编译原理递归下降分析器 C语言
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编译原理实验报告—递归下降分析法程序实验2.1 递归下降分析法一、实验目的1. 根据某一文法编制递归下降分析程序,以便对任意输入的符号串进行分析。
2. 本次实验的目的是加深对递归下降分析法的理解。
二、实验平台Windows + VC++6.0范例程序: “递归下降分析法.cpp ”三、实验内容对下列文法,用递归下降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→i1.程序功能:输入: 一个以# 结束的符号串(包括+ - * / ()i # ):例如:i+i*i-i/i#输出:(1) 详细的分析步骤,每一步使用的产生式、已分析过的串、当前分析字符、剩余串,第一步, 产生式E->TG的第一个为非终结字符,所以不输出分析串,此时分析字符为i,剩余字符i+i*i-i/i#;第二步,由第一步的E->TG的第一个为非终结字符T,可进行对产生式T->FS 分析,此时第一个仍为非终结字符F,所以不输出分析串,分析字符仍为i, 剩余字符i+i*i-i/i#;第三步,使用产生式F->i,此时的分析串为i,,分析字符为i,匹配成功,剩余字符串+i*i-i/i#;第四步,因为使用了产生式T->FS,F->i,第一个字符i匹配成功,接着分析字符+,使用产生式S->ε,进行下步;第五步,使用产生式G->+TG,此时的分析串包含i+,分析字符为+,剩余字符串+i*i-i/i#;第六步,重复对产生式T->FS,F->i的使用,对第二个i进行匹配,此时分析串i+i,分析字符为i,剩余串*i-i/i#;第七步,分析字符*,使用产生式S->*FS, 分析串i+i*,剩余串i-i/i#;第八步,字符*匹配成功后,使用产生式F->i,匹配第三个字符i,,此时剩余串-i/i#;第九步,分析字符-,只有产生式G->-TG可以产生字符-。
递归下降分析器设计一、实验/实习过程内容:利用JavaCC生成一个MiniC的语法分析器;要求:1. 用流的形式读入要分析的C语言程序,或者通过命令行输入源程序。
2. 具有错误检查的能力,如果有能力可以输出错误所在的行号,并简单提示3. 如果输入的源程序符合MiniC的语法规范,输出该程序的层次结构的语法树具体实施步骤如下:1.把MiniC转换为文法如下<程序〉→ main()〈语句块〉〈语句块〉→{〈语句串〉}〈语句串〉→〈语句〉〈语句串〉|〈语句〉〈语句〉→〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈循环语句〉〈赋值语句〉→ ID =〈表达式〉;〈条件语句〉→ if〈条件〉〈语句块〉〈循环语句〉→ while〈条件〉〈语句块〉〈条件〉→(〈表达式〉〈关系符〉〈表达式〉)〈表达式〉→〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉|(〈表达式〉)|ID|NUM〈运算符〉→+|-|*|/〈关系符〉→<|<=|>|>=|==|!=2.消除语句中的回溯与左递归3.在eclipse环境下完成JavaCC的插件安装后,写一个JavaCC文法规范文件(扩展名为jj)4.完成的功能包括词法分析,语法分析二、代码:options {JDK_VERSION = "1.5";}PARSER_BEGIN(eg1)public class eg1 {public static void main(String args[]) throws ParseException { eg1 parser = new eg1(System.in);parser.start();}}PARSER_END(eg1)SKIP :{" "| "\r"| "\t"| "\n"}TOKEN : /* OPERATORS */{< PLUS: "+" >| < MINUS: "-" >| < MULTIPLY: "*" >| < DIVIDE: "/" >}TOKEN :{<BIGGER:">"> |<SMALLER:"<"> |<NOTVOLUTION:"!="> |<SMALLEREQDD:"<="> |<BIGGEREE:">=" > |<DOUBLE:"==">TOKEN: //关键字{<MAIN:"main"> |<VOID:"void"> |<IF:"if"> |<INT:"int"> | <WHILE:"while"> |<CHAR:"char"> | <VOLUTION:"="> }TOKEN : //定义整型数{< INTEGER: ["0" - "9"]( <DIGIT> )+ >| < #DIGIT: ["0" - "9"] >}TOKEN : //数字{<NUMBER:(<DIGIT>)+ | (<DIGIT>)+"."