《编译原理》实验指导书(1)
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编译原理实验指导编译原理实验指导⽬录实验1:⽂法的读⼊和输出 (3)实验2:词法分析程序的设计 (5)实验3:LL(1)⽂法构造 (7)实验4:语法分析程序的设计(1) (9)实验5:语法分析程序的设计(2) (11)实验6:逆波兰式的翻译和计算 (15)实验7:语法制导的三地址代码⽣成 (17)实验1 ⽂法的读⼊和输出⼀、实验⽬的熟悉⽂法的结构,了解⽂法在计算机内的表⽰⽅法。
⼆、实验内容1、设计⼀个表⽰⽂法的数据结构;2、从⽂本⽂件中读⼊⽂法,利⽤定义的数据结构存放⽂法,并输出;3、本实验结果还将⽤于实验3。
三、实验要求1、了解⽂法定义的4个部分:G(Vn, Vt, S, P)Vn ⽂法的⾮终结符号集合,在实验中⽤⼤写的英⽂字母表⽰;Vt ⽂法的终结符号集合,在实验中⽤⼩写的英⽂字母表⽰;S 开始符号,在实验中是Vn集合中的⼀个元素;P 产⽣式,分左部和右部,左部为⾮终结符号中的⼀个,右部为终结符号或⾮终结符号组成的字符串,如S->ab|c2、根据⽂法各个部分的性质,设计⼀个合理的数据结构⽤来表⽰⽂法,1)若使⽤C语⾔编写,则⽂法可以设计成结构体形式,结构体中应包含上述的4部分,2)若使⽤C++语⾔编写,则⽂法可以设计成⽂法类形式,类中⾄少含有4个数据成员,分别表⽰上述4个部分⽂法数据结构的具体设计由学⽣根据⾃⼰想法完成,并使⽤C或C++语⾔实现设计的数据结构。
3、利⽤完成的数据结构完成以下功能:1)从⽂本⽂件中读⼊⽂法(⽂法事先应写⼊⽂本⽂件);2)根据⽂法产⽣式的结构,分析出⽂法的4个部分,分别写⼊定义好的⽂法数据结构的相应部分;3)整理⽂法的结构;4)在计算机屏幕或者⽂本框中输出⽂法,⽂法输出按照⼀个⾮终结符号⼀⾏,开始符号引出的产⽣式写在第⼀⾏,同⼀个⾮终结符号的候选式⽤“|”分隔的⽅式输出。
四、实验环境PC微机DOS操作系统或Windows 操作系统Turbo C 程序集成环境或Visual C++ 程序集成环境五、实验步骤1、根据⽂法定义,设计出⽂法数据结构2、⽤学⽣选择的语⾔,实现⽂法的数据结构3、编写调试⽂法读⼊和输出程序,4、测试程序运⾏效果:从⽂本⽂件中读⼊⼀个⽂法,在屏幕上输出,检查输出结果。
《编译原理》实验指导书上机实习一:词法分析目的与要求:通过编写并上机调试一个词法分析程序,掌握在对程序设计语言的源程序进行扫描的过程中,将其分解后各类单词的词法分析方法。
实验内容:输入:据教学要求和学生具体情况,从具有代表性的高级程序设计语言中,选取一个适当大小的子集,例如可以选取一类典型单词,也可以尽可能使各种类型的单词都能兼顾到。
输出:单词串的输出形式,所输出的每一单词均按形如(CLASS,V ALUE)的二元式编码。
对于变量和常数,CLASS字段为相应的类别码,V ALUE字段则是该标识符、常数的具体值或在其符号表中登记项的序号(要求在变量名表登记项中存放该标识符的字符串;常数表登记项中则存放该常数的二进制形式)。
对于关键字和分隔符,采用一词一类的编码形式。
由于采用一词一类的编码方式,所以仅需在二元式的CLASS字段上放置相应的单词的类别码,V ALUE字段则为“空”。
不过,为便于查看由词法分析程序所输出的单词串,要求在CLASS字段上直接放置单词符号串本身。
示例:词法分析是编译程序的第一个处理阶段,可以通过两种途径来构造词法分析程序。
其一是根据对语言中各类单词的某种描述或定义(如BNF),用手工的方式构造词法分析程序。
例如,可根据文法或状态转换图构造相应的状态矩阵,该状态矩阵同控制程序便组成了编译程序的词法分析程序;也可以根据文法或状态转换图利用某种语言(汇编语言或高级语言)直接编写词法分析程序。
构造词法分析程序的另外一种途径是所谓的词法分析程序的自动生成,即首先用正规式对语言中的各类单词符号进行词型描述,并分别指出在识别单词时,词法分析程序所应进行的语义处理工作,然后由一个所谓词法分析程序的构造程序对上述信息进行加工。
如美国BELL实验室研制的LEX就是一个被广泛使用的词法分析程序的自动生成工具。
