昆明理工大学 编译原理 实验二 语法分析器
- 格式:doc
- 大小:119.50 KB
- 文档页数:11
编译原理实验实验二语法分析器实验二:语法分析实验一、实验目的根据给出的文法编制LR(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LR(1)分析法的理解。
二、实验预习提示1、LR(1)分析法的功能LR(1)分析法的功能是利用LR(1)分析表,对输入符号串自下而上的分析过程。
2、LR(1)分析表的构造及分析过程。
三、实验内容对已给语言文法,构造LR(1)分析表,编制语法分析程序,要求将错误信息输出到语法错误文件中,并输出分析句子的过程(显示栈的内容);实验报告必须包括设计的思路,以及测试报告(输入测试例子,输出结果)。
语法分析器一、功能描述:语法分析器,顾名思义是用来分析语法的。
程序对给定源代码先进行词法分析,再根据给定文法,判断正确性。
此次所写程序是以词法分析器为基础编写的,由于代码量的关系,我们只考虑以下输入为合法:数字自定义变量+ * ()$作为句尾结束符。
其它符号都判定为非法。
二、程序结构描述:词法分析器:class wordtree;类,内容为字典树的创建,插入和搜索。
char gettype(char ch):类型处理代入字串首字母ch,分析字串类型后完整读入字串,输出分析结果。
因读取过程会多读入一个字母,所以函数返回该字母进行下一次分析。
bool isnumber(char str[]):判断是否数字代入完整“数字串”str,判断是否合法数字,若为真返回1,否则返回0。
bool isoperator(char str[]):判断是否关键字代入完整“关键字串”str,搜索字典树判断是否存在,若为存在返回1,否则返回0。
语法分析器:int action(int a,char b):代入当前状态和待插入字符,查找转移状态或归约。
node2 go(int a):代入当前状态,返回归约结果和长度。
void printstack():打印栈。
int push(char b):将符号b插入栈中,并进行归约。
编译原理语法分析器实验报告班级:学号:姓名:实验名称语法分析器一、实验目的1、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。
2、本次实验的目的主要是加深对自上而下分析法的理解。
二、实验内容[问题描述]递归下降分析法:0.定义部分:定义常量、变量、数据结构。
1.初始化:从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。
2.利用递归下降分析法分析,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。
LL(1)分析法:模块结构: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、结构体等);3、运行程序:让程序分析一个text文件,判断输入的字符串是否符合文法定义的规则;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简单的错误提示。
[基本要求]1. 对数据输入读取2. 格式化输出分析结果2.简单的程序实现词法分析public static void main(String args[]) {LL l = new LL();l.setP();String input = "";boolean flag = true;while (flag) {try {InputStreamReader isr = newInputStreamReader(System.in);BufferedReader br = new BufferedReader(isr);System.out.println();System.out.print("请输入字符串(输入exit退出):");input = br.readLine();} catch (Exception e) {e.printStackTrace();}if(input.equals("exit")){flag = false;}else{l.setInputString(input);l.setCount(1, 1, 0, 0);l.setFenxi();System.out.println();System.out.println("分析过程");System.out.println("----------------------------------------------------------------------");System.out.println(" 步骤| 分析栈| 剩余输入串| 所用产生式");System.out.println("----------------------------------------------------------------------");boolean b = l.judge();System.out.println("----------------------------------------------------------------------");if(b){System.out.println("您输入的字符串"+input+"是该文法的一个句子");}else{System.out.println("您输入的字符串"+input+"有词法错误!");}}}}//实现各函数并且加注释三、编程并上机调试运行运行结果如下图:四、实验小结通过这次实验,我对语法分析有了更深刻的了解,对它的形成有了更清楚得认识。
编译原理程序设计实验报告——表达式语法分析器的设计班级:计算机1306班:涛学号:20133967 实验目标:用LL(1)分析法设计实现表达式语法分析器实验容:⑴概要设计:通过对实验一的此法分析器的程序稍加改造,使其能够输出正确的表达式的token序列。
然后利用LL(1)分析法实现语法分析。
⑵数据结构:int op=0; //当前判断进度char ch; //当前字符char nowword[10]=""; //当前单词char operate[4]={'+','-','*','/'}; //运算符char bound[2]={'(',')'}; //界符struct Token{int code;char ch[10];}; //Token定义struct Token tokenlist[50]; //Token数组struct Token tokentemp; //临时Token变量struct Stack //分析栈定义{char *base;char *top;int stacksize;};⑶分析表及流程图逆序压栈int IsLetter(char ch) //判断ch是否为字母int IsDigit(char ch) //判断ch是否为数字int Iskey(char *string) //判断是否为关键字int Isbound(char ch) //判断是否为界符int Isboundnum(char ch) //给出界符所在token值int init(STack *s) //栈初始化int pop(STack *s,char *ch) //弹栈操作int push(STack *s,char ch) //压栈操作void LL1(); //分析函数源程序代码:(加入注释)#include<stdio.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<windows.h>#include <stdlib.h>int op=0; //当前判断进度char ch; //当前字符char nowword[10]=""; //当前单词char operate[4]={'+','-','*','/'}; //运算符char bound[2]={'(',')'}; //界符struct Token{int code;char ch[10];}; //Token定义struct Token tokenlist[50]; //Token数组struct Token tokentemp; //临时Token变量struct Stack //分析栈定义{char *base;char *top;int stacksize;};typedef struct Stack STack;int init(STack *s) //栈初始化{(*s).base=(char*)malloc(100*sizeof(char)); if(!(*s).base)exit(0);(*s).top=(*s).base;(*s).stacksize=100;printf("初始化栈\n");return 0;}int pop(STack *s,char *ch) //弹栈操作{if((*s).top==(*s).base){printf("弹栈失败\n");return 0;(*s).top--;*ch=*((*s).top);printf("%c",*ch);return 1;}int push(STack *s,char ch) //压栈操作{if((*s).top-(*s).base>=(*s).stacksize){(*s).base=(char*)realloc((*s).base,((*s).stacksize+10)*sizeof(char)); if(!(*s).base)exit(0);(*s).top=(*s).base+(*s).stacksize;(*s).stacksize+=10;}*(*s).top=ch;*(*s).top++;return 1;}void LL1();int IsLetter(char ch) //判断ch是否为字母{int i;for(i=0;i<=45;i++)if ((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))return 1;return 0;}int IsDigit(char ch) //判断ch是否为数字{int i;for(i=0;i<=10;i++)if (ch>='0'&&ch<='9')return 1;return 0;}int Isbound(char ch) //判断是否为界符{int i;for(i=0;i<2;i++)if(ch==bound[i]){return i+1;}}return 0;}int Isoperate(char ch) //判断是否为运算符{int i;for(i=0;i<4;i++){if(ch==operate[i]){return i+3;}}return 0;}int main(){FILE *fp;int q=0,m=0;char sour[200]=" ";printf("请将源文件置于以下位置并按以下方式命名:F:\\2.txt\n");if((fp=fopen("F:\\2.txt","r"))==NULL){printf("文件未找到!\n");}else{while(!feof(fp)){if(isspace(ch=fgetc(fp)));else{sour[q]=ch;q++;}}}int p=0;printf("输入句子为:\n");for(p;p<=q;p++)printf("%c",sour[p]);}printf("\n");int state=0,nowlen=0;BOOLEAN OK=TRUE,ERR=FALSE;int i,flagpoint=0;for(i=0;i<q;i++){if(sour[i]=='#')tokenlist[m].code=='#';switch(state){case 0:ch=sour[i];if(Isbound(ch)){if(ERR){printf("无法识别\n");ERR=FALSE;OK=TRUE;}else if(!OK){printf("<10,%s>标识符\n",nowword); tokentemp.code=10;tokentemp.ch[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;OK=TRUE;}state=4;}else if(IsDigit(ch)){if(OK){memset(nowword,0,strlen(nowword)); nowlen=0;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;state=3;OK=FALSE;break;}else{nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}}else if(IsLetter(ch)){if(OK){memset(nowword,0,strlen(nowword));nowlen=0;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;OK=FALSE;}else{nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}}else if(Isoperate(ch)){if(!OK){printf("<10,%s>标识符\n",nowword);tokentemp.code=10;tokentemp.ch[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;OK=TRUE;}printf("<%d,%c>运算符\n",Isoperate(ch),ch); tokentemp.code=Isoperate(ch);tokentemp.ch[10]=ch;tokenlist[m]=tokentemp;m++;}break;case 3:if(IsLetter(ch)){printf("错误\n");nowword[nowlen]=ch;nowlen++;ERR=FALSE;state=0;break;}if(IsDigit(ch=sour[i])){nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}else if(sour[i]=='.'