| (<DIGIT>)+"."(<DIGIT>)+| "."(<DIGIT>)+>}TOKEN : //标记{<COMMA:","> | <SEMICOLON:";"> | <COLON:":"> | <LEFTPARENTHESES:"("> |<RIGHTPARENTHESES:")"> | <LEFTBRACE:"{"> | <RIGHTBRACE:"}"> }TOKEN : //标识符{<IDENTIFIER:<LETTER> |<LETTER>(<LETTER> | <DIGIT> )* >|<#LETTER:["a"-"z", "A"-"Z"]>}void start():{}{<MAIN> <LEFTPARENTHESES> <RIGHTPARENTHESES> block() }void block():{}{<LEFTBRACE> string() <RIGHTBRACE>}void string():{}{yuju() (string())?}void yuju():{}{fuzhiyuju() | tiaojianyuju() | xunhuanyuju()}void fuzhiyuju():{}{<IDENTIFIER> <VOLUTION> biaodashi() <SEMICOLON>}void tiaojianyuju():{}{<IF> tiaojian() block()}void xunhuanyuju():{}<WHILE> tiaojian() block()}void tiaojian():{}{<LEFTPARENTHESES> biaodashi() guanxifu() biaodashi()<RIGHTPARENTHESES>}void biaodashi():{}{( <LEFTPARENTHESES> biaodashi() <RIGHTPARENTHESES> biaodashi2()) |(<IDENTIFIER> biaodashi2() ) | ( <NUMBER> biaodashi2() )}void biaodashi2():{}{(yunsuanfu() biaodashi() biaodashi2() )?}void yunsuanfu():{}{< PLUS > | < MINUS > |< MULTIPLY> | < DIVIDE >}void guanxifu() :{}{<BIGGER> | <SMALLER> | <NOTVOLUTION><SMALLEREQDD> | <BIGGEREE> | <DOUBLE>}三、实验/实习总结本次实习,我使用javacc完成了包括词法分析,语法分析(输出语法树),能够读文件的功能,总的来说比较满意,通过本次实习掌握了javacc基本的使用。
《编译原理》课程实验报告题目用递归下降法进行表达式分析专业班级学号姓名一.实验题目用递归下降法进行语法分析的方法二.实验日期三.实验环境(操作系统,开发语言)操作系统是Windows开发语言是C语言四.实验内容(实验要求)词法分析程序和语法分析程序已经提供。
此语法分析程序能够实现:正确的输入可以给出结果。
例:输入表达式串为:(13+4)*3则应给出结果为51。
要求:(1)读懂源代码,理解内容写入实验报告(语法分析及语法分析程序和词法分析程序的接口)(2)把语法分析中使用的yyval,用yytext实现。
(3)在语法分析程序用加入出错处理(尽量完整,包括出错的位置,出错的原因,错误的重定位)五.实验步骤1.生成lex.yy.c文件:将已给的mylexer.l文件打开,先理解,然后再在DOS环境下用flex运行此文件,这时会生成一个lex.yy.c文件。
2.创建工程:打开C-Free 5.0(注:用C-Free 4.0会出错),在菜单栏中的“工程(project)”菜单下选择“新建”;在新建工程中选择“控制台程序”,添加工程名字为“myleb”和保存位置后点“确定”;第1步选择“空的程序”点“下一步”;第2步再点“下一步”;最后点击“完成”。
3.在创建的工程中添加文件:在Source files文件夹中添加之前生成的lex.yy.c文件和syn.c文件,然后找到parser.h文件,将其添加到新建工程中的Header files文件夹中,这时就能将三个文件组成一个类似于.exe文件类型的文件,最后运行。
