编译原理实验报告算术表达式递归下降分析程序设计
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武汉工程大学计算机科学与工程学院《编译原理》实验报告一、实验目的(1)掌握自上而下语法分析的要求与特点。
(2)掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。
(3)掌握相应数据结构的设计方法。
二、实验内容编程实现给定算术表达式的递归下降分析器。
算术表达式文法如下: E E+T | TT T*F | FF(E) | i设计说明:首先改写文法为LL(1)文法;然后为每一个非终结符,构造相应的递归函数,函数的名字表示规则左部的非终结符;函数体按规则右部符号串的顺序编写。
三、设计分析(1)消去该文法左递归,得到文法:E TE1E1+TE1|εT FT1T1*FT1|εF(E)| I(2)根据LL(1)文法的判断条件,计算这个文法的每个非终结符的FIRST 集和FOLLOW集,经验证,改后的文法已经是LL(1)文法。
(3)最后构造递归下降分析程序,每个函数名是相应的非终结符,函数体则是根据右部符号串的结构编写。
a.当遇到非终结符时,如:+。
则编写语句 if(当读来的输入符号 == +) 读下一个输入符号b.当遇到非终结符时,例如:T。
则编写语句调用T()。
c.当遇到非终结符ε规则时,例如:Tε。
则编写语句 if(当前读来的输入字符不属于FOLLOW(T)) error()d.当某个非终结符的规则有很多个候选式时。
按LL(1)文法的条件能唯一的选择一个候选式进行推导。
(4)递归下降分析法是确定的自上而下分析法,基本思想是,对文法中的每个非终结符编写一个函数,每个函数的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。
因此需要分别构造E,E1,T,T1,F函数来执行自己的识别功能,根据文法的内容顺序决定函数的识别功能。
Scaner函数用于字符串的推进,input函数用于字符串的输入。
四、程序代码#include <>#include <>#include <iostream>using namespace std;char a[80];char sym;int i=0;void E();void E1();void T();elseError();}else if (sym =='i')Scaner();elseError();}五、测试用例1.输入的字符串只含有一个字符时:输入 i#a#2.输入的字符串含有 + 时:输入 ++#输入 i++#输入 i+i#3.输入的字符串含有 * 时:输入 **#输入 **i#输入 *i*#输入 i*i#i*i*#3.输入的字符串含有()时:输入()#(i)#4.输入的字符串含有多种字符:输入i+i*i#(i+i)*i#(i+i)*(i+i)#(i+*#。
实验二递归下降分析法的实现一、实验目的实现一个递归下降语法分析程序,识别用户输入的算术表达式。
二、实验主要内容1、文法如下:E→TE`E’→+TE’|-TE’|εT→FT`T’→*FT’|/FT’|εF→(E)|i2、求取各非终结符的First及Follow集合3、编程实现下降递归分析法,识别从键盘输入的关于整数或浮点数的算术表达式(在此,上述文法中的i代表整数或浮点数)4、对于语法错误,要指出错误具体信息。
5、运行实例如下:三、提示1、纸质实验报告内容:实验内容、非终结符的First及Follow集合、正确表达式与错误表达式各举一例进行测试并给出结果、核心源代码。
2、将本次实验代码(.c、.cpp、.java等代码文件,删除编译产生的所有其他文件,不要打包)在规定时间内以作业附件(不可在线编辑、粘贴代码)的形式提交至网站,自己保存以备课程设计(本部有毕业设计要求的学生)参考。
3、纸质实验报告提交时间:临时要求。
实验指导(参考)一、实验步骤1、求取各非终结符的First及Follow集合;2、设计几个函数E(); Ep(); T(); Tp(); F();运用First集合进行递归函数选择,运用Follow集合进行出错情况判断;3、设计主函数:从键盘接受一个算术表达式串;在串尾添加尾部标志’#’;调用函数E()进行递归下降分析。
二、如何识别整数与浮点数在函数F()中要涉及到如何识别整数与浮点数。
识别的方法是:只要碰到‘0’~‘9’之间的字符就一直循环,循环到不是数字字符与小数点字符’.’为止,其间要运用一个标志变量来保证最多只能出现一个小数点,否则应该报错。
上述循环结束即表示识别了一个数,也即表达式文法中的i。
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。
计算机硬件实验室实验报告一、实验目的:根据某一文法编制调试递归下降分析程序,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递归下降分析法的理解。
二、实验要求: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->i输出的格式如下:(1)递归下降分析程序,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例如:i+i*i#(3)输出结果:i+i*i#为合法符号串备注:输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。
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:程序设计: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。
程序编写:1.定义部分:定义常量、变量、数据结构。
2.初始化:从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。
3.利用递归下降分析法,对每个非终结符编写函数,在主函数中调用文法开始符号的函数。