&&flagpoint==0){flagpoint=1;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}else{printf("<20,%s>数字\n",nowword);i--;state=0;OK=TRUE;tokentemp.code=20;tokentemp.ch[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;}break;case 4:i--;printf("<%d,%c>界符\n",Isbound(ch),ch); tokentemp.code=Isbound(ch);tokentemp.ch[10]=ch;tokenlist[m]=tokentemp;m++;state=0;OK=TRUE;break;}}printf("tokenlist值为%d\n",m);int t=0;tokenlist[m+1].code='r';m++;for(t;t<m;t++){printf("tokenlist%d值为%d\n",t,tokenlist[t].code);}LL1();printf("tokenlist值为%d\n",m);if(op+1==m)printf("OK!!!");elseprintf("WRONG!!!");return 0;}void LL1(){STack s;init(&s);push(&s,'#');push(&s,'E');char ch;int flag=1;do{pop(&s,&ch);printf("输出栈顶为%c\n",ch);printf("输出栈顶为%d\n",ch);printf("当前p值为%d\n",op);if((ch=='(')||(ch==')')||(ch=='+')||(ch=='-')||(ch=='*')||(ch=='/')||(ch==10)||(ch==20)) {if(tokenlist[op].code==1||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].cod e==2||tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==4||tokenlist[op].code==5||tokenlist[op].co de==6)op++;else{printf("WRONG!!!");exit(0);}}else if(ch=='#'){if(tokenlist[op].code==0)flag=0;else{printf("WRONG!!!");exit(0);}}else if(ch=='E'){printf("进入E\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==1) {push(&s,'R');printf("将R压入栈\n");push(&s,'T');}}else if(ch=='R'){printf("进入R\n");if(tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==4){push(&s,'R');push(&s,'T');printf("将T压入栈\n");push(&s,'+');}if(tokenlist[op].code==2||tokenlist[op].code==0){}}else if(ch=='T'){printf("进入T\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==1) {push(&s,'Y');push(&s,'F');}}else if(ch=='Y'){printf("进入Y\n");if(tokenlist[op].code==5||tokenlist[op].code==6){push(&s,'Y');push(&s,'F');push(&s,'*');}elseif(tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==2||tokenlist[op].code==0||tokenlist[op].code= =4){}}else if(ch=='F'){printf("进入F\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20){push(&s,10);}if(tokenlist[op].code==1){push(&s,')');push(&s,'E');push(&s,'(');}}else{printf("WRONG!!!!");exit(0);}}while(flag);}程序运行结果:(截屏)输入:((Aa+Bb)*(88.2/3))#注:如需运行请将文件放置F盘,并命名为:2.txt输出:思考问题回答:LL(1)分析法的主要问题就是要正确的将文法化为LL (1)文法。
LR分析器一、目的和要求通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析,进一步掌握常用的语法分析方法。
1、选择最有代表性的语法分析方法,如LL(1) 语法分析程序、算符优先分析程序和LR分析分析程序,并至少完成两个题目。
2、选择对各种常见程序语言都用的语法结构,如赋值语句(尤指表达式)作为分析对象,并且与所选语法分析方法要比较贴切。
⑴实验前的准备按实验的目的和要求,编写语法分析程序,同时考虑相应的数据结构。
⑵调试调试例子应包括符合语法规则的算术表达式,以及分析程序能够判别的若干错例。
⑶输出对于所输入的算术表达式,不论对错,都应有明确的信息告诉外界。
⑷扩充有余力的同学,可适当扩大分析对象。
譬如:①算术表达式中变量名可以是一般标识符,还可含一般常数、数组元素、函数调用等等。
②除算术表达式外,还可扩充分析布尔、字符、位等不同类型的各种表达式。
③加强语法检查,尽量多和确切地指出各种错误。
⑸编写上机实习报告。
二、背景知识※自下而上分析技术-LR(K)方法LR(K)方法是一种自下而上的语法分析方法,是当前最广义的无回溯的“移进- 归约”方法。
它根据栈中的符号串和向前查看的k(k³0)个输入符号,就能唯一确定分析器的动作是移进还是归约,以及用哪个产生式进行归约。
优点:文法适用范围广;识别效率高;查错能力强;可自动构造。
逻辑组成:总控程序+LR分析表LR分析器的结构:一个LR分析器实际是一个带先进后出存储器(栈)的确定下推自动机,它由一个输入串、一个下推栈和一个带有分析表的总控程序组成。
栈中存放着由“历史”和“展望”材料抽象而来的各种“状态”。
任何时候,栈顶的状态都代表了整个的历史和已推测出的展望。
为了有助于明确归约手续,我们把已归约出的文法符号串也同时放进栈里。
LR分析器的每一动作都由栈顶状态和当前输入符号所唯一确定。
LR分析器模型图分析器的任何一次移动都是根据栈顶状态S m和当前输入符号a i,去查看ACTION表并执行ACTION (S m,a i)规定的动作,直至分析成功或失败。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告( 2014 — 2015 学年 第1学期 )课程名称:编译原理 开课实验室:信自楼445 时间:2014年12月15日 一、实验目的及要求目的:编制一个语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。
要求:在实验一词法分析的基础上,采用递归子程序法或其他适合的语法分析方法,实现其语法分析程序。
要求编译后能检查出语法错误。
已知待分析的C 语言子集的语法,用EBNF 表示如下: <程序>→main()<语句块> <语句块> →‘{’<语句串>‘}’ <语句串> → <语句> {; <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><关系运算符> <表达式> <表达式> →<项>{+<项>|-<项>}年级、专业、班学号姓名成绩实验项目名称 实验二 语法分析器指导教师李亚教师评语该同学是否了解实验原理: A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□ 该同学的实验能力: A.强 □ B.中等 □ C.差 □ 该同学的实验是否达到要求: A.达到□B.基本达到□C.未达到□ 实验报告是否规范: A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□是否有运行结果与分析: A.详细□ B.一般 □ C.没有 □ 是否有总结与体会: A.详细□B.一般 □C.没有 □教师签名: 年 月 日<项> → <因子> {* <因子> |/ <因子>}<因子> →ID|NUM| ‘(’<表达式>‘)’<关系运算符> →<|<=|>|>=|==|!=二、实验原理及基本技术路线图(方框原理图或程序流程图)开始调用打开对话框输入文法优化输入的文法并判断文法合法性获取文法的终结符和非终结符对文法求SELECT集并判断合法性构造文法分析法输入并分析句子结束三、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等或使用软件)1台PC及visual c++ 6.0软件四、实验方法、步骤(或:程序代码或操作过程)#include <iostream>#include <string>using namespace std;char prog[80],token[8];char ch;int syn,p,m,n,sum,k=0;char *key[6]={"main","int","char","if","else","while"};void scaner();void lrparser();void yucu();void statement();void expression();void term();void factor();void main(){p=0;cout<<"语法分析"<<endl;cout<<"请输入字符串,以@结尾:"<<endl;do {ch = getchar(); prog[p++]=ch;}while(ch!='@');p=0;scaner();lrparser();}void scaner(){sum=m=0;for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' ') ch=prog[p++];if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){while((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')||(ch>='0'&&ch<='9')){token[m++]=ch; ch=prog[p++];}token[m++]='\0';p--;syn=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,key[n])==0){syn=n+1; break;}}else if(ch>='0'&&ch<='9'){while(ch>='0'&&ch<='9'){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=20;}elseswitch(ch){case '<': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='<') {syn=33; token[m++]=ch;}else if(ch=='=') {syn=35; token[m++]=ch;}break;case '>': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=34; token[m++]=ch;}else {syn=32; p--;}break;case '=':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=36;token[m++]=ch;}else{ syn=21;p--;}break;case ':': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=18; token[m++]=ch;}else {syn=17; p--;}break;case '+': syn=22; token[0]=ch; break;case '-': syn=23; token[0]=ch; break;case '*': syn=24; token[0]=ch; break;case '/': syn=25; token[0]=ch; break;case ';': syn=31; token[0]=ch; break;case '(': syn=26; token[0]=ch; break;case ')': syn=27; token[0]=ch; break;case '@': syn=0; token[0]=ch; break;default : syn=-1;}}void lrparser(){if(syn==1){scaner();yucu();if(syn=6){scaner();if(syn==0 && (k==0))cout<<"\nsuccess\n"<<endl;}else{if(k!=1)cout<<"\nwhile error\n"<<endl;k=1;}}else{cout<<"\nmain error\n"<<endl;k=1;}return;}void yucu(){statement();while(syn==31){scaner();statement();}return;}void statement(){if(syn==10){scaner();if(syn==18){scaner();expression();}else{cout<<"\nscentence error\n"<<endl;k=1;}}return;}void expression(){term();while(syn==22||syn==23){scaner();term();}return;}void term(){factor();while(syn==24||syn==25){scaner();factor();}return;}void factor(){if(syn==10||syn==20)scaner();else if(syn==26){scaner();expression();if(syn==27)scaner();else{cout<<"( error"<<endl;k=1;}}else{cout<<"expression error"<<endl;k=1;}return;}五、实验过程原始记录( 测试数据、图表、计算等)六、实验结果、分析和结论(程序运行结果、改进、收获)本实验在词法分析的基础上,对提取出的标识符进行语法判断。
编译原理实验二语法分析器L L(1)实现(总12页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--编译原理程序设计实验报告——表达式语法分析器的设计班级:计算机1306班姓名:张涛学号:实验目标:用LL(1)分析法设计实现表达式语法分析器实验内容:⑴概要设计:通过对实验一的此法分析器的程序稍加改造,使其能够输出正确的表达式的token序列。
然后利用LL(1)分析法实现语法分析。
