算符优先文法实验报告

《编译原理》课程实验报告实验名称：算符优先文法
姓名
学号：
地点：
教师
院系：计算机与通信工程学院
专业：计算机科学与技术09-2
一．实验目的
设计、编制并调试一个算符优先法分析程序，加深对算符优先法分析原理的理解。

二．实验内容
算术表达式的文法：
(1).E → E +T | E －T | T
(2).T → T * F | T / F | F
(3).F → i |（E）
转化后的文法：
(1).E → E +T
(2).E → E －T
(3).E → T
(4).T → T * F
(5).T →T / F
(6).T →F
(7).F → i
(8).F →（E）
根据表达式的文法，首先计算每个非终结符的FIRSTVT和LASTVT：
执行算法逐条扫描文法规则，从而构造出文法的算符优先关系表如图所示
用算符优先分析法法对该文法进行分析，在每次归约成功后则输出四元式。

四元式形式如下：
（op,arg1,arg2,result）
其中op是运算符，arg1,arg2分别是第一和第二个运算对象，当op是一目运算时，常常将运算对象定义为arg1.例如，表达式-C和赋值语句X=a的四元式可分别表示为
（i）（@，C,-,T）
（j）（=，a，-，X）
三．源代码：
#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#define MAXSIZE 64 //栈的大小
#define N -10
typedef char datatype; //以char作为栈中元素
typedef struct //定义一个栈结构
{
datatype data[MAXSIZE];
int top;
}seqstack;
seqstack OPR; //操作数栈OPR
seqstack OPT; //申明操作符栈
char *p; //全局变量指针，用来指向待分析字符串int matrix[7][7]={{N,-1,-1,-1,-1,N,1}, //算符优先矩阵
{N,1,-1,-1,-1,1,1},
{N,1,1,-1,-1,1,1},
{1,1,1,N,N,1,1},
{N,-1,-1,-1,-1,0,N},
{N,1,1,N,N,1,1},
{-1,N,N,-1,N,N,0}};
int row,line; //全局变量，分别来表示算符优先矩阵的行和列
int count=1;
int compare(char m,char n){ //算符的优先级
switch(m){
case '=':row=0;break;
case '+':row=1;break;
case '*':row=2;break;
case 'i':row=3;break;
case '(':row=4;break;
case ')':row=5;break;
case '$':row=6;break;
default: return -100;break;
}
switch(n){
case '=':line=0;break;
case '+':line=1;break;
case '*':line=2;break;
case 'i':line=3;break;
case '(':line=4;break;
case ')':line=5;break;
case '$':line=6;break;
default: return -100;break;
}
return matrix[row][line];
}
//定义对操作数栈的基本操作
void OPRsetnull() //设置操作数栈空
{
OPR.top=-1;
}
bool OPRempty() //判断操作数栈是否为空
{
if(OPR.top>=0)
return false;
else
return true;
}
void OPRpush(char x) //往操作数栈push一个操作数i
{
printf("上溢!");
else {
OPR.top++;
OPR.data[OPR.top]=x;
}
}
datatype OPRpop() //从操作数栈中pop出一个操作数{
if(OPRempty())
{
printf("下溢！");return NULL;
}
else
{
OPR.top--;
return(OPR.data[OPR.top+1]);
}
}
//定义对操作数栈的基本操作结束
datatype OPRtop() //获取操作数栈的栈顶的操作数{
if(OPRempty())
{
return NULL;
}
else
return(OPR.data[OPR.top]);
}
void OPTsetnull() //设置操作符栈空
{
OPT.top=-1;
}
bool OPTempty() //判断操作符栈是否为空
{
if(OPT.top>=0)
return false;
else
return true;
}
void OPTpush(char x) //往操作符栈push一个操作数{
printf("上溢!");
else
{
OPT.top++;
OPT.data[OPT.top]=x;
}
}
datatype OPTpop() //从操作数符中pop出一个操作数
{
if(OPTempty())
{
printf("下溢！");return NULL;
}
else
{
OPT.top--;
return(OPT.data[OPT.top+1]);
}
}
datatype OPTtop() //获取操作符栈的栈顶的操作数
{
if(OPTempty())
{
return NULL;
}
else return(OPT.data[OPT.top]);
}
//定义对操作符栈的基本操作结束
void output(char opt,char op1,char op2,int num) //输出四元式
{
if(op1=='i'&&op2=='i') printf("(%c,%c,%c,t%d)\n",opt,op1,op2,num);
if(op1!='i'&&op2=='i') printf("(%c,t%d,%c,t%d)\n",opt,op1,op2,num);
if(op2!='i'&&op1=='i') printf("(%c,%c,t%d,t%d)\n",opt,op1,op2,num);
if(op1!='i'&&op2!='i') printf("(%c,t%d,t%d,t%d)\n",opt,op1,op2,num); }
void scan()//扫描语法分析程序
{
char opt;
char op1,op2;
if(*p=='$') OPTpush(*p);//将待分析的字符串的首字符$压栈
p++;
while(*p!='$')//循环直到待分析字符串尾
{
if(*p=='i') OPRpush(*p);//如果当前字符是操作数则入栈，只有i一种操作数else {
opt=OPTtop();
//否则是操作符与操作符栈顶的字符比较优先级
P: switch(compare(opt,*p)){
case -1: OPTpush(*p); break;
//如果栈顶操作符优先级下，则将当前字符压栈
case N: break;
//若无优先级则说明待分析字符有误，不合语法规范
//出现语法错误
case 0: OPTpop(); break;
//若操作符优先级相等则说明栈顶
//符合当前操作符分别是左右括号
//将栈顶的左括号出栈即可
case 1: op1=OPRpop();
//若栈顶操作符优先级高，则将操作符栈最上两个操作数出栈
op2=OPRpop();
output(opt,op1,op2,count);//输出四元式
OPRpush(count); //并将生成的t的序数压栈（t1，t2等）；
count++;
opt=OPTpop();//将已规约的输出的操作符出栈
opt=OPTtop();//取栈顶操作符跳转到继续下一步。

goto P; break;
}
}
p++;
}
while(!OPTempty()&&!OPRempty()&&(OPTtop()!='$')){
//这里用来处理当p指向待分析字符串最后一个字符$时
//但是操作符和操作数栈中依然有字符的情况
op1=OPRpop();
op2=OPRpop(); //这种情况一般是栈底操作符优先级低于其上的操作符
opt=OPTpop(); //所以只要从上往下直接规约和输出四元式
if(opt!='='){ //在这里判断是否到'='来改换一个输出方式output(opt,op1,op2,count);
OPRpush(char(count));count++;
}
if(opt=='=') printf("(%c,t%d, ,i)\n",opt,count-1);
}
}
void main()
{
int d;
OPRsetnull();//操作数栈清空
OPTsetnull();//操作数栈清空
char ch[]="$i=i*(i*(i+i))*i$";//赋值语句
printf("分析语句:");
printf("%s\n",ch);
p=ch;
scan();//扫描分析输出
}
四．实验步骤
调试程序的结果：
五．感想
实验很累很累很累很累很累、、、、自己没能力独立完成所以看了网上的、同学的，找了书上的等等等等，亚历山大、亚历山大，好好学习天天向上！。