编译原理-实验3算符优先分析法

实验3《算符优先分析法设计与实现》实验学时： 2 实验地点：实验日期：
一、实验目的
加深对语法分析器工作过程的理解；加强对算符优先分析法实现语法分析程序的掌握；能够采用一种编程语言实现简单的语法分析程序；能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语法翻译。

二、实验内容
在实验1的基础上，用算符优先分析法编制语法分析程序，语法分析程序的实现可以采用任何一种编程语言和工具。

三、实验方法
先在算符栈置“＄”，然后开始顺序扫描表达式，若读来的单词符号是操作数，这直接进操作数栈，然后继续读下一个单词符号。

分析过程从头开始，并重复进行；若读来的是运算符θ2则将当前处于运算符栈顶的运算符θ1的入栈优先数f与θ2的比较优先函数g进行比较。

四、实验步骤
1.定义目标语言的语法规则；
2.求解预测分析方法需要的符号集和分析表；
3.依次读入实验一的分析结果，根据预测分析的方法进行语法分析，直到源程序结
束；
4.对遇到的语法错误做出错误处理。

五、实验结果
六、实验结论
#include "stdio.h"
#include "stdlib.h"
#include "iostream.h"
char data[20][20]; //算符优先关系
char s[100]; //模拟符号栈s
char lable[20]; //文法终极符集
char input[100]; //文法输入符号串
char string[20][10]; //用于输入串的分析
int k;
char a;
int j;
char q;
int r; //文法规则个数
int r1;
int m,n,N; //转化后文法规则个数char st[10][30]; //用来存储文法规则
char first[10][10]; //文法非终结符FIRSTVT集
char last[10][10]; //文法非终结符LASTVT集
int fflag[10]={0}; //标志第i个非终结符的FIRSTVT集是否已求出int lflag[10]={0}; //标志第i个非终结符的LASTVT集是否已求出int deal(); //对输入串的分析
int zhongjie(char c); //判断字符c是否是终极符
int xiabiao(char c); //求字符c在算符优先关系表中的下标
void out(int j,int k,char *s); //打印s栈
void firstvt(char c); //求非终结符c的FIRSTVT集
void lastvt(char c); //求非终结符c的LASTVT集
void table(); //创建文法优先关系表
void main()
{
int i,j,k=0;
printf("请输入文法规则数：");
scanf("%d",&r);
printf("请输入文法规则：\n");
for(i=0;i<r;i++)
{
scanf("%s",st[i]); //存储文法规则，初始化FIRSTVT集和LASTVT集*/
first[i][0]=0; /*first[i][0]和last[i][0]分别表示st[i][0]非终极
符的FIRSTVT集和LASTVT集中元素的个数*/ last[i][0]=0;
}
for(i=0;i<r;i++) //判断文法是否合法
{
for(j=0;st[i][j]!='\0';j++)
{
if(st[i][0]<'A'||st[i][0]>'Z')
{
printf("不是算符文法!\n");
exit(-1);
}
if(st[i][j]>='A'&&st[i][j]<='Z')
{
if(st[i][j+1]>='A'&&st[i][j+1]<='Z')
{
printf("不是算符文法!\n");
exit(-1);
}
}
}
}
for(i=0;i<r;i++)
{
for(j=0;st[i][j]!='\0';j++)
{
if((st[i][j]<'A'||st[i][j]>'Z')&&st[i][j]!='-'&&st[i][j]!='>'&&st[i][j]!='|')
lable[k++]=st[i][j];
}
}
lable[k]='#';
lable[k+1]='\0';
table();
printf("每个非终结符的FIRSTVT集为：\n"); //输出每个非终结符的FIRSTVT集for(i=0;i<r;i++)
{
printf("%c: ",st[i][0]);
for(j=0;j<first[i][0];j++)
{
printf("%c ",first[i][j+1]);
}
printf("\n");
}
printf("每个非终结符的LASTVT集为：\n"); //输出每个非终结符的LASTVT集for(i=0;i<r;i++)
{
printf("%c: ",st[i][0]);
for(j=0;j<last[i][0];j++)
{
printf("%c ",last[i][j+1]);
}
printf("\n");
}
printf("算符优先分析表如下:\n");
for(i=0;lable[i]!='\0';i++)