⑵数据结构:int op=0;逆序压栈ase=(char*)malloc(100 *sizeof(char));if(!(*s).base)exit(0);(*s).top=(*s).base;(*s).stacksize=100;printf("初始化栈\n");return 0;}int pop(STack *s,char *ch) op==(*s).base){printf("弹栈失败\n");return 0;}(*s).top--;*ch=*((*s).top);printf("%c",*ch);return 1;}int push(STack *s,char ch) op-(*s).base>=(*s).stacksize){(*s).base=(char*)realloc((*s).base,((*s).stacksize+10)*sizeof(char)); if(!(*s).base)exit(0);(*s).top=(*s).base+(*s).stacksize;(*s).stacksize+=10;}*(*s).top=ch;*(*s).top++;return 1;}void LL1();int IsLetter(char ch) ode=='#';switch(state){case 0:ch=sour[i];if(Isbound(ch)){if(ERR){printf("无法识别\n");ERR=FALSE;OK=TRUE;}else if(!OK){printf("<10,%s>标识符\n",nowword);=10;[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;OK=TRUE;}state=4;}else if(IsDigit(ch)){if(OK){memset(nowword,0,strlen(nowword));nowlen=0;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;state=3;OK=FALSE;break;}else{nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}}else if(IsLetter(ch)){if(OK){memset(nowword,0,strlen(nowword)); nowlen=0;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;OK=FALSE;}else{nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}}else if(Isoperate(ch)){if(!OK){printf("<10,%s>标识符\n",nowword);=10;[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;OK=TRUE;}printf("<%d,%c>运算符\n",Isoperate(ch),ch); =Isoperate(ch);[10]=ch;tokenlist[m]=tokentemp;m++;}break;case 3:if(IsLetter(ch))printf("错误\n");nowword[nowlen]=ch;nowlen++;ERR=FALSE;state=0;break;}if(IsDigit(ch=sour[i])){nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}else if(sour[i]=='.'&&flagpoint==0){flagpoint=1;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}else{printf("<20,%s>数字\n",nowword);i--;state=0;OK=TRUE;=20;[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;}break;case 4:i--;printf("<%d,%c>界符\n",Isbound(ch),ch); =Isbound(ch);[10]=ch;tokenlist[m]=tokentemp;m++;state=0;OK=TRUE;break;}}printf("tokenlist值为%d\n",m);tokenlist[m+1].code='r';m++;for(t;t<m;t++){printf("tokenlist%d值为%d\n",t,tokenlist[t].code);}LL1();printf("tokenlist值为%d\n",m);if(op+1==m)printf("OK!!!");elseprintf("WRONG!!!");return 0;}void LL1(){STack s;init(&s);push(&s,'#');push(&s,'E');char ch;int flag=1;do{pop(&s,&ch);printf("输出栈顶为%c\n",ch);printf("输出栈顶为%d\n",ch);printf("当前p值为%d\n",op);if((ch=='(')||(ch==')')||(ch=='+')||(ch=='-')||(ch=='*')||(ch=='/')||(ch==10)||(ch==20)){if(tokenlist[op].code==1||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==2||to kenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==4||tokenlist[op].code==5||tokenlist[op].code==6)op++;else{printf("WRONG!!!");exit(0);}}else if(ch=='#'){if(tokenlist[op].code==0)flag=0;else{printf("WRONG!!!@@@@@@@@@");exit(0);}}else if(ch=='E'){printf("进入E\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==1) {push(&s,'R');printf("将R压入栈\n");push(&s,'T');}}else if(ch=='R'){printf("进入R\n");if(tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==4){push(&s,'R');push(&s,'T');printf("将T压入栈\n");push(&s,'+');}if(tokenlist[op].code==2||tokenlist[op].code==0){}}else if(ch=='T'){printf("进入T\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==1) {push(&s,'Y');push(&s,'F');}}else if(ch=='Y'){printf("进入Y\n");if(tokenlist[op].code==5||tokenlist[op].code==6){push(&s,'Y');push(&s,'F');push(&s,'*');}elseif(tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==2||tokenlist[op].code==0||tokenlist[op].code==4) {}}else if(ch=='F'){printf("进入F\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20){push(&s,10);}if(tokenlist[op].code==1){push(&s,')');push(&s,'E');push(&s,'(');}}else{printf("WRONG!!!!");exit(0);}}while(flag);}程序运行结果:(截屏)输入:((Aa+Bb)*3))#注:如需运行请将文件放置F盘,并命名为:输出:思考问题回答:LL(1)分析法的主要问题就是要正确的将文法化为LL (1)文法。
西安邮电大学编译原理实验报告学院名称:计算机学院****:***实验名称:语法分析器的设计与实现班级:计科1405班学号:04141152时间:2017年5月12日一.实验目的1.熟悉语法分析的过程2.理解相关文法分析的步骤3.熟悉First集和Follow集的生成二.实验要求对于给定的文法,试编写调试一个语法分析程序:要求和提示:1)可选择一种你感兴趣的语法分析方法(LL(1)、算符优先、递归下降、SLR(1)等)作为编制语法分析程序的依据。
2)对于所选定的分析方法,如有需要,应选择一种合适的数据结构,以构造所给文法的机内表示。
3)能进行分析过程模拟。
如输入一个句子,能输出与句子对应的语法树,能对语法树生成过程进行模拟;能够输出分析过程每一步符号栈的变化情况。
设计一个由给定文法生成First集和Follow集并进行简化的算法动态模拟三.实验内容1.文法:E->TE’E’->+TE’|εT->FT’T’->*FT’|εF->(E)|i:2.程序描述(LL(1)文法)本程序是基于已构建好的某一个语法的预测分析表来对用户的输入字符串进行分析,判断输入的字符串是否属于该文法的句子。
基本实现思想:接收用户输入的字符串(字符串以“#”表示结束)后,对用做分析栈的一维数组和存放分析表的二维数组进行初始化。
然后取出分析栈的栈顶字符,判断是否为终结符,若为终结符则判断是否为“#”且与当前输入符号一样,若是则语法分析结束,输入的字符串为文法的一个句子,否则出错若不为“#”且与当前输入符号一样则将栈顶符号出栈,当前输入符号从输入字符串中除去,进入下一个字符的分析。
若不为“#”且不与当前输入符号一样,则出错。
3.判断是否LL(1)文法要判断是否为LL(1)文法,需要输入的文法G有如下要求:具有相同左部的规则的SELECT集两两不相交,即:SELECT(A→?)∩SELECT(A→?)= ?如果输入的文法都符合以上的要求,则该文法可以用LL(1)方法分析。
词法分析器实验报告实验名称:语法分析器实验内容:利用LL(1)或LR(1)分析语句语法,判断其是否符合可识别语法。
学会根据状态变化、first、follow或归约转移思想构造状态分析表,利用堆栈对当前内容进行有效判断实验设计:1.实现功能可对一段包含加减乘除括号的赋值语句进行语法分析,其必须以$为终结符,语句间以;隔离,判断其是否符合语法规则,依次输出判断过程中所用到的产生式,并输出最终结论,若有错误可以报错并提示错误所在行数及原因2.实验步骤3.算法与数据结构a)LLtable:left记录产生式左端字符;right记录产生式右端字符;ln记录产生式右端字符长度Status:记录token分析情况Token:category,类型;value,具体内容b)根据LL(1)算法,手工构造分析表,并将内容用数组存储,便于查找c)先将当前语句的各token按序存储,当前处理语句最后一个token以#标记,作为输入流与产生式比较,堆栈中初始放入#,x,a为处理输入流中当前读头内容✓若top=a=‘#‘表示识别成功,退出分析程序✓若top=a!=‘#‘表示匹配,弹出栈顶符号,读头前进一个✓若top为i或n,但top!=a,出错,输出当前语句所在行,出错具体字符✓若top不为i或n,查预测分析表,若其中存放关于top产生式,则弹出top,将产生式右部自右向左压入栈内,输出该产生式,若其中没有产生式,出错,输出当前语句所在行,出错具体字符d)以;作为语句终结,每次遇到分号则处理之前语句并清空后预备下语句处理,当遇到$表示该段程序结束,停止继续处理4.分析表构造过程a)x->i=ee->e+t|e-t|tt->t*f|t/f|ff->(e)|i|nnote: i表示变量,n表示数字,!表示空串b)提取左公因子x->i=ee->ea|ta->+t|-tt->tb|fb->*f|/ff->(e)|i|nc)消除左递归x->i=ee->tcc->ac|!a->+t|-tt->fdd->bd|!b->*e|/ff->(e)|i|n5.类class parser{public:LLtable table[100][100]; //LL(1)表void scanner(); //扫描输入流中内容并分析parser(istream& in); //初始化,得到输入文件地址int getLine() const; //得到当前行数private:int match(); //分析语法stack <char> proStack; //分析堆栈void constructTable(); //建立LL(1)表int getRow(char ch); //取字符所在表中行int getCol(char ch); //取字符所在表中列istream* pstream; //输入流void insertToken(token& t); //插入当前tokenstatus getToken(token& t); //找到tokenint getChar(); //得到当前字符int peekChar(); //下一个字符void putBackChar(char ch); //将字符放回void skipChar(); //跳过当前字符void initialization(); //初始化堆栈等int line; //当前行数token tokens[1000]; //字符表int counter; //记录当前字符表使用范围}6.主要代码void parser::constructTable() //建立LL(1)表{for (int i=0;i<8;i++){for (int j=0;j<9;j++){table[i][j].left=' ';for (int