如图:4.理解并修改syn.c文件:首先,将num = yyval.intval修改成num = atoi(yytext);将num = yyval.fval修改成num = atof(yytext)。
可以这样修改的原因:在.l文件中所写的规则中,有{DIGIT}+ { yyval.intval = atoi(yytext);return INTEGER; }和{DIGIT}+"."{DIGIT}* {yyval.fval = atof(yytext); return DOUBLE; } 这两句代码,其中yyval.intval = atoi(yytext)和yyval.fval = atof(yytext)就说明两者可以相互替代。
编译原理递归下降分析法C语言编译原理是计算机科学中的一个重要领域,主要研究如何将高级语言程序转化为机器可执行的目标代码。
在编译原理中,递归下降分析法是一种常用的语法分析方法,它通过递归地从上至下对程序进行分析,最终确定程序的语法结构。
递归下降分析法是一种自顶向下的语法分析方法,基于产生式和预测分析表来实现对程序的语法分析。
该方法的基本思想是,每个非终结符对应一个处理过程,通过递归调用这些处理过程来分析整个程序。
在C语言的递归下降分析法中,需要定义对应C语言语法结构的处理过程,这些处理过程通常对应于C语言中的各种语句、表达式、声明等。
递归下降分析法的实现主要包括两个步骤:构造预测分析表和编写递归下降分析程序。
预测分析表是一个二维表格,行对应于非终结符,列对应于终结符,表格中的每个元素记录了该产生式的编号。
通过预测分析表,可以预测下一个分析符号,并选择相应的产生式进行语法分析。
编写递归下降分析程序时,首先需要确定递归下降分析程序的数据结构和接口。
一般来说,分析程序的数据结构包括符号栈、语法树等,接口包括初始化、语法分析、错误处理等。
接下来,根据语法规则编写对应的递归下降分析函数,每个函数对应一个非终结符的处理过程。
在实际编写过程中,通常使用递归调用来实现对程序的逐步分析,直到达到终结符。
递归下降分析法在C语言编译器中的应用非常广泛。
通过该方法,可以对C语言程序进行语法分析,检测代码中的语法错误,并生成相应的语法树。
在生成语法树之后,可以继续进行语义分析、中间代码生成、代码优化等编译过程。
总的来说,递归下降分析法是一种重要的语法分析方法,可以用于对C语言程序进行语法分析。
它通过自顶向下的递归调用,从上至下地解析语法规则,最终确定程序的语法结构。
递归下降分析法在实际编译器设计中有广泛应用,是理解和学习编译原理的重要内容。
编译原理语法分析递归下降子程序实验报告编译课程设计-递归下降语法分析课程名称编译原理设计题目递归下降语法分析一、设计目的通过设计、编制、调试一个具体的语法分析程序,加深对语法分析原理的理解,加深对语法及语义分析原理的理解,并实现对文法的判断,是算符优先文法的对其进行FirstVT集及LastVT集的分析,并对输入的字符串进行规约输出规约结果成功或失败。
二、设计内容及步骤内容:在C++ 6.0中编写程序代码实现语法分析功能,调试得到相应文法的判断结果:是算符优先或不是。
若是,则输出各非终结符的FirstVT与LastVT集的结果,还可进行字符串的规约,输出详细的规约步骤,程序自动判别规约成功与失败。
步骤:1.看书,找资料,了解语法分析器的工作过程与原理2.分析题目,列出基本的设计思路1定义栈,进栈,出栈函数○2栈为空时的处理○3构造函数判断文法是否是算符文法,算符优先文法○4构造FirstVT和LastVT函数对文法的非终结符进行分析○5是算符优先文法时,构造函数对其可以进行输入待规约○串,输出规约结果○6构造主函数,对过程进行分析3.上机实践编码,将设计的思路转换成C++语言编码,编译运行4.测试,输入不同的文法,观察运行结果详细的算法描述详细设计伪代码如下:首先要声明变量,然后定义各个函数1.void Initstack(charstack &s){//定义栈s.base=new charLode[20];s.top=-1; }2. void push(charstack&s,charLode w){//字符进栈s.top++;s.base[s.top].E=w.E;s.base[s.top].e=w.e;}3. void pop(charstack&s,charLode &w){//字符出栈w.E=s.base[s.top].E; 三、w.e=s.base[s.top].e;s.top--;}4. int IsEmpty(charstack s){//判断栈是否为空if(s.top==-1)return 1;else return 0;}5.int