1;n>=0;n--)S[p++]=right[m][n];S[q+strlen(right[m])]='\0';}}}printf("\nS:%s str:",S);for(p=j;size_t(p)<=strlen(str)-1;p++)printf("%c",str[p]);printf(" ");}}/*******************************************一个用户调用函数********************************************/void menu(){syntax();printf("\n是否继续？(y or n):");scanf("%c",&choose);getchar();while(choose=='y'){menu();}}/*******************************************主函数********************************************/void main(){int i,j;start=grammer(termin,non_ter,left,right); /*读入一个文法*/ printf("count=%d",count);printf("\nstart:%c",start);strcpy(v,non_ter);strcat(v,termin);printf("\nv:%s",v);printf("\nnon_ter:%s",non_ter);printf("\ntermin:%s",termin);printf("\nright:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",right[i]);printf("\nleft:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%c ",left[i]);if(validity==1)validity=judge();printf("\nvalidity=%d",validity);if(validity==1){printf("\n文法有效");ll=ll1();printf("\nll=%d",ll);if(ll==0)printf("\n该文法不是一个LL1文法！");else{MM();printf("\n");for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)if(M[i][j]>=0)printf("M[%d][%d]=%d ",i,j,M[i][j]);printf("\n");menu();}}}5.执行结果（1）输入一个文法（2）输入一个符号串（3）再次输入一个符号串，然后退出程序。

编译原理课程设计报告_LL（1）分析过程模拟课程设计(论⽂)任务书软件学院学院软件⼯程专业07-1班⼀、课程设计(论⽂)题⽬LL(1)分析过程模拟⼆、课程设计(论⽂)⼯作⾃ 2010 年 6 ⽉ 22⽇起⾄ 2010 年 6⽉ 28 ⽇⽌。

三、课程设计(论⽂) 地点:四、课程设计(论⽂)内容要求：1．本课程设计的⽬的（1）使学⽣掌握LL（1）模块的基本⼯作原理；（2）培养学⽣基本掌握LL（1）分析的基本思路和⽅法；（3）使学⽣掌握LL（1）的调试；（4）培养学⽣分析、解决问题的能⼒；（5）提⾼学⽣的科技论⽂写作能⼒。

2．课程设计的任务及要求1）基本要求：（1）分析LL（1）模块的⼯作原理；（2）提出程序的设计⽅案；（3）对所设计程序进⾏调试。

2）创新要求：在基本要求达到后，可进⾏创新设计，如改算法效率。

3）课程设计论⽂编写要求（1）要按照书稿的规格打印誊写课程设计论⽂（2）论⽂包括⽬录、绪论、正⽂、⼩结、参考⽂献、附录等（3）课程设计论⽂装订按学校的统⼀要求完成4）答辩与评分标准：（1）完成原理分析：20分；（2）完成设计过程（含翻译）：40分；（3）完成调试：20分；（4）回答问题：20分。

5）参考⽂献：（1）张素琴，吕映芝，蒋维杜，戴桂兰.编译原理（第2版）.清华⼤学出版社（2）丁振凡.《Java语⾔实⽤教程》北京邮电⼤学出版社6）课程设计进度安排内容天数地点构思及收集资料2图书馆编程与调试4实验室撰写论⽂1图书馆、实验室学⽣签名：2009 年6 ⽉22 ⽇课程设计(论⽂)评审意见（1）完成原理分析（20分）：优（）、良（）、中（）、⼀般（）、差（）；（2）设计分析（20分）：优（）、良（）、中（）、⼀般（）、差（）；（3）完成调试（20分）：优（）、良（）、中（）、⼀般（）、差（）；（4）翻译能⼒（20分）：优（）、良（）、中（）、⼀般（）、差（）；（5）回答问题（20分）：优（）、良（）、中（）、⼀般（）、差（）；（6）格式规范性及考勤是否降等级：是（）、否（）评阅⼈：职称：年⽉⽇⼀、课设题⽬1. 问题描述设计⼀个给定LL （1）分析表，输⼊⼀个句⼦，能由依据LL （1）分析表输出与句⼦对应的语法树。

计算机科学与技术学院课程设计报告（2008~2009学年度第一学期）课程名称编译原理实验名称基于LL(1)法的条件语句语法语义分析程序姓名学号专业班级地点教师目录一．系统需求分析------------------------------------------------------------------------------------ 二．概念模型设计------------------------------------------------------------------------------------ 三．逻辑模型设计------------------------------------------------------------------------------------四．物理模型设计------------------------------------------------------------------------------------ 五．实验结果分析------------------------------------------------------------------------------------六．心得体会--------------------------------------------------------------------------------------------七．源代码------------------------------------------------------------------------------------------------一．系统需求分析通过设计，编制，调试一个语法及语义分析程序，加深对语法及语义分析原理的理解。

IF 〈布尔表达式〉THEN 〈赋值语句〉ELSE 〈赋值语句〉其中（1）、可以选择递归下降法、LL（1）、算符优先分析法、LR法完成以上任务，中间代码选用四元式。