printf("\t%c",lable[i]);
printf("\n");
for(i=0;i<k+1;i++)
{
printf("%c\t",lable[i]);
for(j=0;j<k+1;j++)
{
printf("%c\t",data[i][j]);
}
printf("\n");
}
printf("请输入文法输入符号串以#结束:");
scanf("%s",input);
deal();
}
void table()
{
char text[20][10];
int i,j,k,t,l,x=0,y=0;
int m,n;
x=0;
for(i=0;i<r;i++)
{
firstvt(st[i][0]);
lastvt(st[i][0]);
}
for(i=0;i<r;i++)
{
text[x][y]=st[i][0];
y++;
for(j=1;st[i][j]!='\0';j++)
{
if(st[i][j]=='|')
{
text[x][y]='\0';
x++;
y=0;
text[x][y]=st[i][0];
y++;
text[x][y++]='-';
text[x][y++]='>';
}
else
{
text[x][y]=st[i][j];
y++;
}
}
text[x][y]='\0';
x++;
y=0;
}
r1=x;
printf("转化后的文法为:\n");
for(i=0;i<x;i++) //输出转化后的文法规则串
{
printf("%s\n",text[i]);
}
for(i=0;i<x;i++) /*求每个终结符的推导结果(去掉"->"
后的转化文法，用于最后的规约)*/ {
string[i][0]=text[i][0];
for(j=3,l=1;text[i][j]!='\0';j++,l++)
string[i][l]=text[i][j];
string[i][l]='\0';
}
for(i=0;i<x;i++)
{
for(j=1;text[i][j+1]!='\0';j++)
{
if(zhongjie(text[i][j])&&zhongjie(text[i][j+1]))
{
m=xiabiao(text[i][j]);
n=xiabiao(text[i][j+1]);
data[m][n]='=';
}
if(text[i][j+2]!='\0'&&zhongjie(text[i][j])&&zhongjie(text[i][j+2])&&!zhongjie(text[i][j+1])) {
m=xiabiao(text[i][j]);
n=xiabiao(text[i][j+2]);
data[m][n]='=';
}
if(zhongjie(text[i][j])&&!zhongjie(text[i][j+1]))
{
for(k=0;k<r;k++)
{
if(st[k][0]==text[i][j+1])
break;
}
m=xiabiao(text[i][j]);
for(t=0;t<first[k][0];t++)
{
n=xiabiao(first[k][t+1]);
data[m][n]='<';
}
}
if(!zhongjie(text[i][j])&&zhongjie(text[i][j+1]))
{
for(k=0;k<r;k++)
{
if(st[k][0]==text[i][j])
break;
}
n=xiabiao(text[i][j+1]);
for(t=0;t<last[k][0];t++)
{
m=xiabiao(last[k][t+1]);
data[m][n]='>';
}
}
}
}
m=xiabiao('#');
for(t=0;t<first[0][0];t++)
{
n=xiabiao(first[0][t+1]);
data[m][n]='<';
}
n=xiabiao('#');
for(t=0;t<last[0][0];t++)
{
m=xiabiao(last[0][t+1]);
data[m][n]='>';
}
data[n][n]='=';
}
void firstvt(char c) //求FIRSTVT集{
int i,j,k,m,n;
for(i=0;i<r;i++)
{
if(st[i][0]==c)
break;
}
if(fflag[i]==0)
{
n=first[i][0]+1;
m=0;
do
{
if(m==2||st[i][m]=='|')
{
if(zhongjie(st[i][m+1]))
{
first[i][n]=st[i][m+1];
n++;
}
else
{
if(zhongjie(st[i][m+2]))
{
first[i][n]=st[i][m+2];
n++;
}
if(st[i][m+1]!=c)
{
firstvt(st[i][m+1]);
for(j=0;j<r;j++)
{
if(st[j][0]==st[i][m+1])
break;
}
for(k=0;k<first[j][0];k++)
{
int t;
for(t=0;t<n;t++)
{
if(first[i][t]==first[j][k+1])
break;