(1)题目:试用手工方式构造具有以下单词的某一语言的词法分析程序。
1 BEGIN2 END3 IF4 THEN5 ELSE6 <7 <=8 =9 <> 10 > 11 >= 12 标识符13 无符号常数其中标识符和无符号数的BNF定义如下:(2)处理过程:在扫描源程序字符串时,一旦识别出关键字、分隔符、标识符、无符号常数中之一,即以单词形式(各类单词均采用相同的结构,即二元式编码形式)输出。
编译原理实验指导书《编译原理》实验指导书太原科技大学计算机学院 -3-1序《编译原理》是国内外各高等院校计算机科学技术类专业,特别是计算机软件专业的一门重要专业课程。
该课程系统地向学生介绍编译程序的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术。
由于该课程理论性和实践性都比较强,内容较为抽象复杂,涉及到大量的软件设计和算法,因此,一直是一门比较难学的课程。
为了使学生更好地理解和掌握编译原理和技术的基本概念、基本原理和实现方法,实践环节非常重要,只有经过上机进行程序设计,才能使学生对比较抽象的教学内容产生具体的感性认识,增强学生综合分析问题、解决问题的能力,并对提高学生软件设计水平大有益处。
为了配合《编译原理》课程的教学,考虑到本课程的内容和特点,本指导书设置了七个综合性实验,分别侧重于词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析和中间代码的生成、基于DAG的基本块优化,以支持编译程序的各个阶段,基本涵盖了《编译原理》课程的主要内容。
本指导书可作为《编译原理》课程的实验或课程设计内容,在课程教学的同时,安排学生进行相关的实验。
实验平台可选择在MS-DOS或Windows操作系统环境,使用C/C++的任何版本作为开发工具。
学生在做完试验后,应认真撰写实验报告,内容应包括实验名称、实验目的、实验要求、实验内容、测试或运行结果等。
目录实验一词法分析 ........................................................... 错误!未定义书签。
实验二 NFA的确定化.................................................... 错误!未定义书签。
实验三非递归预测分析 ............................................... 错误!未定义书签。
编译原理实验指导书计算机学院实验1 词法分析程序一、实验目的构造simple语言的词法分析程序,程序要求能对输入的字符串流进行词法分析。
在实验的过程中,学会应用单词分析的方法——NFA(非确定有穷自动机)和DFA(确定有穷自动机),加深对词法分析原理的理解。
二、实验内容编写为任一正则文法(见实验参考(一)simple惯用的词法)构造非确定有穷自动机NFA并转换成确定有穷自动机DFA,并对任给的一个输入串(见实验参考(二)测试用输入串)进行词法分析的程序,程序的输出为单词的序列(见实验参考(三)程序输出形式)。
三、实验参考(一)simple 惯用的词法1. 下面是语言的关键字:Begin if then while do end所有的关键字都是保留字,并且必须是小写。
2. 下面是专用符号::= + * / < <= <> > >= = ; ( ) #3. 其他单词是标识符(ID)和整型常数(NUM),通过下列正规式定义:ID = letter(letter| digit)*NUM = digit digit*letter = a |…| z | A |…| Zdigit = 0 |…| 9小写和大写字母是有区别的。
思考:构造实数的正规表达式,力争实现对实数的识别及表示。
4. 空格由空白、换行符和制表符组成。
空格一般用来分隔ID、NUM、运算符和关键字,词法分析阶段通常被忽略。
5. 各种单词符号对应的种别码如下表所示:(二)词法分析程序的功能1. 输入为所给文法的源程序字符串。
2. 程序的输出形式为单词串的输出形式。
所输出的每一单词,均按形如(syn,token和sum)的二元式编码。
其中,syn 为单词种别码;token为存放的单词自身字符串;sum为整型常数。