k=0;k<3;k++)table[i][j].right[k]=' ';}}table[0][6].left='x';table[0][6].ln=3;table[0][6].right[0]='i';table[0][6].right[1]='=';table[0][6].right[2]='e';table[1][4].left='e';table[1][4].ln=2;table[1][4].right[0]='t';table[1][4].right[1]='c';table[1][6].left='e';table[1][6].ln=2;table[1][6].right[0]='t';table[1][6].right[1]='c';table[1][7].left='e';table[1][7].ln=2;table[1][7].right[0]='t';table[1][7].right[1]='c';table[2][0].left='c';table[2][0].ln=2;table[2][0].right[0]='a';table[2][0].right[1]='c';table[2][1].left='c';table[2][1].ln=2;table[2][1].right[0]='a';table[2][1].right[1]='c';table[2][5].left='c';table[2][5].ln=0;table[2][5].right[0]='!';table[2][8].left='c';table[2][8].ln=0;table[2][8].right[0]='!';table[3][0].left='a';table[3][0].ln=2;table[3][0].right[0]='+'; table[3][0].right[1]='t'; table[3][1].left='a';table[3][1].ln=2;table[3][1].right[0]='-'; table[3][1].right[1]='t'; table[4][4].left='t';table[4][4].ln=2;table[4][4].right[0]='f'; table[4][4].right[1]='d'; table[4][6].left='t';table[4][6].ln=2;table[4][6].right[0]='f'; table[4][6].right[1]='d'; table[4][7].left='t';table[4][7].ln=2;table[4][7].right[0]='f'; table[4][7].right[1]='d'; table[5][0].left='d';table[5][0].ln=0;table[5][0].right[0]='!'; table[5][1].left='d';table[5][1].ln=0;table[5][1].right[0]='!'; table[5][2].left='d';table[5][2].ln=2;table[5][2].right[0]='b'; table[5][2].right[1]='d'; table[5][3].left='d';table[5][3].ln=2;table[5][3].right[0]='b'; table[5][3].right[1]='d'; table[5][5].left='d';table[5][5].ln=0;table[5][5].right[0]='!'; table[5][8].left='d';table[5][8].ln=0;table[5][8].right[0]='!'; table[6][2].left='b';table[6][2].ln=2;table[6][2].right[0]='*'; table[6][2].right[1]='f'; table[6][3].left='b';table[6][3].ln=2;table[6][3].right[0]='/'; table[6][3].right[1]='f'; table[7][4].left='f';table[7][4].ln=3;table[7][4].right[0]='(';table[7][4].right[1]='e';table[7][4].right[2]=')';table[7][6].left='f';table[7][6].ln=1;table[7][6].right[0]='i';table[7][7].left='f';table[7][7].ln=1;table[7][7].right[0]='n';}int parser::match() //分析语法{ofstream ofs("out.txt",ios::app);char a;int i=0;for (int p=0;p<counter;p++){cout<<tokens[p].value;ofs<<tokens[p].value;}cout<<endl;ofs<<endl<<"ANALYSIS:"<<endl;while(1){if(tokens[i].category=='n' || tokens[i].category=='i')a=tokens[i].category;elsea=(tokens[i].value)[0];if(a==proStack.top()){if(a=='#'){cout<<"This is valid!"<<endl<<endl;ofs<<"This is valid!"<<endl<<endl;return 0;}else{proStack.pop();i++;}}else{if(proStack.top() =='n'|| proStack.top() =='i'){if(a!='#'){cout<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): "<<a<<" cannot be matched"<<endl;ofs<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): "<<a<<" cannot be matched"<<endl;}else{cout<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): Unexpected ending"<<endl;ofs<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): Unexpected ending"<<endl;}cout<<"This is invalid!"<<endl<<endl;ofs<<"This is invalid!"<<endl<<endl;return 0;}else{if((table[getRow(proStack.top())][getCol(a)]).left!=' '){char pst=proStack.top();int n=table[getRow(pst)][getCol(a)].ln;int k=0;ofs<<table[getRow(pst)][getCol(a)].left<<"->"<<table[getRow(pst)][getCol(a)].right[0]<<table[getRow(pst)][g etCol(a)].right[1]<<table[getRow(pst)][getCol(a)].right[2]<<endl;proStack.pop();while (n>0){//cout<<n<<" "<<table[getRow(pst)][getCol(a)].right[n-1]<<endl;proStack.push(table[getRow(pst)][getCol(a)].right[n-1]);n--;}}else{if(a!='#'){cout<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): "<<a<<" cannot be matched"<<endl;ofs<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): "<<a<<" cannot be matched"<<endl;}else{cout<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): Unexpected ending"<<endl;ofs<<"ERROR(LINE "<<getLine()<<" ): Unexpected ending"<<endl;}cout<<"This is invalid!"<<endl<<endl;ofs<<"This is invalid!"<<endl<<endl;return 0;}}}}}实验结果:●输入(in.txt)●输出1输出2(out.txt)实验总结:原本以为处理四则运算赋值将会很困难,但在使用LL(1)后发现,思路还是挺清晰简单的,但在实验过程中,由于LL(1)不能出现左递归和左公因子,不得不将其消除,原本简单的产生式一下变多了,而在产生式理解上也没有原来直观,不过其状态复杂度没有LR高,故仍选择该方法。
.编译原理实验专业:13级网络工程语法分析器1一、实现方法描述所给文法为G【E】;E->TE’E’->+TE’|空T->FT’T’->*FT’|空F->i|(E)递归子程序法:首先计算出五个非终结符的first集合follow集,然后根据五个产生式定义了五个函数。
定义字符数组vocabulary来存储输入的句子,字符指针ch指向vocabulary。
从非终结符E函数出发,如果首字符属于E的first集,则依次进入T函数和E’函数,开始递归调用。
在每个函数中,都要判断指针所指字符是否属于该非终结符的first集,属于则根据产生式进入下一个函数进行调用,若first集中有空字符,还要判断是否属于该非终结符的follow集。
以分号作为结束符。
二、实现代码头文件shiyan3.h#include<iostream>#include<cstdio>#include<string>using namespace std;#define num 100char vocabulary[num];char *ch;void judge_E();void judge_EE();void judge_T();void judge_TT();void judge_F();源文件#include"shiyan3.h"void judge_E(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}elseif(*ch=='('||*ch=='i'){judge_T();judge_EE();}else{cout<<"该句子不匹配此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_EE(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='+'){ch++;judge_T();judge_EE();}elseif(*ch=='#'||*ch==')')return;else{cout<<"该句子不匹配此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_T(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='('||*ch=='i'){judge_F();judge_TT();}else{cout<<"该句子不匹配此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_TT(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='*'){ch++;judge_F();judge_TT();}elseif(*ch==')'||*ch=='+'||*ch=='#')return;else{cout<<"该句子不匹配此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void judge_F(){if(*ch==';'){cout<<"该句子符合此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}if(*ch=='('){ch++;judge_E();if(*ch==')'){ch++;}else{cout<<"该句子不匹配此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}elseif(*ch=='i'){ch++;//cout<<*ch;}else{cout<<"该句子不匹配此文法!"<<endl;int a=0;cout<<"按1结束程序"<<endl;cin>>a;if(a==1)exit(0);}}void main(){//char *ch;cout<<"**********************欢迎使用语法分析器************************"<<endl;cout<<"请输入一个句子:"<<endl;cin.getline(vocabulary,15);ch=vocabulary;judge_E();cout<<endl;cout<<"************************结束使用,再见!**************************"<<endl;}三、运行结果四、心得体会此次实验使用的是递归子程序法,用这个方法最大的问题就是函数里的递归调用,一不小心就把人绕糊涂了。
编译原理语法分析器实验报告西安邮电大学编译原理实验报告学院名称:计算机学院****:***实验名称:语法分析器的设计与实现班级:计科1405班学号:04141152时间:2017年5月12日把SELECT (i)存放到temp中结果返回1;1.构建好的预测分析表2.语法分析流程图一.实验结果正确运行结果:错误运行结果:二.设计技巧和心得体会这次实验编写了一个语法分析方法的程序,但是在LL(1)分析器的编写中我只达到了最低要求,就是自己手动输入的select集,first集,follow集然后通过程序将预测分析表构造出来,然后自己编写总控程序根据分析表进行分析。
通过本次试验,我能够设计一个简单的语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析,进一步掌握常用的语法分析方法。
还能选择最有代表性的语法分析方法,如LL(1) 语法分析程序、算符优先分析程序和LR分析分析程序。
三.源代码package com.LL1;import java.util.ArrayDeque;import java.util.Deque;/*** LL1文法分析器,已经构建好预测分析表,采用Deque实现* Created by HongWeiPC on 2017/5/12.