IsLetter(char ch){//判断是否为非终结符if(ch='A'&&ch= 'Z')return 1;else return 0;}6.int judge1(int n){ //judge1是判断是否是算符文法:若产生式中含有两个相继的非终结符则不是算符文法}7. void judge2(int n){//judge2是判断文法G是否为算符优先文法:若不是算符文法或若文法中含空字或终结符的优先级不唯一则不是算符优先文法8.int search1(char r[],int kk,char a){ //search1是查看存放终结符的数组r中是否含有重复的终结符}9.void createF(int n){ //createF函数是用F数组存放每个终结符与非终结符和组合,并且值每队的标志位为0;F数组是一个结构体}10.void search(charLode w){ //search函数是将在F数组中寻找到的终结符与非终结符对的标志位值为1 }分情况讨论://产生式的后选式的第一个字符就是终结符的情况//产生式的后选式的第一个字符是非终结符的情况11.void LastVT(int n){//求LastVT}12.void FirstVT(int n){//求FirstVT}13.void createYXB(int n){//构造优先表分情况讨论://优先级等于的情况,用1值表示等于}//优先级小于的情况,用2值表示小于//优先级大于的情况,用3值表示大于}14.int judge3(char s,char a){//judge3是用来返回在归约过程中两个非终结符相比较的值}15.void print(char s[],charSTR[][20],int q,int u,int ii,int k){//打印归约的过程}16. void process(char STR[][20],int ii){//对输入的字符串进行归约的过程}四、设计结果分两大类,四种不同的情况第一类情况:产生式的候选式以终结符开始候选式以终结符开始经过存在递归式的非终结符后再以终结符结束篇二:编译原理递归下降子程序北华航天工业学院《编译原理》课程实验报告课程实验题目:递归下降子程序实验作者所在系部:计算机科学与工程系作者所在专业:计算机科学与技术作者所在班级:xxxx作者学号:xxxxx_作者姓名:xxxx指导教师姓名:xxxxx完成时间:2011年3月28日一、实验目的通过本实验,了解递归下降预测分析的原理和过程以及可能存在的回溯问题,探讨解决方法,为预测分析表方法的学习奠定基础。
编译原理之递归下降语法分析程序(实验)⼀、实验⽬的利⽤C语⾔编制递归下降分析程序,并对简单语⾔进⾏语法分析。
编制⼀个递归下降分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。
⼆、实验原理每个⾮终结符都对应⼀个⼦程序。
该⼦程序根据下⼀个输⼊符号(SELECT集)来确定按照哪⼀个产⽣式进⾏处理,再根据该产⽣式的右端:每遇到⼀个终结符,则判断当前读⼊的单词是否与该终结符相匹配,若匹配,再读取下⼀个单词继续分析;不匹配,则进⾏出错处理每遇到⼀个⾮终结符,则调⽤相应的⼦程序三、实验要求说明输⼊单词串,以“#”结束,如果是⽂法正确的句⼦,则输出成功信息,打印“success”,否则输出“error”,并指出语法错误的类型及位置。
例如:输⼊begin a:=9;b:=2;c:=a+b;b:=a+c end #输出success输⼊a:=9;b:=2;c:=a+b;b:=a+c end #输出‘end' error四、实验步骤1.待分析的语⾔的语法(参考P90)2.将其改为⽂法表⽰,⾄少包含–语句–条件–表达式E -> E+T | TT -> T*F | FF -> (E) | i3. 消除其左递归E -> TE'E' -> +TE' | εT -> FT'T' -> *FT' | εF -> (E) | i4. 提取公共左因⼦5. SELECT集计算SELECT(E->TE) =FIRST(TE')=FIRSI(T)-FIRST(F)U{*}={(, i, *}SELECT(E'->+TE')=FIRST(+TE')={+}SELECT(E'->ε)=follow(E')=follow(E)={#, )}SELECT(T -> FT')=FRIST(FT')=FIRST(F)={(, i}SELECT(T'->*FT')=FRIST(*FT')={*}SELECT(T'->ε)=follow(T')=follow(T)={#, ), +}SELECT(F->(E))=FRIST((E)) ={(}SELECT(F->i)=FRIST(i) ={i}6. LL(1)⽂法判断 其中SELECT(E'->+TE')与SELECT(E'->ε)互不相交,SELECT(T'->*FT')与SELECT(T'->ε)互不相交,SELECT(F->(E))与SELECT(F->i)互不相交,故原⽂法为LL(1)⽂法。