3.测试源程序片断:begin x:=9; if x>0 then x:=2*x+1/3;end #。
陕西理工学院数学与计算机科学学院《编译原理》实验指导班级网络10级指导教师曹阳计算机工程教研室2012年8月25日编译原理实验指导书一、实验的目的《编译原理》是针对计算机专业的学生开设的一门专业基础课程,对引导学生进行科学思维和提高学生解决实际问题的能力有重要的作用。
开设“编译原理实验”的主要目的是让学生加深理解编译原理的基本理论、方法、词法分析、语法分析、中间代码的生成直到最后的代码生成,了解编译器原理,从而提高学生分析问、题解决问题的能力。
通过实验实现以下基本目标:1.深化已学的知识,完成从理论到实践的转化通过实验,进一步加深对编译原理基本思想、原理的了解。
2. 提高分析和解决实际问题的能力实验不仅是编译原理的一次模拟训练,同时通过实验,积累经验,提高分析和解决问题的能力。
3.培养“开拓创新”能力大力提倡和鼓励在程序中使用新方法,新技术。
激发学生实践的积极性与创造性,开拓思路,设计新算法,进行新创意,培养创造性能力。
二、参加实验的学生应具备的条件参加实验的学生应当具备计算机程序设计的一些基础的知识。
即学生应当熟练掌握和使用一种计算机操作系统(windows操作系统等)、一种程序设计语言(vb、vc、c、delphi等)。
三、实验要求实验的要求体现于整个工作的各个阶段中,可根据所选课题的特点而有所侧重,但应达到如下的基本要求:(1) 根据课题任务制定合理、可行的工作计划任务;(2) 制定适当的技术方案;(3) 学生在老师的指导下独立完成设计过程;(4) 撰写实验报告(包括实验内容中各个阶段所要求的文字材料);(5) 通过实验检查评定;四、实验项目与内容提要五、实验课程考核办法1、该实验课程考核成绩按百分制计算,满分为100分,60分为及格,60分以上者可获取该学分。
2、该实验课考核由三部分组成:实验课前预习(20%),实验操作(60%),实验报告(20%)。
3、各部分成绩由实验指导教师在每个实验项目完成后分别给出,在学期结束后或完成全部实验项目后综合给出该门实验课的成绩。
实验一无符号数的有穷自动机的实现(一)实验目的无符号数的有穷自动机的实现目的是使学生掌握文法的形式描述,穷自动机的概念。
将文法转换成有穷自动机的方法,理解出错处理程序思想,如何用状态矩阵实现一个穷自动机的机内表示。
(二)实验内容1.无符号数的BNF描述(0)<无符号数> → d <余留无符号数> | . <十进制数> | e <指数部分>(1)<余留无符号数>→d <余留无符号数> | . <十进制数> | e <指数部分>|ε(2)<十进制小数> → d <余留十进制小数>(3)<余留十进制小数> e <指数部分> | d <余留十进制小数> | ε(4)<指数部分> → d <余留整指数> | + <整指数> | - <整指数>(5)<整指数> → d <余留整指数>(6)<余留整指数> → d <余留整指数> | ε2.将G[<无符号数>]文法转换成有穷自动机。
3.构造状态矩阵;将有穷自动机的状S1 S2 ……Sn及输入的字a1 a2 ……am 构成一个n*m的矩阵。
4.用状态矩阵设计出一个词法分析程序。
5.扫描无符号数,根据文法给出无符号数出错的位置。
(三)实验要求1.学生课前要认真阅读实验指导,理解实验内容与相关理论知识的关系,并完成预习报告2.用C语言或其它高级语言编写程序3.写出实验报告实验二语法制导把表达式翻译成逆波兰式(一)实验目的进一步掌握语法制导翻译的概念,理解中间语言,设计出错处理程序方法,掌握把表达式翻译成中间语言的算法。
(二)实验内容1.从左到右扫描中缀表达式,经语法分析找出中缀表达式出现的错误并给出错误的具体位置和类型。
编译原理实验指导书第1节概述1、本课程实践的目的和任务编译原理是一门实践性很强的课程,只有通过实践,才能真正掌握。
实际的编译程序是十分复杂的,有时由多达十几万条指令组成。
为此,编译原理的实践教学,采用简化编译过程的办法,选择最关键的3个环节──词法分析、语法分析(包括语义处理、产生无优化的目标指令)、连接调试,进行编程和调试训练。