*/public class LL1_Deque {//预测分析表private String[][] analysisTable = new String[][]{{"TE'", "", "", "TE'", "", ""},{"", "+TE'", "", "", "ε", "ε"},{"FT'", "", "", "FT'", "", ""},{"", "ε", "*FT'", "", "ε", "ε"},{"i", "", "", "(E)", "", ""}};//终结符private String[] VT = new String[]{"i", "+", "*", "(", ")", "#"};//非终结符private String[] VN = new String[]{"E", "E'", "T", "T'", "F"};//输入串strTokenprivate StringBuilder strToken = new StringBuilder("i*i+i");//分析栈stackprivate Deque<String> stack = new ArrayDeque<>();//shuru1保存从输入串中读取的一个输入符号,当前符号private String shuru1 = null;//X中保存stack栈顶符号private String X = null;//flag标志预测分析是否成功private boolean flag = true;//记录输入串中当前字符的位置private int cur = 0;//记录步数private int count = 0;public static void main(String[] args) {LL1_Deque ll1 = new LL1_Deque();ll1.init();ll1.totalControlProgram();ll1.printf();}//初始化private void init() {strToken.append("#");stack.push("#");System.out.printf("%-8s %-18s %-17s %s\n", "步骤", "符号栈", "输入串", "所用产生式");stack.push("E");curCharacter();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s\n", count, stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()));}//读取当前栈顶符号private void stackPeek() {X = stack.peekFirst();}//返回输入串中当前位置的字母private String curCharacter() {shuru1 = String.valueOf(strToken.charAt(cur));return shuru1;}//判断X是否是终结符private boolean XisVT() {for (int i = 0; i < (VT.length - 1); i++) {if (VT[i].equals(X)) {return true;}}return false;}//查找X在非终结符中分析表中的横坐标private String VNTI() {int Ni = 0, Tj = 0;for (int i = 0; i < VN.length; i++) {if (VN[i].equals(X)) {Ni = i;}}for (int j = 0; j < VT.length; j++) {if (VT[j].equals(shuru1)) {Tj = j;}}return analysisTable[Ni][Tj];}//判断M[A,a]={X->X1X2...Xk}//把X1X2...Xk推进栈//X1X2...Xk=ε,不推什么进栈private boolean productionType() {return VNTI() != "";}//推进stack栈private void pushStack() {stack.pop();String M = VNTI();String ch;//处理TE' FT' *FT'特殊情况switch (M) {case "TE'":stack.push("E'");stack.push("T");break;case "FT'":stack.push("T'");stack.push("F");break;case "*FT'":stack.push("T'");stack.push("F");stack.push("*");break;case "+TE'":stack.push("E'");stack.push("T");stack.push("+");break;default:for (int i = (M.length() - 1); i >= 0; i--) {ch = String.valueOf(M.charAt(i));stack.push(ch);}break;}System.out.printf("%-10d %-20s %-20s %s->%s\n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()), X, M);}//总控程序private void totalControlProgram() {while (flag) {stackPeek(); //读取当前栈顶符号令X=栈顶符号if (XisVT()) {if (X.equals(shuru1)) {cur++;shuru1 = curCharacter();stack.pop();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s \n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()));} else {ERROR();}} else if (X.equals("#")) {if (X.equals(shuru1)) {flag = false;} else {ERROR();}} else if (productionType()) {if (VNTI().equals("")) {ERROR();} else if (VNTI().equals("ε")) {stack.pop();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s %s->%s\n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()), X, VNTI());} else {pushStack();}} else {ERROR();}}}//出现错误private void ERROR() {System.out.println("输入串出现错误,无法进行分析");System.exit(0);}//打印存储分析表private void printf() {if (!flag) {System.out.println("****分析成功啦!****");} else {System.out.println("****分析失败了****");}}}。
编译原理程序设计实验报告——实验题目班级:计算机1306姓名:学号:实验目标:表达式语法分析器的设计实现1) 递归下降子程序 2) LL (1)分析法实验内容: 1. 概要设计1) 按照流程图,调用子程序实现;2) 通过ll (1)分析表和对应压栈、弹栈操作实现。
2. 流程图1) 递归: Z ’(main):N Err开始Read (w ) E #? 结束E: E1:Y NY NT: T1:YNYNF :N N err Y YY N err入口 TE1 入口+? -? 出口Read(w) T出口入口 FT1 出口入口*?/?出口Read (w )T入口I ? (? Read (w )E )? Read (w )出口2) LL (1):BeginPUSH(#),PUSH(E)POP(x)x ∈VTx ∈VNx=wendW=#nyNEXT(w)yn err查LL (1)分析表空?nPUSH (i )errny逆序压栈开始构建LL(1)分析表调用函数token ()切分单词 调用*Analyse(char *token)进行分析 结束3.关键函数1)递归下降子程序void E(); //E->TX;int E1(); //X->+TX | evoid T(); //T->FYint T1(); //Y->*FY | eint F(); //F->(E) | i2)LL(1)分析法char *Find(char vn,char vt)//是否查到表char *Analyse(char *token)//分析过程int Token()//将token中数字表示成i,标识符表示成n源程序代码:(加入注释)1)递归下降子程序:#include<stdio.h>#include<iostream>#include <string.h>#include <stdlib.h>using namespace std;/********全局变量**********/char str[30];int index=0;void E();//E->TX;int E1();//X->+TX | evoid T();//T->FYint T1();//Y->*FY | eint F();//F->(E) | iFILE *fp;char cur;/*************主函数************/int main(){int len;int m;if((fp=fopen("source.txt","r"))==NULL){cout<<"can not open the source file!"<<endl;exit(1);}cur=fgetc(fp);while(cur!='#'){E();}cout<<endl;cout<<"success"<<endl;return 0;}/*************************************/void E(){T();E1();}/*************************************/int E1(){if(cur=='+'){cur=fgetc(fp);T();cout<<'+'<<" ";E1();}else if(cur=='-'){cur=fgetc(fp);T();cout<<'-'<<" ";E1();}return 0;}/************************************/void T(){F();T1();}/***********************************/int T1(){if(cur=='*'){cur=fgetc(fp);F();cout<<'*'<<" ";T1();}else if(cur=='/'){cur=fgetc(fp);F();cout<<'/'<<" ";T1();}return 0;}int F(){if((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'){for(int i=0;i<20;i++){str[i]='\0';index=0;}str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);while((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'||(cur<='9'&&cur>='0')){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);}cout<<str;cout<<" ";return NULL;}else if (cur<='9'&&cur>='0'){for(int i=0;i<20;i++){str[i]='\0';index=0;}while(cur<='9'&&cur>='0'){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);}if(cur=='.'){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);while(cur<='9'&&cur>='0'){str[index++]=cur;cur=fgetc(fp);}cout<<str;cout<<" ";return NULL;}else if((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'){printf("error6\n");exit(1);}else{cout<<str;cout<<" ";return NULL;}}else if (cur=='('){cur=fgetc(fp);E();if(cur==')'){cur=fgetc(fp);return 0;}else{printf("error3\n");exit (1);}}else{printf("error4\n");exit(1);}return 0;}程序运行结果:(截屏)输入:Source.txt文本((Aa+Bb)*(88.2/3))#输出:2)LL(1)#include <iostream>#include <cstdio>#include <cstdlib>#include <cstring>#include <stack>using namespace std;struct Node1{char vn;char vt;char s[12];}MAP[22];//存储分析预测表每个位置对应的终结符,非终结符,产生式int k;char token[30];int token_index=0;charG[12][12]={"E->TR","R->+TR","R->-TR","R->e","T->FW","W->*FW","W->/FW", "W->e","F->(E)","F->i","F->n"};//存储文法中的产生式,用R代表E',W代表T',e代表空//char VN[6]={'E','R','T','W','F'};//存储非终结符//char VT[9]={'i','n','+','-','*','/','(',')','#'};//存储终结符char Select[12][12]={"(,i,n","+","-","),#","(,i,n","*","/","+,-,),#","(","i","n"};//存储文法中每个产生式对应的select集合charRight[12][8]={"->TR","->+TR","->-TR","->e","->FW","->*FW","->/FW","->e","->( E)","->i","->n"};stack<char> stak,stak1,stak2;char *Find(char vn,char vt){int i;for(i=0;i<k;i++){if(MAP[i].vn==vn&& MAP[i].vt==vt)return MAP[i].s;}return "error";}char *Analyse(char *token){char p,action[10],output[10];int i=1,j,k=0,l_act,m;while(!stak.empty())//判断栈中是否为空,若不空就将栈顶元素与分析表匹配进行相应操作stak.pop();stak.push('#');//栈底标志stak.push('E');//起始符号先入栈printf(" 步骤栈顶元素输入串推导所用产生式或匹配\n");p=stak.top();while(p!='#')//查预测分析表将栈顶元素进行匹配,若栈顶元素与输入串匹配成功则向前匹配,否则生成式反序入栈{printf("%7d ",i++);p=stak.top();//从栈中弹出一个栈顶符号,由p记录并输出stak.pop();printf("%6c ",p);for(j=0,m=0;j<token_index;j++)//将未被匹配的剩余输入串输出output[m++]=token[j];output[m]='\0';printf("%10s",output);if(p==token[k]){ if(p=='#')//若最后一个结束符号匹配说明输入表达式被接受,否则继续匹配{printf(" 接受\n");return "SUCCESS";}printf(" “%c”匹配\n",p);k++;}else{ //将未被匹配的第一个字符与find函数的结果进行比较,在预测分析表中查找相应生成式strcpy(action,Find(p,token[k]));if(strcmp(action,"error")==0){printf(" 没有可用的产生式\n");return "ERROR";}printf(" %c%s\n",p,action);int l_act=strlen(action);if(action[l_act-1]=='e')continue;for(j=l_act-1;j>1;j--)stak.push(action[j]);}}return "ERROR";}int Token(){FILE *fp;char cur;int i,j;fp=fopen("source.txt","r");cur=fgetc(fp);while(cur!=EOF)//把用字母数字表示的输入串转换为token序列的表示方法{if((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'){cur=fgetc(fp);while((cur<='z'&&cur>='a')||(cur<='Z'&&cur>='A')||cur=='_'||(cur<='9'&&cur>='0')){cur=fgetc(fp);} token[token_index++]='i';continue;}else if (cur<='9'&&cur>='0'){while(cur<='9'&&cur>='0')cur=fgetc(fp);if(cur=='.'){cur=fgetc(fp);while(cur<='9'&&cur>='0')cur=fgetc(fp);}token[token_index++]='n';continue;}else{token[token_index++]=cur;cur=fgetc(fp);continue;} }token[token_index]='#';cout<<"把文件中字符串用i表示,数字用n表示,转化后:";for(int index=0;index<=token_index;index++)cout<<token[index];cout<<endl<<endl;return 0;}int main (){int i,j,l,m;for(i=0,k=0;i<11;i++)//通过select集合生成预测分析表{l=strlen(Select[i]);for(j=0;j<l;j+=2){MAP[k].vn=G[i][0];MAP[k].vt=Select[i][j];strcpy(MAP[k].s,Right[i]);k++;}}Token();cout<<"分析过程如下:"<<endl;cout<<Analyse(token)<<endl;return 0;}程序运行结果:(截屏)输入:Source.txt文本((Aa+Bb)*(88.2/3))输出:目录第一章项目总论 ········································错误!未定义书签。