四、实验结果(1)程序流程图(2)运行结果示例程序:#include <>#include<>#include<>#include<>char a[50] ,b[50],d[500],e[10];char ch;int n1,i1=0,flag=1,n=5;int E();int E1();int T();int G();int S();int F();void input();void input1();void output();void main() /*递归分析*/{int f,p,j=0;char x;d[0]='E';d[1]='=';d[2]='>';d[3]='T';d[4]='G';d[5]='#';printf("递归下降分析程序,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 #,且长度小于50):");do{scanf("%c",&ch);a[j]=ch;j++;}while(ch!='#');n1=j;ch=b[0]=a[0];printf("文法\t分析串\t\t\t分析字符\t\t剩余串\n");f=E1();if(f==0) return ;if (ch=='#'){ printf("accept\n");p=0;x=d[p];// {// printf("%c",x);p=p+1;x=d[p]; /*输出推导式*/ // }while(a[p]!='#')printf("%c",a[p++]);printf("为合法字符!\n");}else {// printf("error\n");j=0;while(a[j]!='#')printf("%c",a[j++]);printf("非法字符!\n");printf("回车返回\n");getchar();getchar();return;}printf("\n");printf("回车返回\n");getchar();getchar();}int E1(){ int f,t;printf("E-->TG\t");flag=1;input();input1();f=T();if (f==0) return(0);t=G();if (t==0) return(0);else return(1);}int E(){ int f,t;printf("E-->TG\t");e[0]='E';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='T';e[4]='G';e[5]='#';output();flag=1;input();input1();f=T();if (f==0)return(0);t=G();if (t==0) return(0);else return(1);}int T(){ int f,t;printf("T-->FS\t");e[0]='T';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='F';e[4]='S';e[5]='#';output();flag=1;input();input1();f=F();if (f==0)return(0);t=S();if (t==0) return(0);else return(1);}int G(){int f;if(ch=='+'){b[i1]=ch;printf("G-->+TG\t");e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='+';e[4]='T';e[5]='G';e[6]='#';output();flag=0;input();input1();ch=a[++i1];f=T();if (f==0)return(0);f=G();if(f==0)return 0;else return 1;}else if(ch=='-'){b[i1]=ch;printf("G-->-TG\t");e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='-';e[4]='T';e[5]='G';e[6]='#';output();flag=0;input();input1();ch=a[++i1];f=T();if (f==0){// printf("G=%d\n",f);return(0);}f=G();if(f==0)return 0;else return 1;}else{printf("G-->^\t");e[0]='G';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';output();flag=1;input();input1();return(1);}}int S(){int f,t;if(ch=='*'){b[i1]=ch;printf("S-->*FS\t");e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='*';e[4]='F';e[5]='S';e[6]='#';output();flag=0;input();input1();ch=a[++i1];f=F();if (f==0)return(0);t=S();if (t==0)return(0);else return(1);}else if(ch=='/'){b[i1]=ch;printf("S-->/FS\t");e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='/';e[4]='F';e[5]='S';e[6]='#';output();flag=0;input();input1();ch=a[++i1];f=F();if (f==0)return(0);t=S();if (t==0)return(0);else return(1);}else{printf("S-->^\t");e[0]='S';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='^';e[4]='#';output();flag=1;a[i1]=ch;input();input1();return(1);}}int F(){ int f;int j;if(ch=='('){b[i1]=ch;printf("F-->(E)\t");e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='(';e[4]='E';e[5]=')';e[6]='#';output();flag=0;input();input1();ch=a[++i1];f=E();if (f==0) return(0);if(ch==')'){b[i1]=ch;printf("F-->(E)\t");flag=0;input();input1();ch=a[++i1];}else{printf("error\n");j=0;while(a[j]!='#')printf("%c",a[j++]);printf("非法字符!\n");return(0);}}else if(ch=='i'){b[i1]=ch;printf("F-->i\t");e[0]='F';e[1]='=';e[2]='>';e[3]='i';e[4]='#';output();flag=0;input();input1();ch=a[++i1];}else {printf("error\n");j=0;while(a[j]!='#')printf("%c",a[j++]);printf("非法字符!