递归下降语法分析程序的设计说明

编译方法实验报告实验名称：简单的语法分析程序设计实验要求1.功能：对简单的赋值语句进行语法分析随机输入赋值语句，输出所输入的赋值语句与相应的四元式2.采用递归下降分析程序完成（自上而下的分析）3.确定各个子程序的功能并画出流程图4.文法如下：5.编码、调试通过采用标准输入输出方式。

输入输出的样例如下：【样例输入】x:=a+b*c/d-(e+f)【样例输出】(说明，语句和四元式之间用5个空格隔开)T1:=b*c (*,b,c,T1)T2:=T1/d (/,T1,d,T2)T3:=a+T2 (+,a,T2,T3)T4:=e+f (+,e,f,T4)T5:=T3-T4 (-,T3,T4,T5)x:=T5 (:=,T5,-,x)【样例说明】程序除能够正确输出四元式外，当输入的表达式错误时，还应能检测出语法错误，给出相应错误提示。

6.设计3-5个赋值语句测试实例，检验程序能否输出正确的四元式；当输入错误的句子时，检验程序能够给出语法错误的相应提示信息。

7.报告容包括：递归程序的调用过程，各子程序的流程图和总控流程图，详细设计，3-5个测试用例的程序运行截图及相关说明，有详细注释的程序代码清单等。

目录1.语法分析递归下降分析算法 (5)1.1背景知识 (5)1.2消除左递归 (6)2.详细设计及流程图 (6)2.1 函数void V( ) // V -> a|b|c|d|e...|z . (6)2.2 函数void A( ) // A -> V:=E (7)2.3 函数void E() //E -> TE' (7)2.4函数void T( ) // T -> FT' (8)2.5函数void E1( ) //E'-> +TE'|-TE'|null (8)2.6函数void T1() // T'-> *FT'|/FT'|null (9)3.测试用例及截图 (9)3.1测试用例1及截图 (9)3.2测试用例2及截图 (10)3.3测试用例3及截图 (11)代码清单 (11)1.语法分析递归下降分析算法1.1背景知识无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：无左递归和无回溯。

无左递归：既没有直接左递归，也没有间接左递归。

无回溯：对于任一非终结符号U的产生式右部x1|x2|…|xn，其对应的字的首终结符号两两不相交。

如果一个文法不含回路，也不含以ε为右部的产生式，那么可以通过执行消除文法左递归的算法消除文法的一切左递归（改写后的文法可能含有以ε为右部的产生式）。

文法的左递归消除算法：1、将文法G的所有非终结符排序为U1 ,U2 ,… ,Un;2、For(i=1；i++；i≥n){for j→1 to i-1把产生式Ui→Ujα替换成Ui→β1α| β2α|…|βmα；其中：Uj→ β1| β2 |… |βm 消除Ui产生式中的直接左递归；}3.化简改写之后的文法，删除多余产生式。

文法的直接左递归消除公式：直接左递归形式：U→Ux|y；其中：x，y∈（V N∪V T）* ，y不以U打头。

直接左递归的消除：U→yU‟U‟→xU‟|ε直接左递归的一般形式：U→Ux1|Ux2|…|Ux m|y1|y2|…|y n；其中：x i≠ε ,y i都不以U打头。

一般形式直接左递归的消除:U→y1U‟| y2U‟|…| y n U‟U‟→x1U‟| x2U‟| …| x m U‟|ε回溯的消除的前提是文法不得含有左递归，可提左因子来消除回溯。

1.2消除左递归根据实验中给出的文法，进行消除左递归及回溯，得到下列的式子A -> V:=EE -> TE'E'-> +TE'|-TE'|nullT -> FT'T'-> *FT'|/FT'|nullF -> V|(E)V -> a|b|c|d|e...|z2.详细设计及流程图根据消除左递归后的文法，可以编写相应的函数。

2.1 函数void V( ) // V -> a|b|c|d|e...|zvoid V() // V -> a|b|c|d|e...|z函数设计主要用来识别小写字母的，如果是小写字母的话，放入字符表，不是的话，输出语法错误。

函数比较简单，代码如下：if(islower(s[sym])){Table[list_n][0] = s[sym]; //把读取的小写字母存入符号表，便于分析是生成中间代码Table[list_n][1] = '\0';list_n++;sym++;}else{printf("Operand Errors!\n"); //运算对象错误SIGN=1;exit(0);}2.2 函数void A( ) // A -> V:=Evoid A() // A -> V:=E 函数主要用来实现赋值的操作，流程图如图1所示。

开始V( )s[sym]==':'&&s[sym+1]=='='sym+=2;E( );Y输出表达式N输出错误结束图1 A( ) 函数流程图2.3 函数void E() //E -> TE'函数E（）里面主要递归调用函数T( )和E'( )。

