实验报告四递归下降语法分析程序设计

《编译原理》实验报告
实验序号： 4 实验项目名称：递归下降语法分析程序设计
SELECT（E’ →ε）={ε，)，#}
对T SELECT（T→FT’）={(，i}
对T’ SELECT（T’ →*FT’）={ * }
SELECT（T’ →∕FT’）={ ∕ }
SELECT（T’ →ε）={ε，+，−，)，#}
对F SELECT（F→(E) ）={ ( }
SELECT（F→i）={ i }
∴SELECT(E’ →+TE’)∩SELECT（E’ →−TE’）∩SELECT（E’ →ε）=ΦSELECT(T’ →*FT’)∩SELECT（T’ →∕FT’）∩SELECT（T’ →ε）=Φ
SELECT（F→(E) ）∩SELECT（F→i）= Φ
由上可知，有相同左部产生式的SELECT集合的交集为空，所以文法是LL （1）文法。

因此，转化后的文法可以用递归下降分析法作语法分析。

（2）设计
这里采用递归下降分析法形象描述递归子程序。

程序中将要用到的几个重要数据如下：
一个全局变量ch，存放由文件输入得到的字符。

一个函数宏READ(ch)，实现读取文件中的字符。

五个子函数：P(E)、P(E’)、P(T)、P(T’)、P(F)。

（3）程序代码如下
/******************************************************************** ****
* 文件名：ana.c
* 文件描述：递归下降语法分析器。

分析如下方法：
* E->E+T | E-T | T
* T->T*F | T/F |F
* F->(E) | i
* 输入：每行含一个表达式的文本文件。

* 输出：分析成功或不成功信息。

* 创建人：余洪周<nickhome@> 2006-12-8
* 版本号：1.0
********************************************************************* **/
#include<stdio.h>
#include<malloc.h>
#define READ(ch) ch=getc(fp) /*宏：READ(ch)*/
char ch; /*声明为全局变量*/
int right=0;
FILE *fp;
struct struCH{
char ch;
struct struCH *next;
}struCH,*temp,*head,*shift;
/*head指向字符线性链表的头结点*/
/*shift指向动态建成的结点(游标)*/
void main(int argc,char *argv[]){
void E (); /* P(E) */
void E1(); /* P(E')*/
void T (); /* P(T) */
void T1(); /* P(T')*/
void F (); /* P(F) */
int errnum=0,k=0,m=0,countchar=0,rownum;
int charerr=0; /*开关控制量*/
/************************以只读方式打开文件*********************/ if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL)
{
printf("\n\tCan not open file %s,or not exist it!\n",argv[1]);
exit(0); /*文件不存在or打不开时，正常退出程序*/
}
else printf("\n\tSuccess open file: %s\n",argv[1]); /*成功打开文件*/
/******************遍历整个文件检测是否有非法字符
********************/
/*如果用while(!feof(fp))语言，将会多出一个字符
*所以这里采用以下方法遍历整个文件检测其否有非法字符
*/
/*[1]计算文件中字符数量*/
while(!feof(fp)){
READ(ch); /*这里读取字符只是让文件指针往前移*/
countchar++; /*统计文件中的字符数(包括换行符及文件结束符)*/
}
rewind(fp); /*将fp文件指针重新指向文件头处，以备后面对文件的操作*/
if(countchar==0){ /*空文件*/
printf("\t%s is a blank file!\n",argv[1]);
exit(0); /*正常退出本程序*/
}
/*[2]开始遍历文件*/
while(k<(countchar-1)){ /*加换行符后countchar仍多了一个，不知为何*/ ch=getc(fp);
if(!(ch=='('||ch==')'||ch=='i'||ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='#'||ch=='\n')){ charerr=1;errnum++; /*charerror出错标记，errnum统计出错个数*/
}
k++;
}
rewind(fp); /*将fp文件指针重新指向文件头处，以备后面的建链表操作*/
if(charerr==1){ /*文件中有非法字符*/
printf("\n\t%d Unindentify characters in file %s \n",errnum,argv[1]);
exit(0); /*正常退出本程序*/
}
/*******************非空且无非法字符，则进行识别操作
*****************/
for(rownum=1;m<(countchar-1);rownum++){ /*识别所有行,rownum记录行号*/
/*初始变量及堆栈和*/
right=1;
/*初始存放待识别的表达式的线性链表头*/
shift=malloc(sizeof(struCH));/**/
shift->next=NULL;
head=shift;
/*读取一行形成线性链表*/
READ(ch);putchar(ch);m++;
while(ch!='\n'&&m<(countchar)){ /*行末or到文件尾。

最后会读取文件结束符*/
/*读取ch,读取存入结点，这样每行便形成一个线性链表*/
temp=malloc(sizeof(struCH));
temp->ch=ch;
temp->next=NULL;
shift->next=temp;
shift=shift->next;
READ(ch);
if(m!=(countchar-1)) putchar(ch); /*不输出最后一次读取的文件结束符*/
m++;
}
head=head->next; /*消去第一个空头结点,并使head指向非空线性链表
头*/
shift=head; /*shift指向头结点，以便后面识别操作*/
putchar('\n');
E(); /*开始识别一行*/
if(shift->ch=='#'&&right) /*正确提示:[文件名] Line [行号]:right expression!*/
printf("%s Line %d:\t right expression!\n",argv[1],rownum);
else /*错误提示:[文件名] Line [行号]:error expression!*/
printf("%s Line %d:\t error expression!\n",argv[1],rownum);
putchar('\n');
}/*end for*/
printf("Completed!\n");
fclose(fp); /*关闭文件*/
exit(0); /*正常结束程序*/
}
/*以下函数分别对应于子模块程序*/
void E(){
T();
E1();
}
void E1(){
if(shift->ch=='+'||shift->ch=='-'){
shift=shift->next;
T();
E1();
}
else{
if(shift->ch=='#'||shift->ch==')')
return;
else
right=0;
}
}
void T(void){
F();
T1();
}
void T1(void){
if(shift->ch=='*'||shift->ch=='/'){
shift=shift->next;
F();
T1();
}
else{
if(shift->ch!='#'&&shift->ch!=')'&&shift->ch!='+'&&shift->ch!='-')
right=0; /*如果不是'#'or')'or'+'or'+'or'-'则出错*/
}
}
void F(void){
if(shift->ch=='i')
shift=shift->next;
else{
if(shift->ch=='('){
shift=shift->next;
E();
if(shift->ch==')')
shift=shift->next;
else
right=0;
}
else
right=0;
}
}
（4）调试
1.编译：在Windows平台下，用Turbo C 2编译连接生成后test4.exe；
2.输入表达式：在ana.exe程序同一目录下新建一文本文件(如：test.txt)。

往文本文件中输入要识别的表达式，表达式以“#”结束，可输入多行。

同一行“#”以后的内容在识别过种中将自动丢弃。

如将以下内容存入test.txt文件中：
i-i#
#
i#
++i#
(i+i)*i#++
3.运行：打开Dos控制台，进入程序所在的目录(如C:\>)。

输入：[程序名] [存放表达式的txt文件名]，如:test test.txt
四、实验结果与数据处理
1.在Windows平台下，用Turbo C 2编译连接生成后test4.exe。

文件与输入表
2.打开Dos控制台，进入程序所在的目录，运行test4 test.txt结果如下图：
五、分析与讨论。