编译原理实验词法分析器与语法分析器实现词法分析器与语法分析器是编译器的两个重要组成部分,它们在编译过程中扮演着至关重要的角色。
词法分析器负责将源代码转化为一个个标记(token)序列,而语法分析器则根据词法分析器生成的标记序列构建语法树,验证源代码的语法正确性。
本实验旨在实现一个简单的词法分析器和语法分析器。
实验一:词法分析器实现在实现词法分析器之前,需要定义所需词法项的规则。
以C语言为例,常见的词法项包括关键字(如int、if、for等)、标识符、运算符(如+、-、*、/等)、常量(如整数、浮点数等)和分隔符(如括号、逗号等)。
接下来,我们来实现一个简单的C语言词法分析器。
1. 定义词法项的规则在C语言中,关键字和标识符由字母、数字和下划线组成,且首字符不能为数字。
运算符包括各种数学运算符和逻辑运算符。
常量包括整数和浮点数。
分隔符包括括号、逗号等。
2. 实现词法分析器的代码下面是一个简单的C语言词法分析器的实现代码:```pythondef lexer(source_code):keywords = ['int', 'if', 'for'] # 关键字列表operators = ['+', '-', '*', '/'] # 运算符列表separators = ['(', ')', '{', '}', ',', ';'] # 分隔符列表tokens = [] # 标记序列列表current_token = '' # 当前标记for char in source_code:if char.isspace(): # 如果是空格,则忽略continueelif char.isalpha(): # 如果是字母,则可能是关键字或标识符的一部分current_token += charelif char.isdigit(): # 如果是数字,则可能是常量的一部分current_token += charelif char in operators or char in separators: # 如果是运算符或分隔符,则当前标记结束if current_token:tokens.append(current_token)current_token = ''tokens.append(char)else: # 如果是其他字符,则当前标记结束if current_token:tokens.append(current_token)current_token = ''return tokens```以上代码通过遍历源代码的字符,根据定义的规则生成一个个标记,存储在`tokens`列表中。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告(2011 —2012 学年第 1 学期)课程名称:编译原理开课实验室: 445 2011年 12 月 19日年级、专业、班学号成绩实验项目名称语法分析器指导教师严馨教师评语该同学是否了解实验原理: A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□该同学的实验能力: A.强□ B.中等□ C.差□该同学的实验是否达到要求: A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□实验报告是否规范: A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□实验过程是否详细记录: A.详细□ B.一般□ C.没有□教师签名:年月日一、实验目的及内容实验目的:编制一个语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。
实验内容:在上机(一)词法分析的基础上,采用递归子程序法或其他适合的语法分析方法,实现其语法分析程序。
要求编译后能检查出语法错误。
已知待分析的C语言子集的语法,用EBNF表示如下:<程序>→main()<语句块><语句块> →‘{’<语句串>‘}’<语句串> → <语句> {; <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><关系运算符> <表达式><表达式> →<项>{+<项>|-<项>}<项> → <因子> {* <因子> |/ <因子>}<因子> →ID|NUM| ‘(’<表达式>‘)’<关系运算符> →<|<=|>|>=|==|!=二、实验原理及基本技术路线图(方框原理图或程序流程图)三、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等或使用软件)1台PC以及VISUAL C++6.0软件四、实验方法、步骤(或:程序代码或操作过程)#include <iostream>#include <string>using namespace std;char prog[80],token[8];char ch;int syn,p,m,n,sum,k=0;char *key[6]={"main","int","char","if","else","while"};void scaner();void lrparser();void yucu();void statement();void expression();void term();void factor();void main(){p=0;cout<<"语法分析"<<endl;cout<<"请输入字符串,以“@”结尾:"<<endl;do {ch = getchar(); prog[p++]=ch;}while(ch!='@');p=0;scaner();lrparser();}void scaner(){sum=m=0;for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' ') ch=prog[p++];if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){while((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')||(ch>='0'&&ch<='9')) {token[m++]=ch; ch=prog[p++];}token[m++]='\0';p--;syn=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,key[n])==0){syn=n+1; break;}}else if(ch>='0'&&ch<='9'){while(ch>='0'&&ch<='9'){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=20;}elseswitch(ch){case '<': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='<') {syn=33; token[m++]=ch;}else if(ch=='=') {syn=35; token[m++]=ch;}break;case '>': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=34; token[m++]=ch;}else {syn=32; p--;}break;case '=':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=36;token[m++]=ch;}else{ syn=21;p--;}break;case ':': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=18; token[m++]=ch;}else {syn=17; p--;}break;case '+': syn=22; token[0]=ch; break;case '-': syn=23; token[0]=ch; break;case '*': syn=24; token[0]=ch; break;case '/': syn=25; token[0]=ch; break;case ';': syn=31; token[0]=ch; break;case '(': syn=26; token[0]=ch; break;case ')': syn=27; token[0]=ch; break;case '@': syn=0; token[0]=ch; break;default : syn=-1;}}void lrparser(){if(syn==1){scaner();yucu();if(syn=6){scaner();if(syn==0 && (k==0))cout<<"\nsuccess\n"<<endl;}else{if(k!=1)cout<<"\nwhile error\n"<<endl;k=1;}}else{cout<<"\nmain error\n"<<endl;k=1;}return;}void yucu(){statement();while(syn==31){scaner();statement();}return;}void statement(){if(syn==10){scaner();if(syn==18){scaner();expression();}else{cout<<"\nscentence error\n"<<endl;k=1;}}return;}void expression(){term();while(syn==22||syn==23){scaner();term();}return;}void term(){factor();while(syn==24||syn==25){scaner();factor();}return;}void factor(){if(syn==10||syn==20)scaner();else if(syn==26){scaner();expression();if(syn==27)scaner();else{cout<<"( error"<<endl;k=1;}}else{cout<<"expression error"<<endl;k=1;}return;}五、实验过程原始记录( 测试数据、图表、计算等)六、实验结果、分析和结论(误差分析与数据处理、成果总结等。
组员学号姓名实验名称对各算术表达式进行语法分析实验室实验目的或要求实验目的:1、掌握语法分析器生成工具的使用和了解编译器的设计;2、了解自上而下语法分析器的构造过程;3、能够构造LR分析表,编写由该分析表驱动的语法分析器程序;4、借助语法制导翻译,可在语法分析的同时,完成对语义的翻译;5、借助语法分析,设计一个表达式的判断分析器,即从键盘上输入算术表达式,分析器将显示该表达式的正确与否。
实验原理(算法流程)实验算法流程图如下所示:开始输入表达式表达式保存到数ch第一个元素为)+-*/YCh[i]=’(’i++YNCh[i]=NULLNCh[i]是0~9i++YCh[i]是0~9Ch[i]=+ -*/)N多了+ -*/)Y其他错误NYCh[i]=* /Ni++YCh[i]=+ -*/NY多了+ -*/Ch[i]=+ -NNCh[i]=)Y少了)N错误首部多了) +-*/结束程序界面(效果图)实验结果界面:只选择几个典型的例子进行分析,可进行任意表达式输入。
