(编译原理及实践)第五章 自底向上的分析

“d”是句型 “aAcde”的句柄
“aAcBe”是句型 “aAcBe”的句柄
➢句柄是与某个产生式的右部匹配的串， 归约到这个产生式左边的非终结符，表 示的是最右推导的逆过程的一步。
例如
S->aAcBe A->b A->Ab B->d
S=>aAcBe=>aAcde=>aAbcde=>abbcde d 是句型 “aAcde”的句柄
6
$aA
cde$
移进
➢右句型和移进-归约分析
移进-归约分析程序将终结符从输入移进 到栈直到它能执行一个归约以得到下一 个右句型
2) 可行前缀
➢ 分析栈的符号序列都被称作为右句型的可行 前缀
Stack Input
6
$aA
cde$
7
$aAc de$
8
$aAcd e$
Action shift shift reduce B→d
“aAcde” 是右句型，它在第6，7和8被分析栈和输 入分隔
aA, aAc, aAcd 都是右句型 aAcde的可行前缀
➢可行前缀和移进-归约分析
只要分析栈的内容是右句型的可行前缀， 则移进-归约分析就是正确的
3) 句柄
➢ 匹配用于下一个归约的产生式右边的符号串
➢ 它在右句型中发生的位置以及用来归约它的 产生式被称作右句型的句柄
例 G： S → cAd A → ab A→a
串 “cabd”的自底向上分析
归约过程 ： cabd |-cAd |-S
S
用 “|-” 表示一次归约
A
c abd
自底向上分析的关键问题
串 “cabd”的两个归约过程：
S→cAd
A→ab A→a
(1)cabd|-cAd|-S 可以归约到 S
(2)cabd|-cAbd 不能归约到 S
第五章 自底向上的分析
学习目标:
– 掌握 LR(0) 分析, SLR(1) 分析
– 理解: 右句型, 可行前缀, 句柄
– 了解 LALR(1) 分析, LR(1) 分析
5.1 自底向上分析概览 5.2 LR 分析方法概览 5.3 LR(0)项的有穷自动机和 LR(0) 分析 5.4 SLR(1) 分析 5.5 一般的 LR(1) 和 LALR(1) 分析
2.归约: 若有BNF选择A->α， 将栈顶部 的串α归约为非终结符A
因此自底向上的分析程序也称作移进-归约 分析程序
例 G: S->aAcBe A->b A->Ab 串 “abbcde$” 的自底向上分析是:
分析栈 输入
1
$
abbcde$
2
$a
bbcde$
3
$ab
bcde$
4
$aA
bcde$
5
$aAb cde$
➢ 即, 若 S=>*(最右)αAw=>(最右)αβw, 则 β句型αβw 的句柄， 句柄的右边w 仅包含终结符
句柄必须满足三个条件: 1) Αβw是右句型
2) S=>*(最右)αAw 3) A-> β是产生式 ➢ 经常简称为子串 β 是 “αβw” 的句柄
例如 G[E]:
E→E+T | T T→T*F | F F→(E) | id
6
$aA
cde$
7
$aAc de$
8
$aAcd e$
9
$aAcB e$
10
$aAcBe $
11
$S
$
B->d
动作 移进 移进 用 A→b归约 移进 用 A→Ab归约 移进 移进 用 B→d归约 移进 用 S→aAcBe归约 接受
➢解释
❖为了判断要完成的动作，自底向上的分 析程序会需要在栈内看得更深而不仅仅 是顶部。
移进
3
$ab
bcde$
用 A→b归约
4
$aA
bcde$
Hale Waihona Puke 移进5$aAb cde$
用 A→Ab归约
6
$aA
cde$
移进
7
$aAc de$
移进
8
$aAcd e$
用B→d归约
9
$aAcB e$
移进
10
$aAcBe $
用S→aAcBe归约
11
$S
$
接受
“b” 是句型 “abbcde”的句柄
“Ab” 是句型 “aAbcde”的句柄
❖因此我们将使用状态来表示栈中的内容
实现的关键
➢确定何时移进、何时归约？
➢不同的移进-归约分析方法将导致具有不 同能力和复杂性的分析程序
3 自底向上分析程序的特性
1) 右句型 2) 可行前缀 3) 句柄
1) 右句型
➢ 移进-归约分析程序描绘出输入出最右推导的 逆过程
例如 S->aAcBe A->b A->Ab B->d “abbcde” 的最右推导是: S=>aAcBe=>aAcde=>aAbcde=>abbcde 移进-归约分析过程是 abbcde |- aAbcde |- aAcde |- aAcBe |- S
➢在最右推导中每一个中间串都成为右句型 abbcde |- aAbcde |- aAcde |- aAcBe |- S ➢每个右句型被分析栈和输入分隔开
分析栈 输入
动作
1
$
abbcde$ 移进
2
$a
bbcde$
移进
3
$ab
bcde$
用A→b归约
4
$aA
bcde$
移进
5
$aAb cde$
用 A→Ab归约
例如
右句型 “abbcde”, 它的句柄是最左边的串 “b”,和产生式 A->b
➢句柄和移进-归约分析
❖判定分析中的下一个句柄是移进-归约分 析的主要任务
❖当栈顶形成句柄时，采取的动作是 “归 约”
❖当栈顶没有形成句柄时候，采取的动作 是 “移进”
分析栈 输入
动作
1
$
abbcde$ 移进
2
$a
bbcde$
➢在每次归约时, 与产生式右边匹配的子串 由产生式左边的结构名替代。
➢自底向上分析的关键问题是如何决定归 约的子串
2 自底向上分析的实现
分析栈 ➢ 自底向上的分析程序使用了显式栈来完成分析 ➢ 将自底向上分析示意为:
分析栈
输入
动作
$
InputString$
…
…
$StartSymbol $
接受
➢自顶向下分析和自底向上分析中的栈
“T*F+id” 的最右推导为
E=>E+T=>E+F=>E+id=>T+id=>T*F+id
因此 T*F 是 T*F+id 的句柄
右句型αβw 的分析树中的 β
S
α A
句柄是最左子树的叶子，
最左子树包含着一个结点 和它的孩子
❖自顶向下分析栈包含 记号和非终结符,而自 底向上分析栈包含 记号，非终结符和状态
❖自顶向下分析栈存储分析中等待匹配的符号， 而自底向上的分析栈存储的是已经匹配的符 号。
自底向上分析的实现 ➢基于 栈的内容 和输入的下一个作为先行
符号来确定下面要执行的动作 ➢自底向上的分析程序有两种可能的动作：
1.移进: 将终结符从输入的开头移进到栈 的顶部