编译原理用递归下降法进行表达式分析实验报告
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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:20133967 实验目标:用递归下降子程序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; //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⑶流程图:⑷关键函数: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void T(); //分析子程序void F(); //分析子程序void E1(); //分析子程序void E(); //分析子程序void T1(); //分析子程序源程序代码:(加入注释)#include<stdio.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<windows.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]={'+','-','*','/'};char bound[2]={'(',')'};struct Token{int code;char ch[10];};struct Token tokenlist[50];struct Token tokentemp;void T();void F();void E1();void E();void T1();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){int i;for(i=0;i<2;i++){if(ch==bound[i]){return i+1;}}return 0;}int Isoperate(char ch){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++){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;if(sour[i+1]=='#'){printf("<10,%s>标识符\n",nowword);struct Token tokentemp;tokentemp.code=10;int i=0;for(i;i<=nowlen;i++)tokentemp.ch[i]=nowword[i];tokenlist[m]=tokentemp;}}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;}}int io=0;for(io;io<=m;io++){printf("tokenlist%d.code值为%d\n",io,tokenlist[io].code);}E();if(op==m)printf("OK!!!");elseprintf("WRONG!!!");return 0;}void E(){T();E1();}void E1(){if(tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==4){tokenlist[op++];T();E1();}}void T1(){if(tokenlist[op].code==5||tokenlist[op].code==6){tokenlist[op++];F();T1();}}void T(){F();T1();}void F(){if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20) {tokenlist[op++];}else{if(tokenlist[op].code==1){tokenlist[op++];E();if(tokenlist[op].code==2){tokenlist[op++];}else{printf("WRONG!!!!!!");//exit(1);}}else{printf("WRONG!!!!!!");//exit(1);}}}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:在递归下降子程序中要注意对于错误情况的处理,以防程序无限循环,无法结束。
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。