1)未进行语法分析时的界面;2)输入正确的表达式(1+2)*(6-3)+1进行语法分析时的界面结果;3)输入错误的表达式1*2+(2+3并进行语法分析时的界面结果;程序界面(效果图)4)输入错误的表达式1+(+5+6)并进行语法分析时的界面结果;程序界面(效果图)程序代码 #include "stdafx.h"#include "grammer.h"#include "mfc_语法分析器.h"#include "mfc_语法分析器Dlg.h"int flag;int i,j;int length;CString string;int grammer(CString str){i=0;flag=0;char ch[MAX];length=str.GetLength();strcpy(ch,str);if(length!=0){F(ch);if(flag==0){MessageBox(NULL,"输入表达式符合文法","正确",MB_OK|MB_ICONINFORMATION);}//str=ch;//return flag;}else{MessageBox(NULL,"表达式为空","提示",MB_OK|MB_ICONW ARNING);//MessageBox(NULL,"表达式为空","提示",MB_OK|MB_ICONERROR);return -1;}return flag;}void F(char ch[]){if(ch[0]=='+'){程序代码flag=0;MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法0","错误",MB_OK|MB_ICONERROR); MessageBox(NULL,"开始处多了+","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);flag=1;}elseif(ch[0]=='-'){flag=0;MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法0","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);MessageBox(NULL,"开始处多了-","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);flag=1;}elseif(ch[0]=='*'){flag=0;MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法0","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);MessageBox(NULL,"开始处多了*","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);flag=1;}elseif(ch[0]=='/'){flag=0;MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法0","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);MessageBox(NULL,"开始处多了/","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);flag=1;}elseif(ch[0]==')'){flag=0;MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法0","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);MessageBox(NULL,"开始处多了)","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);flag=1;}/*上述为对第一个字符的特殊处理*/elseif(ch[i]!=NULL){if(ch[i]=='('){i++;F(ch);程序代码if(ch[i]!=')'){if(flag==0){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法1","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);MessageBox(NULL,"少了')'","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMATION);}flag=1;}else{i++;if(ch[i]!=NULL)T(ch);}}elseif(ch[i]<='9'&&ch[i]>='0'){while(ch[i]<='9'&&ch[i]>='0')i++;if(ch[i]!=NULL)T(ch);}else{if(flag==0){if(ch[i]!=NULL&&ch[i]!=')'){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法2.1","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);if(ch[i]==' ') MessageBox(NULL,"含有空格","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='+') {MessageBox(NULL,"多了'+'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}else if(ch[i]=='-') MessageBox(NULL,"多了'-'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='*') MessageBox(NULL,"多了'*'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);程序代码else if(ch[i]=='/') MessageBox(NULL,"多了'/'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}else if(ch[i]==NULL){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法2.2","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);if(ch[i-1]==' ') MessageBox(NULL,"含有空格","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='+') MessageBox(NULL,"多了最后的'+'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='-') MessageBox(NULL,"多了最后的'-'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='*') MessageBox(NULL,"多了最后的'*'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='/') MessageBox(NULL,"多了最后的'/'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}else if(ch[i]!=NULL&&ch[i]==')'){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法2.3","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);if(ch[i-1]==' ') MessageBox(NULL,"含有空格","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='(') MessageBox(NULL,"含有一对空括号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='+') MessageBox(NULL,"多了最后的'+'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='-') MessageBox(NULL,"多了最后的'-'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='*') MessageBox(NULL,"多了最后的'*'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='/') MessageBox(NULL,"多了最后的'/'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}}flag=1;}}}void T(char ch[]){if(ch[i]=='*'||ch[i]=='/')程序代码{i++;if(ch[i]!=NULL&&ch[i]!='+'&&ch[i]!='-'&&ch[i]!='*'&&ch[i]!='/')F(ch);else{if(flag==0){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法3","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);if(ch[i]==' ') MessageBox(NULL,"含有空格","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='+') MessageBox(NULL,"多了'+'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='-') MessageBox(NULL,"多了'-'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='*') MessageBox(NULL,"多了'*'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='/') MessageBox(NULL,"多了'/'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}flag=1;}}elseE(ch);}void E(char ch[]){if(ch[i]=='+'||ch[i]=='-'){i++;if(ch[i]!=NULL&&ch[i]!='+'&&ch[i]!='-'&&ch[i]!='*'&&ch[i]!='/')F(ch);else{if(flag==0){if(ch[i]!=NULL){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法4.1","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);if(ch[i]==' ') MessageBox(NULL,"含有空格","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);程序代码else if(ch[i]=='+') MessageBox(NULL,"多了'+'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='-') MessageBox(NULL,"多了'-'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='*') MessageBox(NULL,"多了'*'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i]=='/') MessageBox(NULL,"多了'/'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}else if(ch[i]==NULL){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法4.2","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);if(ch[i-1]==' ') MessageBox(NULL,"含有空格","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='+') MessageBox(NULL,"多了最后的'+'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='-') MessageBox(NULL,"多了最后的'-'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='*') MessageBox(NULL,"多了最后的'*'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else if(ch[i-1]=='/') MessageBox(NULL,"多了最后的'/'号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}}flag=1;}}else if(ch[i]!=')'){if(flag==0){MessageBox(NULL,"输入表达式不符合文法5","错误",MB_OK|MB_ICONERROR);if(ch[i]=='('&&ch[i+2]==')') MessageBox(NULL,"含有一对多余的括号","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);else MessageBox(NULL,"其他类型的错误","提示",MB_OK|MB_ICONINFORMA TION);}flag=1;}}实验结果分析及心得体会实验结果分析:本次实验借助语法分析,设计一个表达式的判断分析器,从键盘上输入算术表达式,分析器对该表达式的正确与否进行分析。
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。
青岛理工大学课程实验报告
(2).递归下降分析程序示意图(左)语法串分析程序示意图(右)
(4)statement 语法分析程序流程图(左)expression表达式分析函数示意图(右)
(3)term分析函数示意图(左)factor分析过程示意图(右)
调试过程及实验1.测试一
输入begin x:=9; x:=2*3; b:=a+x;end ;# 后经语法分析输出如图所示:
结
果
2.测试二
输入x:=a+b*c end # 后经语法分析输出如图所示:
3.测试三
输入 begin q:=6; d:=4; end #,经语法分析输出如图所示:
4.测试四
输入 begin a:=4;b:=5;c:=a*b+a #,经语法分析输出如图所示:
总结
通过本次试验,我们设计出了一个比较符合要求的语法分析器,同时了解了语法分析的过程,其主程序大致流程为:“置初值”→调用wordScanAnalyse函数读下一个单词符号→调用IrParse→结束。
分析程序的各个判断条件可以知道,需要调用函数factor();expression();yucu();term();statement();lrparser();其中嵌套了条件语句
使得拥有较为全面的处理机制,当程序不以“begin”开头,或不以“end #”。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告(2002—2003学年第一学期)课程名称:编译原理开课实验室:信自楼445 2012 年12 月 7 日一、实验目的及内容(1)实验目的:1. 了解单词(内部编码)符号串中的短语句型结构形成规律。
2. 理解和掌握语法分析过程中语法分析思想(LL,LR)的智能算法化方法。
3. 理解语言分析在编译过程中的作用、输入以及输出,学习它与编译器其它模块之间的协作关系。
4. 掌握语法分析的两类基本方法:自上而下的分析与自下而上的分析,并通过对自上而下的分析的编码实现,理解其执行过程以及相关限制。
(2)实验内容:实现下述我们定义的语言的语法分析器。
这种语言的程序结构很简单,语法相当于c的函数体,即由一对大括号括起来的语句序列,没有过程或函数。
声明语句、表达式语句及控制语句的写法都与c类似,但规定:一条声明语句只能声明一个整型变量,没有数组;控制语句只是if、for和while三个语句,这三个语句本身也可以包含语句序列;表达式仅局限于布尔表达式和整型算术表达式,布尔表达式由对两个算术表达式的比较组成,该比较使用<,>,<=,>=,= =,!=比较运算符;算术表达式可以包括整型常数、变量以及+,-,*,/这四个运算符。