每个环节作为一个实践课题。
2、实践方法任何一个实用的高级语言,其语法都比较复杂,如选其作为源语言,很难实践全过程。
故本实践将定义一个简化的语言──PASCAL语言的一个子集作为源语言,也可以自行定义一个简单的C语言子集,在3个题目中选择两个题目,也可以自行选择与编译技术相关的实验题目,设计调试出它的编译程序。
前后贯穿这一条主线进行实践。
每次都可利用课余时间编程,利用上机时间进行输入和调试。
建议使用C或C++或JAVA语言。
3、实践报告的规范和要求每个课题完成后写出实践报告。
实践报告包括程序设计时考虑的算法和方法;调试过程中出现的问题和解决的措施;提交电子版的程序清单和调试时所用的源程序。
4、简化的PASCAL语言子集的定义〈PASCAL子集程序〉→〈变量说明〉〈分程序〉。
〈变量说明〉→〈空〉|VAR〈变量表〉:INTEGER;〈变量表〉→〈变量〉|〈变量〉,〈变量表〉〈变量〉→〈标识符〉〈分程序〉→BEGIN〈语句组〉END〈语句组〉→〈语句〉|〈语句〉;〈语句组〉〈语句〉→〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈WHILE语句〉|〈分程序〉〈赋值语句〉→〈变量〉:=〈算术表达式〉〈条件语句〉→IF〈布尔表达式〉THEN〈语句〉ELSE〈语句〉〈WHILE语句〉→WHILE〈布尔表达式〉DO〈语句〉〈算术表达式〉→〈项〉|〈算术表达式〉+〈项〉|〈算术表达式〉-〈项〉〈项〉→〈初等量〉|〈项〉*〈初等量〉|〈项〉/〈初等量〉〈初等量〉→〈无符号数〉|〈变量〉|(〈算术表达式〉)〈关系表达式〉→〈算术表达式〉〈关系运算符〉〈算术表达式〉〈标识符〉→〈字母〉|〈标识符〉〈字母〉|〈标识符〉〈数字〉〈无符号数〉→〈数字〉|〈无符号数〉〈数字〉〈关系运算符〉→〈|〈=| =| 〉=| 〉|〈〉〈字母〉→ A│B│C│D│E│F│G│H│I│J│K│L│M│N│O│P│Q│R│S│T││U│V│W│X│Y│Z〈数字〉→ 1│2│3│4│5│6│7│8│9│0第2节词法分析本节进行词法分析程序的编程与调试。
《编译原理》实验指导书目录编译原理一共开设了三个实验,它们是:1.词法分析程序,占2个学时2.语法分析程序,占2个学时3.扩充的PL/0分析程序(综合实验),占6个学时。
实验报告格式1.姓名班级学号2.实验名称3.实验目的4.实验要求5.实验内容(这个是实验报告的主要部分)6.实验总结(实验心得)7. 实验报告人报告时间实验一 PL/O语言的词法分析程序GETSYM过程GETSYM的说明:由于一个单词往往是由一个或几个字符组成,所以在词法分析过程GETSYM中又定义一个取字符过程GETCH,由词法分析需要取字符时调用。
实验目的:1.为了更好的配合《编译原理》有关词法分析章节的教学2.加深和巩固学生对于词法分析的了解和掌握3.让学生初步的认识PL/0语言的基础和简单的程序编写4.学生通过本实验能够初步的了解和掌握程序词法分析的整个过程5.提高学生的上机和编程过程中处理具体问题的能力实验要求:1.做本实验之前要先阅读完总体的预备知识以及本实验相关的基础知识2.实验要求自己独立的完成,不允许抄袭别人的实验结果3.编写和调试过程中出现的问题最好做一下记录4.实验程序调试完成后,用给定的PL0测试程序(test.pl0)进行测试,由老师检查测试结果,并给予相应的成绩5.实验完成后,要上交实验报告。
实验内容:1.阅读所给出的词法分析程序(pl0_lexical.c),搞懂程序中每一个变量的含义,以及每一个过程的作用,并在该过程中进行中文注释。
2.阅读完程序后,画出各过程的流程图。
3.给出的程序包含两处输入错误,利用所给的pl/0源程序(test.pl0)对程序进行调试,使其能正确对所给文件进行分析并能够解释运行。
4.在阅读懂所给出的词法分析程序后,将你对词法分析的理解写在实验报告上。
实验环境:1.操作系统为Windows 2000或Dos6.2以上2.应用软件为Pascal或C语言GETCH 所用单元说明:CH :存放当前读取的字符,初值为空,LINE:为一维数组,其数组元素是字符;界对为1:80。