\n");return(0);}return(1);}void input(){int j=0;for (;j<=i1-flag;j++)printf("%c",b[j]); /*输出分析串*/printf("\t\t\t");printf("%c\t\t\t",ch); /*输出分析字符*/ }void input1(){int j;for (j=i1+1-flag;j<n1;j++)printf("%c",a[j]); /*输出剩余字符*/printf("\n");}void output(){ /*推导式计算*/ int m,k,j,q;int i=0;m=0;k=0;q=0;i=n;d[n]='=';d[n+1]='>';d[n+2]='#';n=n+2;i=n;i=i-2;while(d[i]!='>'&&i!=0) i=i-1;i=i+1;while(d[i]!=e[0]) i=i+1;q=i;m=q;k=q;while(d[m]!='>') m=m-1;m=m+1;while(m!=q) {d[n]=d[m];m=m+1;n=n+1;}d[n]='#';for(j=3;e[j]!='#';j++){d[n]=e[j];n=n+1;}k=k+1;while(d[k]!='=') {d[n]=d[k];n=n+1;k=k+1;}d[n]='#';}。
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。
实验报告第 1 页专业____软件工程________ 班级____2_____ 姓名_71李飞强77欧艺欣81吴文浩89张泰鑫__ 组别:第四组实验日期:2014年 3 月26 日报告退发(订正、重做)课程编译原理实验名称递归下降的预测分析一、实验目的1. 学会用语法图来形式化地描述一门简单的语言;2. 掌握递归下降的预测分析;3. 掌握词法分析。
二、实验环境Visual Studio 或 GCC 或Eclipse三、实验内容、步骤和结果分析实验内容:请基于递归下降的分析方法(教材P55页),编写一个“语法图.doc”所对应语言的语法分析器。
该语法分析器能读入一个源代码文件(如“test.c”文件所示),并判断其中的源代码是否符合“语法图.doc”的规定。
如果符合,打印出Yes;如果不符合,打印出No。
(所用编程语言不限)C语言版:#include<stdio.h>#include<string.h>#include<stdlib.h>#define MaxIdLen 20 //标志符的最大长度#define KeyWordsCount 5 //该语言拥有的关键字个数#define BoolValueCount 2 //bool类型可能取值的个数#define SymTypeCount 17 //symType个数enum SymType//枚举{OR , //或AND, //与LP, //左括号RP, //右括号ID, //标志符ASSIGN, //赋值LB, //左大括号RB, //右大括号COMMA, //逗号SEMICOLON, //分号UNDEFINED, //未定义BOOLVALUE, //bool类型的值IF, //ifELSE, //elseWHILE, //whilePRINTF, //printfBOOL, //bool};enum boolValue{TRUE,FALSE,};//关键字static char * keywords[KeyWordsCount] = { "if","else","while","printf","bool",};//关键字对应类别static int keyType[KeyWordsCount] = { IF,ELSE,WHILE,PRINTF,BOOL,};static char * boolvalue[BoolValueCount]={"true","false",};static int boolValueType[BoolValueCount]={TRUE,FALSE,};char ch=' '; //当前字符char id[MaxIdLen+1]; //当前符号串int token; //当前记号(的类型)int value; //当前记号的值FILE * fp; //用来打开要识别的源代码文件int lineNum=1; //要识别的代码行数bool isPass = false ; //判断识别的代码是否全部合法void getToken();void program();void program();void statement();void definition();void term();void factor();void expression();void match(int t);void main(){fopen_s(&fp,"D:\\test.c","r");getToken();program();if(isPass)printf("Y\n");else printf("N\n");fclose(fp);}/****************************************lexical*****************************************/int getKeyWord(char * str){for(int i=0;i<KeyWordsCount;i++)if(strcmp(str,keywords[i])==0)return keyType[i];return UNDEFINED;}int getBoolValue(char* str){for(int i=0;i<BoolValueCount;i++)if(strcmp(str,boolvalue[i])==0){value = boolValueType[i];return BOOLVALUE;}return UNDEFINED;}bool isLetter(char ch){return (ch>='A'&&ch<='Z')||(ch>='a'&&ch<='z'); }bool isDigit(char ch){return ch>='0'&&ch<='9';}void nextChar(){ch = fgetc(fp);}void getToken(){while(ch==' '||ch=='\t'||ch=='\r'||ch=='\n'){if(ch == '\n')lineNum++;nextChar();}if(isLetter(ch)){int index=0;id[index++] = ch;nextChar();while(isLetter(ch) || isDigit(ch)){if(index<MaxIdLen){id[index++] = ch;nextChar();}else{//cout<<"identifier is too long."