}
if(t==n)
{
first[i][n]=first[j][k+1];
n++;
}
}
}
}
}
m++;
}while(st[i][m]!='\0');
first[i][n]='\0';
first[i][0]=--n;
fflag[i]=1;
}
}
void lastvt(char c) //求LASTVT集{
int i,j,k,m,n;
for(i=0;i<r;i++)
{
if(st[i][0]==c)
break;
}
if(lflag[i]==0)
{
n=last[i][0]+1;
m=0;
do
{
if(st[i][m+1]=='\0'||st[i][m+1]=='|')
{
if(zhongjie(st[i][m]))
{
last[i][n]=st[i][m];
n++;
}
else
{
if(zhongjie(st[i][m-1]))
{
last[i][n]=st[i][m-1];
n++;
}
if(st[i][m]!=c)
{
lastvt(st[i][m]);
for(j=0;j<r;j++)
{
if(st[j][0]==st[i][m])
break;
}
for(k=0;k<last[j][0];k++)
{
int t;
for(t=0;t<n;t++)
{
if(last[i][t]==last[j][k+1])
break;
}
if(t==n)
{
last[i][n]=last[j][k+1];
n++;
}
}
}
}
}
m++;
}while(st[i][m]!='\0');
last[i][n]='\0';
last[i][0]=--n;
lflag[i]=1;
}
}
int deal()
{
int i,j;
int x,y;
int z; //输入串的长度k=1;
s[k]='#'; //栈置初值
for(i=0;input[i]!='\0';i++); //计算输入串的长度z=i--;
i=0;
while((a=input[i])!='\0')
{
if(zhongjie(s[k]))
j=k;
else
j=k-1;
x=xiabiao(s[j]);
y=xiabiao(a);
if(data[x][y]=='>')
{
out(1,k,s);
printf("%c",a);
out(i+1,z,input);
printf("规约\n");
do
{
q=s[j];
if(zhongjie(s[j-1]))
j=j-1;
else j=j-2;
x=xiabiao(s[j]);
y=xiabiao(q);
}while(data[x][y]!='<');
int m,n,N;
for(m=j+1;m<=k;m++)
{
for(N=0;N<r1;N++)
for(n=1;string[N][n]!='\0';n++)
{
if(!zhongjie(s[m])&&!zhongjie(string[N][n]))
{
if(zhongjie(s[m+1])&&zhongjie(string[N][n+1])
&&s[m+1]==string[N][n+1])
{
s[j+1]=string[N][0];
break;
}
}
else
if(zhongjie(s[m]))
if(s[m]==string[N][n])
{
s[j+1]=string[N][0];
break;
}
}
}
k=j+1;
if(k==2&&a=='#')
{
out(1,k,s);
printf("%c",a);
out(i+1,z,input);
printf("结束\n");
printf("输入串符合文法的定义！\n");
return 1; //输入串符合文法的定义}
}
else
if(data[x][y]=='<'||data[x][y]=='=')
{ //移进
out(1,k,s);
printf("%c",a);
out(i+1,z,input);
printf("移进\n");
k++;
s[k]=a;
i++;
}
else
{
printf("\nflase");
return 0;
}
}
printf("\nflase");
return 0;
}
void out(int j,int k,char *s)
{
int n=0;
int i;
for(i=j;i<=k;i++)
{
printf("%c",s[i]);
n++;
}
for(;n<15;n++)
{
printf(" ");
}
}
int xiabiao(char c) //求字符c在算符优先关系表中的下标{
int i;
for(i=0;lable[i]!='\0';i++)
{
if(c==lable[i])
return i;
}
return -1;
}
int zhongjie(char c) //判断字符c是否是终极符
{
int i;
for(i=0;lable[i]!='\0';i++)
{
if(c==lable[i])
return 1;
}
return 0;
}
七、实验小结
通过本次试验我知道了算符文法的形式，对给定的算符文法能构造算符优先关系分析表，并判别所给文法是否为算符优先文法。

同时，我也知道了算符优先文法的优缺点和实际应用中的局限性。