编译原理实验指导书合肥学院计算编译原理实验指导书实验一词法分析一、实验目的:通过设计编制调试一个具体的词法分析程序,加深对词法分析原理的理解。
并掌握在对程序设计语言源程序进行扫描过程屮将其分解为各类单词的词法分析方法。
编制一个读单词过程,从输入的源程序中,识別出各个具有独立意义的单词, 即基木保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。
并依次输出各个单词的内部编码及单词符号自身值。
(遇到错误时可显示“Error”,然后跳过错误部分继续显示)二、实验预习提示1、词法分析器的功能和输出格式词法分析器的功能是输入源程序,输出单词符号。
词法分析器的单词符号常常农示成以下的二元式(单词种别码,单词符号的属性值)。
本实验中,采用的是一类符号一种别码的方式。
2、单词的BNF表示<标识符> -V字母〉v字母数字串〉V字母数字串一V字母〉V字母数字串>|v数字〉V字母数字串〉Iv下划线>v字母数字串I e<无符号整数一V数字〉v数字串〉V数字串〉一V数字〉V数字串〉v加法运算符>-+<减法运算符〉->・V大于关系运算符>->>V大于等于关系运算符>-> =3、“超前搜索”方法词法分析时,常常会用到超前搜索方法。
如当前待分析字符串为“”,当前字符为此时,分析器倒底是将其分析为犬于关系运算符还是犬于等于关系运算符呢?显然,只有知道下一个字符是什么才能下结论。
超前读了一个字符所以要回退一个字符,词法分析器才能正常运行。
在分析标识符,无符号整数等时也有类似情况。
4、模块结构Y饗冲区扫播一个辛閒N ▼三、实验过程和指导:(-)准备:1・阅读课木有关章节,明确语言的语法,写出基木保留字、标识符、常'数、运算符、分隔符和程序例。
2 .初步编制好程序。
3•准备好多组测试数据。
(二)上课上机: 将源代码拷贝到机上调试,发现错误,再修改完善。
第二次上机调试通过。
(三)程序要求:程序输入/输出示例:如源程序为C语言。
输入如卜•一段:main(){int a,b;a = 1 0;b = a 4- 20;}要求输出如下图。
《编译原理》实验指导书 2006-3-1序《编译原理》是国内外各高等院校计算机科学技术类专业,特别是计算机软件专业的一门重要专业课程。
该课程系统地向学生介绍编译程序的结构、工作流程及编译程序各组成部分的设计原理和实现技术。
由于该课程理论性和实践性都比较强,内容较为抽象复杂,涉及到大量的软件设计和算法,因此,一直是一门比较难学的课程。
为了使学生更好地理解和掌握编译原理和技术的基本概念、基本原理和实现方法,实践环节非常重要,只有通过上机进行程序设计,才能使学生对比较抽象的教学内容产生具体的感性认识,增强学生综合分析问题、解决问题的能力,并对提高学生软件设计水平大有益处。
为了配合《编译原理》课程的教学,考虑到本课程的内容和特点,本指导书设置了七个综合性实验,分别侧重于词法分析、NFA的确定化、非递归预测分析、算符优先分析器的构造、LR分析、语义分析和中间代码的生成、基于DAG 的基本块优化,以支持编译程序的各个阶段,基本涵盖了《编译原理》课程的主要内容。
本指导书可作为《编译原理》课程的实验或课程设计内容,在课程教学的同时,安排学生进行相关的实验。
实验平台可选择在MS-DOS或Windows操作系统环境,使用C/C++的任何版本作为开发工具。
学生在做完试验后,应认真撰写实验报告,内容应包括实验名称、实验目的、实验要求、实验内容、测试或运行结果等。
目录实验一词法分析........................................................................................................................... 1实验二NFA的确定化.................................................................................................................. 