<<endl;//exit(1);}}id[index]='\0';token = getKeyWord(id);if(token == UNDEFINED)token = getBoolValue(id);if(token == UNDEFINED){token = ID;}}else if(ch == '='){token = ASSIGN;nextChar();}else if(ch=='|'){nextChar();if(ch=='|'){token=OR;nextChar();}elseexit(1);}else if(ch=='&'){nextChar();if(ch=='&'){token=AND;nextChar();}elseexit(1);}else if(ch == ';'){token = SEMICOLON;nextChar();}else if(ch == '('){token = LP;nextChar();}else if(ch == ')'){token = RP;nextChar();}else if(ch == ','){token = COMMA;nextChar();}else if(ch == '{'){token = LB;nextChar();}else if(ch == '}'){token = RB;nextChar();}else if(ch == EOF){printf(" EOF!\n");isPass = true;}else{printf("第%d行不能识别的符号!\n",lineNum );exit(1);}}/****************************************grammar*****************************************/void match(int t){if(t == token){getToken();}else{printf("大概在第%d行错误\n",lineNum);exit(1);}}void expression(){term();while(token == OR){match(OR);term();}}void factor(){if(token == BOOLVALUE && value == TRUE)match(BOOLVALUE);else if(token == BOOLVALUE && value == FALSE) match(BOOLVALUE);else if(token == LP){match(LP);expression();match(RP);}else if(token == ID)match(ID);}void term(){factor();while(token == AND){match(AND);factor();}}void definition(){do{match(BOOL);match(ID);match(ASSIGN);expression();match(SEMICOLON);}while(token == BOOL);}void statement(){if(token == IF){match(IF);match(LP);expression();match(RP);statement();if(token == ELSE){match(ELSE);statement();}}else if(token == PRINTF){match(PRINTF);match(LP);expression();while(token == COMMA){match(COMMA);expression();}match(RP);match(SEMICOLON);}else if(token == WHILE){match(WHILE);match(LP);expression();match(RP);statement();}else if(token == LB){match(LB);do{statement();}while(token != RB);match(RB);}else if(token == ID){match(ID);match(ASSIGN);expression();match(SEMICOLON);}else if(token == SEMICOLON){match(SEMICOLON);}}void program(){definition();statement();}Java版:(吴文浩)Java版的关键代码:// 由语法分析带动翻译public void parse(String src) {this.lexer = new GrammarLexer(src);lookahead = lexer.getToken();program();}private void match(TokenType type) {// 如果记号lookahead的类型是type,则取下一个记号System.out.println("------------>" + type);if (lookahead.tokenType.equals(type)) {lookahead = lexer.getToken();} else {error("NO");// 否则报错}}private void error(String str) {// out.println(str);System.out.println(str);System.exit(-1);}/*** program:程序 definition----->statement-------->*/public void program() {definition();//定义statement();// 声明}// definition:定义/*** bool-->id-->=-->expression-->;*/public void definition() {do {match(TokenType.BOOLEAN);match(TokenType.ID);match(TokenType.EQUAL);expression();match(TokenType.SEMICOLON);// 匹配分号} while (lookahead.isBoolean());}// statement:声明public void statement() {if(lookahead.isIf()) {// -->if-->(-->expression-->)-->statement--->match(TokenType.IF);match(TokenType.LeftP);expression();match(TokenType.RightP);statement();if(lookahead.isElse()) {//缺陷:如果用全部代码测试时,程序走到这里停止了,while循环后的语句将不能执行!match(TokenType.ELSE);statement();} else {}} else if (lookahead.isWhile()) {match(TokenType.WHILE);match(TokenType.LeftP);expression();match(TokenType.RightP);statement();} else if (lookahead.isPrint()) {match(TokenType.PRINT);match(TokenType.LeftP);expression();while (lookahead.isComma()) {match(MA);expression();}match(TokenType.RightP);match(TokenType.SEMICOLON);} else if (lookahead.isSemicolon()) {// ;match(TokenType.SEMICOLON);} else if (lookahead.isLeftBrace()) {match(TokenType.LeftBrace);statement();while(!lookahead.isRightBrace() || lookahead.isId() ){//必须加入lookahead.isId()否则a = false;运行不出来(语法图缺陷吧!)statement();}match(TokenType.RightBrace);} else if (lookahead.isId()) {// id = expression;// System.out.println("++++++++++++++++++++");match(TokenType.ID);match(TokenType.EQUAL);expression();match(TokenType.SEMICOLON);} else {}}/***expression:式子-------->term()----(---->||------->term()---->);*/private void expression() {term();while (lookahead.isOr()) {// 如果是||就继续循环处理match(TokenType.OR);term();}}/***term:项 Factor(); While(match(‘&&’)){ Factor(); }*/private void term() {factor();while (lookahead.isAnd()) {// 判断是&&就继续进行match(TokenType.AND);factor();}}/*** --->(------>expression--------->)--------->* ---->true---->* ---->false---->* ---->id------>*/private void factor() {if (lookahead.isTrue()) {match(TokenType.TRUE);} else if (lookahead.isLeftP()) {match(TokenType.LeftP);expression();match(TokenType.RightP);} else if (lookahead.isFalse()) {match(TokenType.FALSE);} else if (lookahead.isId()) {match(TokenType.ID);} else{}}/*** 获取下一个Token*/public Token getToken() {int value = 0;char cur;while (true) {if (index >= src.length())return Token.EOF;else {// 取下一字符cur = next();// 如果下一个字符是空白,继续读取字符if (this.isBlank(cur))continue;else if (this.isAlpha(cur)) {// 字符缓冲区StringBuilder buffer = new StringBuilder();buffer.append(cur);while (isAlpha((char) peek())) {buffer.append(next());}if(buffer.toString().equals(KeyWord.BOOLEAN)) {return new Token(TokenType.BOOLEAN, buffer.toString());} else if (buffer.toString().equals(KeyWord.FALSE)) {return new Token(TokenType.FALSE, buffer.toString());} else if (buffer.toString().equals(KeyWord.TRUE)) {return new Token(TokenType.TRUE, buffer.toString());} else if(buffer.toString().equals(KeyWord.IF)) {return new Token(TokenType.IF, buffer.toString());} else if (buffer.toString().equals(KeyWord.WHILE)) {return new Token(TokenType.WHILE, buffer.toString());} else if (buffer.toString().equals(KeyWord.PRINT)) {return new Token(TokenType.PRINT, buffer.toString());} else {return new Token(TokenType.ID, buffer.toString());}} else if (cur == ',') {return MA;} else if (cur == '(') {return Token.LeftP;} else if (cur == ')') {return Token.RightP;} else if (cur == '|' && next() == '|') {return Token.OR;// 或者} else if (cur == '&' && next() == '&') {return Token.AND;// 且} else if (cur == '=') {return Token.EQUAL;} else if (cur == ';') {return Token.SEMICOLON;// 