另外,还可以有复合语句。
用read和write语句实现输入输出。
注释用/*和*/括起来,但注释不能嵌套。
二、实验原理及基本技术路线图(方框原理图或程序流程图)语法分析器流程图:三、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等或使用软件)1台PC以及VISUAL C++6.0软件。
四、实验方法、步骤(或:程序代码或操作过程)1、语法规则① <程序> ::= {<变量定义语句> | <赋值语句> | <条件语句> | <循环语句> }② <变量定义语句> ::= var 变量{,变量};③ <赋值语句> ::= 变量:= <表达式>;④ <表达式> ::= 标识符{运算符标识符 };⑤ <标识符> ::= 变量 |常量⑥ <运算符 > ::= + | - | * | / | >= | <=⑦ <条件语句> ::= <if语句>[<else语句>]⑧ <if语句> ::= if(表达式) then[begin] {赋值语句 |条件语句 | 循环语句}[end]⑨ <else语句> ::= [begin] {赋值语句 | 条件语句 | 循环语句} [end]⑩ <循环语句> ::= while(表达式) [begin] {赋值语句 | 条件语句 | 循环语句} [end] <输出语句> ::= prn 表达式--注1:若if语句、else语句、循环语句中出现begin,后面的end必须出现,即begin 与end同对出现--注2:if、while后的"(",")"表示终结符,而不是定义成分优先的说明符号2、分析表:: = 变量常量,;运算符() 变量定义->②->②->②->②赋值语句->③->③->③->③->③条件语句->⑦->⑦->⑦->⑦->⑦->⑦->⑦循环语句->⑩->⑩->⑩->⑩->⑩->⑩->⑩输出语句->->->while var begin end if then prn 变量定义->②赋值语句条件语句->⑦->⑦->⑦->⑦循环语句->⑩->⑩->⑩输出语句->(3)源代码(见.c文件)五、实验过程原始记录( 测试数据、图表、计算等)测试(1)测试(2)测试(3)测试(4)六、实验结果、分析和结论(误差分析与数据处理、成果总结等。
编译原理实验报告班级:软件0501班学号:**********姓名:***词法分析器与语法分析器I. 问题描述设计、编制并调试一个词法分析子程序,完成识别语言单词的任务;设计、编制、调试一个语法分析程序,并用它对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。
ii. 设计简要描述界面需求:为了更加形象的模拟过程,此实验使用图形界面。
要求从图形界面上输入输入串,点击词法分析,可以将词法分析后识别的单词符号显示,点击语法分析,可以将语法分析的堆栈过程显示,并且显示结果(是否是符合文法的句子),清空则可以将所有置空。
功能分析:1、由用户输入输入串;2、用户点击“词法分析”,可以将词法分析后识别的单词符号显示。
3、用户点击语法分析,可以将语法分析的堆栈过程显示,并且显示结果(是否是符合文法的句子)4、用户点击清空,则将界面所有组件置为空思路描述:一、设计构想:本实验决定编写一个简易C语言的词法分析器和语法分析器。
使其能够识别while,if等关键字,可以判断赋值语句、条件语句、循环语句。
二、文法分析1、需要识别的关键字及其识别码有:关键字识别码关键字识别码关键字识别码main 0 - 11 ;22int 1 * 12 > 23char 2 / 13 < 24if 3 ( 14 >= 25else 4 ) 15 <= 26for 5 [ 16 == 27while 6 ] 17 != 28ID 7 { 18 ERROR -1NUM 8 } 19= 9 , 20+ 10 : 212、文法〈程序〉→ mai n()〈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〉→<|<=|>|>=|=|!>转化为符号表示:S→ main() K|空K→ { C }C→Y;C |空Y→F | T | XF→ ID = BT→ if J KX→ while J KJ→( B G B )B→ B Z B |( B )| ID | NUMZ→ + | - | * | /G→< | <= | > | >= | == | !>表示含义:S:程序 K:语句块 C:语句串 Y:语句 F :赋值语句T:条件语句 X:循环语句 J:条件 B:表达式 I:项 Z :运算符G:关系符3、LL(1)分析表(1),求出first集及follow集:FIRST(S)={mian}FIRST(K)={{}FIRST(C)= FIRST(Y)= {ID,if,while,空};FIRST(Y)= FIRST(F)+ FIRST(T)+ FIRST(X)={ID,if,while};FIRST(F)={ID};FIRST(T)={if};FIRST(X)={while};FIRST(J)= FIRST(B)={};FIRST(B)={(,ID,NUM };FIRST(Z)={+,-,*,/}FIRST(G)={<,<= ,>,>=,==,!= };FOLLO W(S)={#};FOLLO W(K)={;};FOLLO W(C)={}};FOLLO W(Y)={;}FOLLO W(F)={;};FOLLO W(T)={;};FOLLO W(X)={;};FOLLO W(J)={{,;};FOLLO W(B)={+,-,*,/,),<,<= ,>,>=,==,!=,;};FOLLO W(B’)={+,-,*,/,),<,<= ,>,>=,==,!=,;};FOLLO W(Z)={(,ID,NUM };FOLLO W(G)={(,ID,NUM };(2)消除左递归,拆分文法关系并编号0、S→ 空1、S→ main() K2、K→ { C }3、C→Y;C4、C→空5、Y→ F6、Y→ T7、Y→ X8、F→ ID = B9、T→ if J K10、X→ while J K11、J→( B G B )12、 B→( B )B'13、B→ ID B'14、B→ NUM B'15、B'→ BZB B'16、B'→空17、Z→ +18、Z→ -19、Z→ *20、Z→ /21、 G→ <22、 G→ <=23、 G→ >24、 G→ >=25、 G→ ==26、 G→ !=(3)构造LL (1)分析表(注:在表中用上一步的编号表示所需要的产生式)iii. 详细设计描述 项目构架:各函数功能介绍:main 空 () { } ; = if while ID num + - * / < <= > >= == != # S 10 K 2 C 4 4 3 3 3 Y 6 7 5 F 8 T 9 X10 J11 B1213 14B '16 15 16 16 15 15 16 16 16 16 16 16 16 16 16 16 Z 17 18 19 20G21 22 232425261、word.wordList包(存储了关键字):word:此类是定义了存储关键字的结构:包括String型的关键字,和int型的识别符。
昆明理工大学信息工程与自动化学院学生实验报告(2011 —2012 学年第 1 学期)课程名称:编译原理开课实验室: 445 2011年 12 月 19日年级、专业、班计科093 学号200910405310 姓名孙浩川成绩实验项目名称语法分析器指导教师严馨教师评语该同学是否了解实验原理: A.了解□ B.基本了解□ C.不了解□该同学的实验能力: A.强□ B.中等□ C.差□该同学的实验是否达到要求: A.达到□ B.基本达到□ C.未达到□实验报告是否规范: A.规范□ B.基本规范□ C.不规范□实验过程是否详细记录: A.详细□ B.一般□ C.没有□教师签名:年月日一、实验目的及内容实验目的:编制一个语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。
实验内容:在上机(一)词法分析的基础上,采用递归子程序法或其他适合的语法分析方法,实现其语法分析程序。
要求编译后能检查出语法错误。
已知待分析的C语言子集的语法,用EBNF表示如下:<程序>→main()<语句块><语句块> →‘{’<语句串>‘}’<语句串> → <语句> {; <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><关系运算符> <表达式><表达式> →<项>{+<项>|-<项>}<项> → <因子> {* <因子> |/ <因子>}<因子> →ID|NUM| ‘(’<表达式>‘)’<关系运算符> →<|<=|>|>=|==|!=二、实验原理及基本技术路线图(方框原理图或程序流程图)三、所用仪器、材料(设备名称、型号、规格等或使用软件)1台PC以及VISUAL C++6.0软件四、实验方法、步骤(或:程序代码或操作过程)#include <iostream>#include <string>using namespace std;char prog[80],token[8];char ch;int syn,p,m,n,sum,k=0;char *key[6]={"main","int","char","if","else","while"};void scaner();void lrparser();void yucu();void statement();void expression();void term();void factor();void main(){p=0;cout<<"语法分析"<<endl;cout<<"请输入字符串,以“@”结尾:"<<endl;do {ch = getchar(); prog[p++]=ch;}while(ch!='@');p=0;scaner();lrparser();}void scaner(){sum=m=0;for(n=0;n<8;n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' ') ch=prog[p++];if((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')){while((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z')||(ch>='0'&&ch<='9')) {token[m++]=ch; ch=prog[p++];}token[m++]='\0';p--;syn=10;for(n=0;n<6;n++)if(strcmp(token,key[n])==0){syn=n+1; break;}}else if(ch>='0'&&ch<='9'){while(ch>='0'&&ch<='9'){sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p--;syn=20;}elseswitch(ch){case '<': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='<') {syn=33; token[m++]=ch;}else if(ch=='=') {syn=35; token[m++]=ch;}break;case '>': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=34; token[m++]=ch;}else {syn=32; p--;}break;case '=':token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='='){ syn=36;token[m++]=ch;}else{ syn=21;p--;}break;case ':': m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=18; token[m++]=ch;}else {syn=17; p--;}break;case '+': syn=22; token[0]=ch; break;case '-': syn=23; token[0]=ch; break;case '*': syn=24; token[0]=ch; break;case '/': syn=25; token[0]=ch; break;case ';': syn=31; token[0]=ch; break;case '(': syn=26; token[0]=ch; break;case ')': syn=27; token[0]=ch; break;case '@': syn=0; token[0]=ch; break;default : syn=-1;}}void lrparser(){if(syn==1){scaner();yucu();if(syn=6){scaner();if(syn==0 && (k==0))cout<<"\nsuccess\n"<<endl;}else{if(k!=1)cout<<"\nwhile error\n"<<endl;k=1;}}else{cout<<"\nmain error\n"<<endl;k=1;}return;}void yucu(){statement();while(syn==31){scaner();statement();}return;}void statement(){if(syn==10){scaner();if(syn==18){scaner();expression();}else{cout<<"\nscentence error\n"<<endl;k=1;}}return;}void expression(){term();while(syn==22||syn==23){scaner();term();}return;}void term(){factor();while(syn==24||syn==25){scaner();factor();}return;}void factor(){if(syn==10||syn==20)scaner();else if(syn==26){scaner();expression();if(syn==27)scaner();else{cout<<"( error"<<endl;k=1;}}else{cout<<"expression error"<<endl;k=1;}return;}五、实验过程原始记录( 测试数据、图表、计算等)六、实验结果、分析和结论(误差分析与数据处理、成果总结等。
其中,绘制曲线图时必须用计算纸或程序运行结果、改进、收获)这次上机实验主要是能够采用C编程语言实现简单的语法分析程序,设计,编制并调试一个语法分析程序,加深对语法分析原理的理解。
但由于自己编程能力弱,做的不是太好,主要是通过查资料和同学的帮助完成的。
编译原理这门课的知识比较逻辑化和抽象华,要学懂这门课比较困难,因此,在今后学习中,我要更加努力,熟读课本,以求熟悉并掌握该门课的知识要点。
注:教师必须按照上述各项内容严格要求,认真批改和评定学生成绩。
-11-。