3实验三非递归预测分析............................................................................................................... 6实验四算符优先分析器的构造............................................................................................. 10实验五LR分析 ........................................................................................................................ 12实验六语义分析和中间代码生成........................................................................................... 17实验七基于DAG的基本块优化 ............................................................................................ 19实验一词法分析1.实验目的与任务对C语言的一个子集设计并实现一个简单的词法分析器,掌握利用状态转换图设计词法分析器的基本方法。
2.实验要求利用该词法分析器完成对源程序字符串的词法分析。
输出形式是源程序的单词符号二元式的代码,并保存到文件中。
3.实验内容(1) 假设该语言中的单词符号及种别编码如下表所示。
(2) 关键字main int char if else for while都是小写并都是保留字。
算符和界符:= + -* / & <<=>>===!=&& || , : ; { } [ ] ( ) ID和NUM的正规定义式为:ID→letter(letter | didit)*NUM→digit digit*letter→a | …| z | A | …| Zdigit→0 | …| 9如果关键字、标识符和常数之间没有确定的算符或界符作间隔,则至少用一个空格作间隔。
空格由空白、制表符和换行符组成。
(3) 设计词法分析器的步骤:①首先根据上面单词符号表及ID和NUM的正规定义式,构造出状态转换图;②定义相关的变量和数据结构。
关键字作为特殊标识符处理,把它们预先安排在一张表格中(称为关键字表),当扫描程序识别出标识符时,查关键字表。
如能查到匹配的单词,则该单词为关键字,否则为一般标识符。
关键字表为一个字符串数组,其描述如下:char *KEY_WORDS[8]={″main″,″int″,″char″,″if″,″else″,″for″,″while″};用以存放单词符号二元式的数据结构可如下定义:#define MAXLENGTH 255 /* 一行允许的字符个数 */union WORDCONTENT { /* 存放单词符号的内容 */char T1[MAXLENGTH]; /* 存放标识符 */int T2; /* 存放整型常数的拼数 */char T3; /* 存放其他符号 */};typedef struct WORD { /* 单词符号二元式 */int code; /* 存放种别编码 */union WORDCONTENT value;} WORD;③按照编译程序一遍扫描的要求,把词法分析器Scaner作为一个独立的子程序来设计,通过对Scaner的反复调用识别出所有的单词符号;④当Scaner识别出一个单词符号时,则将该单词符号的二元式写入到输出文件中。
若Scaner无法识别出一个单词符号时,则调用错误处理程序PrintError,显示当前扫描到的字符及其所在行、列位置,并跳过该字符重新开始识别单词符号。
(4) 测试该设计词法分析器,可对下面的源程序进行词法分析:main(){int i = 10;while(i) i = i - 1;}输出如下二元式代码序列:(1,main) (26,() (27,)) (30,{) (2,int) (10,i) (21,=) (20,10) (34,;) (7,while) (26,( ) (10,i) (27,)) (10,i) (21, =) (10,i) (23,-) (20,1) (34,;) (31,})实验二NFA的确定化1.实验目的与任务设计并实现将NFA确定化为DFA的子集构造算法,从而更好地理解有限自动机之间的等价性,掌握词法分析器自动产生器的构造技术。