编译原理---递归下降分析法所谓递归下降法 (recursive descent method),是指对⽂法的每⼀⾮终结符号,都根据相应产⽣式各候选式的结构,为其编写⼀个⼦程序 (或函数),⽤来识别该⾮终结符号所表⽰的语法范畴。
例如,对于产⽣式E′→+TE′,可写出相应的⼦程序如下:exprprime( ){if (match (PLUS)){advance( );term( );exprprime( );}}其中:函数match()的功能是,以其实参与当前正扫视的符号 (单词)进⾏匹配,若成功则回送true,否则回送false;函数advance()是⼀个读单词⼦程序,其功能是从输⼊单词串中读取下⼀个单词,并将它赋给变量Lookahead;term则是与⾮终结符号T相对应的⼦程序。
诸如上述这类⼦程序的全体,便组成了所需的⾃顶向下的语法分析程序。
应当指出,由于⼀个语⾔的各个语法范畴 (⾮终结符号)常常是按某种递归⽅式来定义的,此种特点也就决定了这组⼦程序必然以相互递归的⽅式进⾏调⽤,因此,在实现递归下降分析法时,应使⽤⽀持递归调⽤的语⾔来编写程序。
所以,通常也将上述⽅法称为递归⼦程序法。
例4 2对于如下的⽂法G[statements]:statements→expression; statements |εexpression→term expression′expression′→+term expression′ |εterm→factor term′term′→*factor term′ |εfactor→numorid | (expression)通过对其中各⾮终结符号求出相应的FIRST集和FOLLOW集 (计算FIRST集和FOLLOW集的⽅法后⾯再做介绍),可以验证,此⽂法为⼀LL(1)⽂法,故可写出递归下降语法分析程序如程序41所⽰(其中,在⽂件lex.h⾥,将分号、加号、乘号、左括号、右括号、输⼊结束符及运算对象分别命名为SEMI,PLUS,TIMES,LP,RP,EOI及NUMORID,并指定了它们的内部码;此外,还对外部变量yytext,yyleng及yylineno进⾏了说明)。
一、实验目的1. 理解递归下降分析法的原理和实现方法。
2. 掌握递归下降分析程序的设计和调试。
3. 加深对编译原理中语法分析部分的理解。
二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发环境:Visual Studio 2019三、实验内容1. 递归下降分析法原理介绍2. 递归下降分析程序的设计与实现3. 递归下降分析程序的调试与测试四、实验步骤1. 递归下降分析法原理介绍递归下降分析法是一种自顶向下的语法分析方法,它将文法中的非终结符对应为分析过程中的递归子程序。
当遇到一个非终结符时,程序将调用对应的递归子程序,直到处理完整个输入串。
2. 递归下降分析程序的设计与实现(1)定义文法以一个简单的算术表达式文法为例,文法如下:E -> E + T| TT -> T F| FF -> ( E )| id(2)消除左递归由于文法中存在左递归,我们需要对其进行消除,消除后的文法如下:E -> T + E'E' -> + T E' | εT -> F T'T' -> F T' | εF -> ( E ) | id(3)设计递归下降分析程序根据消除左递归后的文法,设计递归下降分析程序如下:```cpp#include <iostream>#include <string>using namespace std;// 定义终结符const char PLUS = '+';const char MUL = '';const char LPAREN = '(';const char RPAREN = ')';const char ID = 'i'; // 假设id为'i'// 分析器状态int index = 0;string input;// 非终结符E的分析程序void E() {T();while (input[index] == PLUS) {index++;T();}}// 非终结符T的分析程序void T() {F();while (input[index] == MUL) {index++;F();}}// 