分号} else if (cur == '{') {// 左大括号return Token.LeftBrace;} else if (cur == '}') {return Token.RightBrace;} else if (cur == '\n') {line++;} else {this.error();}}}}运行这个测试代码的截图:String src = "boolean a = true;boolean b = false;boolean c = (a && b);if( a || b) print(a,b);else print(c);";运行这个测试代码的截图:String src = "boolean a = true; while(a && (b||c)){print(a,b,c);a = false;}";四、讨论(说明实验过程中遇到的问题及解决办法;未解决/需进一步研讨的问题或建议新实验方法等)在text.c中先是声明bool类型,然后是if语句,最后是while语句。
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。
武汉工程大学计算机科学与工程学院
《编译原理》实验报告
专业班级实验地点
学生学号指导教师
学生姓名实验时间
实验项目实验二、算术表达式递归下降分析程序设计
实验类别操作性()验证性()设计性(√)综合性()其它实
验目的及要求(1)掌握自上而下语法分析的要求与特点。
(2)掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。
(3)掌握相应数据结构的设计方法。
成绩评定表
类别评分标准分值得分合计
上机表现积极出勤、遵守纪律
主动完成实验设计任务
30分
实验报告及时递交、填写规范
内容完整、体现收获
70分
说明:
评阅教师:
日期:
实验内容
一、实验目的
(1)掌握自上而下语法分析的要求与特点。
(2)掌握递归下降语法分析的基本原理和方法。
(3)掌握相应数据结构的设计方法。
二、实验内容
编程实现给定算术表达式的递归下降分析器。
算术表达式文法如下:E→E+T | T
T→T*F | F
F→(E) | i
设计说明:首先改写文法为LL(1)文法;然后为每一个非终结符,构造相应的递归函数,函数的名字表示规则左部的非终结符;函数体按规则右部符号串的顺序编写。
三、设计分析
(1)消去该文法左递归,得到文法:
E→TE1
E1→+TE1|ε
T→FT1
T1→*FT1|ε
F→(E)| I
(2)根据LL(1)文法的判断条件,计算这个文法的每个非终结符的FIRST 集和FOLLOW集,经验证,改后的文法已经是LL(1)文法。
(3)最后构造递归下降分析程序,每个函数名是相应的非终结符,函数体则是根据右部符号串的结构编写。
a.当遇到非终结符时,如:+。
则编写语句if(当读来的输入符号== +) 读下一个输入符号
b.当遇到非终结符时,例如:T。
则编写语句调用T()。
c.当遇到非终结符→ε规则时,例如:T→ε。
则编写语句 if(当前读来的输入字符不属于FOLLOW(T)) error()
d.当某个非终结符的规则有很多个候选式时。
按LL(1)文法的条件能唯一的选择一个候选式进行推导。
(4)递归下降分析法是确定的自上而下分析法,基本思想是,对文法中的每个非终结符编写一个函数,每个函数的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。
因此需要分别构造E,E1,T,T1,F函数来执行自己的识别功能,根据文法的内容顺序决定函数的识别功能。
Scaner函数用于字符串的推进,input函数用于字符串的输入。
四、程序代码
#include <stdio.h>
#include <string.h>
#include <iostream>
using namespace std;
char a[80];
char sym;
int i=0;
void E();
void E1();
void T();
void T1();
void F();
void input();
void Scaner();
void Error();
void input()
{
puts("输入需要分析的字符串(以#键结尾):");
cin>>a;
}
void Scaner()
{
sym = a[i];
i++;
}
void Error()
{
cout<<"Error"<<endl;
exit (0);
}
void main()
{
while(1)
{
input();
Scaner();
E();
if (sym == '#')
printf("此字符串是该文法的字符串!\n");
else
printf("Error!\n");
i=0;
}
}
void E()
{
T();
E1();
}
void E1()
{
if (sym == '+')
{
Scaner();
T();
E1();
}
else if ((sym!=')') && (sym!='#'))
Error();
}
void T()
{
F();
T1();
}
void T1()
{
if (sym == '*')
{
Scaner();
F();
T1();
}
else if ((sym!='+' && sym!=')') && sym!='#')
Error();
}
void F()
{
if (sym == '(')
{
Scaner();
E();
if (sym == ')')
Scaner();
else
Error();
}
else if (sym =='i')
Scaner();
else
Error();
}
五、测试用例
1.输入的字符串只含有一个字符时:
输入i#
a#
2.输入的字符串含有+ 时:
输入++#
输入i++#
输入i+i#
3.输入的字符串含有* 时:输入**#
输入**i#
输入*i*#
输入i*i#
i*i*#
3.输入的字符串含有()时:
输入()#
(i)#
4.输入的字符串含有多种字符:输入i+i*i#
(i+i)*i#
(i+i)*(i+i)#
(i+*#
实验总结
此次实验,使我掌握自上而下语法分析的要求与特点,也更加了解递归下降语法分析的基本原理和方法并学会相应数据结构的设计方法。
递归下降分析法简单、直观,易于构造程序,但它对文法要求较高,必须是LL(1)文法,同时递归调用较多,在编程的时候要特别注意,函数的顺序不能打乱,函数声明要位置明确,不能乱,掌握一定的规律,使程序有条理。
在实验中也出现了一些错误和碰到了一些难题,不过在同学的帮助下基本上都解决了。
在刚开始的设计分析思路和程序设计中,也遇到过一些问题,一般的情况是对所学的知识还没有完全掌握好,没有透彻理解,对所学知识不能够灵活运用,在课后需要多巩固。
在以后的日子里,需要学习的还有很多,不能懈怠。