该算法也是构造LR分析器的基础。
2.实验要求设计并实现计算状态集合I的ε闭包的算法ε_Closure(I)和转换函数Move(I,a),并在此基础上实现子集构造算法Subset_Construction。
利用该从NFA到DFA的转换程序Subset_Construction,任意输入一个NFA N=(S,Σ,δ,s0,F),输出一个接收同一语言的DFA M=(S’,Σ,δ’,s0’,F’)。
3.实验内容(1)令I是NFA N的状态集S的一个子集,I的ε闭包的ε_Closure(I)构造规则如下:(a)若s∈I,则s∈ε_Closure(I);(b)若s∈I,则ε_Closure({s})∈ε_Closure(I)根据上面的规则,下面给出了一个计算I的ε闭包的算法ε_Closure(I)。
SET S;SETε_Closure(input)SET *input;{S=input; /* 初始化 */push(); /* 把输入状态集中的全部状态压入栈中 */while(栈非空){Nfa_state i;pop(); /* 把栈顶元素弹出并送入i */if(存在δ(i, ε)=j)if(j不在S中) {把i加到S中;把j压入栈中;}}return S; /* 返回ε_Closure(input)集合 */}完成上述算法的设计。
(2)令I是NFA N的状态集S的一个子集,a∈Σ, 转换函数Move(I,a)定义为:Move(I,a)= ε_Closure(J)其中,J={s’|s∈I且δ(s,a)=s’}转换函数Move(I,a)的设计通过调用ε_Closure(input)实现,完成该函数的设计。
(3)从NFA N构造一个与其等价的DFA M的子集构造算法,就是要为DFA M构造状态转换表Trans,表中的每个状态是NFA N状态的集合,DFA M将“并行”地模拟NFA N面对输入符号串所有可能的移动。
下面给出了子集构造算法Subset_Construction的框架,请完成其设计过程。
有关数据结构:States[]:是一个M的数组,每个状态有两个域,set域存放N的状态集合,flg域为一标识。
Trans[]:是M的转移矩阵(输入字母表Σ元素个数×最大状态数),Trans[i][a]=下一状态。
I:M的当前状态号a:输入符号,a∈ΣNstates[]:M的下一新状态号S:定义M的一个状态的N的状态集初始化:tates[0].set=ε_Closure({N的初态})States[0].flg=FALSENstates=1i=0S=ФTrans初始化为无状态’-’while(States[i]的flg为FALSE){States[i].flg=TRUE;for(每个输入符号a∈Σ){S=ε_Closure(Move(States[i].set,a));if(S非空)if(States中没有set域等于 S的状态){States[Nstates].set=S;States[Nstates].flg=FALSE;Trans[i][a]= Nstates++;}else Trans[i][a]= States中一个set域为S的下标;}}此算法的输出M主要由Trans矩阵描述,其中省略了每个状态是否为终态的描述,应加以完善。
(4)测试用例对下图所示的NFA N用子集构造算法Subset_Construction确定化。
NFA N的初态为12,DFA M的初态为ε_Closure({12})。
DFA M实验三非递归预测分析1.实验目的与任务设计一个非递归预测分析器,实现对表达式语言的分析,理解自上而下语法分析方法的基本思想,掌握设计非递归预测分析器的基本方法。
2.实验要求建立文法及其LL(1)分析表表示的数据结构,设计并实现相应的预测分析器,对源程序经词法分析后生成的二元式代码流进行预测分析,如果输入串是文法定义的句子则输出“是”,否则输出“否”。