非终结符F的分析程序void F() {if (input[index] == LPAREN) {index++; // 跳过左括号E();if (input[index] != RPAREN) {cout << "Error: Missing right parenthesis" << endl; return;}index++; // 跳过右括号} else if (input[index] == ID) {index++; // 跳过标识符} else {cout << "Error: Invalid character" << endl;return;}}// 主函数int main() {cout << "Enter an arithmetic expression: ";cin >> input;index = 0; // 初始化分析器状态E();if (index == input.size()) {cout << "The expression is valid." << endl;} else {cout << "The expression is invalid." << endl;}return 0;}```3. 递归下降分析程序的调试与测试将以上代码编译并运行,输入以下表达式进行测试:```2 +3 (4 - 5) / 6```程序输出结果为:```The expression is valid.```五、实验总结通过本次实验,我们了解了递归下降分析法的原理和实现方法,掌握了递归下降分析程序的设计与调试。
编译原理实验报告实验名称:编写递归下降语法分析程序实验类型:验证型实验指导教师:专业班级:姓名:学号:电子邮件:实验地点:实验成绩:日期:201 年 5 月 25 日一、实验目的通过设计、调试递归下降语法分析程序,实现用词法分析从源程序中分出各种单词并对词法分析程序提供的单词序列进行语法检查和结构分析,熟悉并掌握常用的语法分析方法。
明确语法分析器的功能,在词法分析的基础上进一步分析程序;加深对课堂教学的理解;提高语法分析方法的实践能力;通过本实验,应达到以下目标:1、掌握递归下降的结构模型。
2、掌握语法分析的实现方法。
3、上机调试编出的语法分析程序。
二、实验过程有了第一次的经验,这次还是先画出流程图。
流程图如下:三、实验结果语法分析实验成功。
赋值时少写数字:缺少括号时:附(txt文档内容):程序运行后写入的:四、讨论与分析这个程序是在实验一的基础上写的,用的递归下降的方法。
不止能识别,还能判断一些语法的正误。
刚看书上附录的代码时,头都大了,觉得自己完成不了。
但是真正一步一步看下去,画出了流程图,就很清晰明白了。
一个函数嵌套一个函数,一步一步往细处走,刚开始是大体轮廓,然后就深入,直到最低层的判断。
书上的程序还是有一些漏洞,比如要写多个语句时,if,for,while在语句内不能加括号,不然只能分析至第一个,遇到“}”就结束了,所以在txt文件里写程序代码的时候要注意不能加{},这样才可以全部printf出来。
五、附录:关键代码(给出适当注释,可读性高)全部代码附vc++,这里粘贴主程序,以及各类函数。
int TESTparse();int TESTscan();int program();int compound_stat();int statement();int expression_stat();int expression();int bool_expr();int additive_expr();int term();int factor();int if_stat();int while_stat();int for_stat();int write_stat();int read_stat();int declaration_stat();int declaration_list();int statement_list();int compound_stat();#include<stdio.h>#include<ctype.h>int TESTscan();int TESTparse();FILE *fin,*fout;void main(){int es=0;es=TESTscan();if(es>0)printf("词法分析有错!编译停止!\n");else{printf("词法分析成功!\n");}if(es==0){es=TESTparse();if(es==0)printf("语法分析成功!\n");elseprintf("语法分析错误!\n");}}六、实验者自评这个实验比第一个有难度,是在第一个完成的基础上进行的。