当没有出现语法错误时就可正常的运行。

函数比较简单，代码如下：{if(SIGN==0){T();E1();}}2.4函数void T( ) // T -> FT'函数T( )里面主要递归调用函数F ( )和T''( )。

当没有出现语法错误时就可正常的运行。

函数比较简单，代码如下：if(SIGN==0){F();T1();}2.5函数void E1( ) //E'-> +TE'|-TE'|null函数void E1() //E'-> +TE'|-TE'|null，主要用来实现加减法的语义分析。

流程图如图2所示。

开始SIGN==0s[sym] == '+'||s[sym]=='-'输出三地址式和四元表达式p=sym; sym++T()Y E1()结束NN图2 E1 ( ) 函数流程图2.6函数void T1() // T'-> *FT'|/FT'|null函数void T1() // T'-> *FT'|/FT'|null ，主要用来实现乘除法的语义分析。

流程图如图3所示。

开始SIGN==0s[sym] == '*'||s[sym]=='/'输出三地址式和四元表达式p=sym; sym++F()Y T1()结束NN图3 T1 ( ) 函数流程图3.测试用例及截图3.1测试用例1及截图用例1为实验要求上的的用例。

测试结果图4所示。

图4 测试用例1及结果截图3.2测试用例2及截图用例2为出现大写字母，出现报错。

测试结果图5所示。

图5 测试用例2及结果截图3.3测试用例3及截图用例3为随意编写用例。

测试结果图6所示。

图6 测试用例3及结果截图代码清单#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include <ctype.h>void A(); // A -> V:=Evoid E(); // E -> TE'void T(); // T -> FT'void E1(); // E'-> +TE'|-TE'|nullvoid T1(); // T'-> *FT'|/FT'|nullvoid F(); // F -> V|(E)void V(); // V -> a|b|c|d|e...|zchar s[50],n='1'; //s[50]用于存放输入的赋值表达式char Table[50][3]; //产生中间代码所需的符号表int SIGN,sym; //sym为s[50]中当前读入符号的下标int list_n=0; //符号表的下标/*消除左递归及回溯A -> V:=EE -> TE'E'-> +TE'|-TE'|nullT -> FT'T'-> *FT'|/FT'|nullF -> V|(E)V -> a|b|c|d|e...|z*/int main(){SIGN = 0; //SIGN用于指示赋值表达式是否出现错误sym=0;scanf("%s",&s);if( s[0] == '\0') //没有输入的情况直接退出return 0;A();if(s[sym]!='\0'&&SIGN==0){printf("ERROR!\n");exit(0);}return 0;}void A() // A -> V:=E{V();if(s[sym]==':'&&s[sym+1]=='=') //判断赋值号是否有拼写错误{sym+=2;E();printf("%s:=%s",Table[list_n-2],Table[list_n-1]);printf(" (:=,%s,-,%s)\n",Table[list_n-1],Table[list_n-2]);}else{printf("The assignment Symbol spelling mistakes!\n"); //赋值号拼写错误SIGN=1;exit(0);}}void V() // V -> a|b|c|d|e...|z{if(islower(s[sym])){Table[list_n][0] = s[sym]; //把读取的小写字母存入符号表，便于分析是生成中间代码Table[list_n][1] = '\0';list_n++;sym++;}else{printf("Operand Errors!\n"); //运算对象错误SIGN=1;exit(0);}}void E() //E -> TE'{if(SIGN==0){T();E1();}}void T() // T -> FT'{if(SIGN==0){F();T1();}}void E1() //E'-> +TE'|-TE'|null{int p;if(SIGN==0){if(s[sym] == '+'||s[sym]=='-'){p=sym; //用p记录出现'+'或'-'时sym的值sym++;T();char ch[3];ch[0] = 'T';ch[1] = n;ch[2] = '\0';if(s[p] == '+'){printf("%s:=%s+%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]); //输出三地址代码printf(" (+,%s,%s,%s)\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch); //输出四元式}else{printf("%s:=%s-%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]); //输出三地址代码printf(" (-,%s,%s,%s)\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch); //输出四元式}strcpy(Table[list_n-2],ch); //将当前结果归结式放在符号表中list_n--;n++;E1();}}}void T1() // T'-> *FT'|/FT'|null{int p;if(SIGN==0){if(s[sym] == '*'||s[sym]=='/'){p=sym;sym++;F();char ch[3];ch[0] = 'T';ch[1] = n;ch[2] = '\0';if(s[p] == '*'){printf("%s:=%s*%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]); //输出三地址代码printf(" (*,%s,%s,%s)\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch);//输出四元式}else{printf("%s:=%s/%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]); //输出三地址代码printf(" (/,%s,%s,%s)\n", Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch);//输出四元式}strcpy(Table[list_n-2],ch); //将当前结果归结式放在符号表中list_n--;n++;T1();}}}void F() //F -> V|(E){if(SIGN==0){if(s[sym]=='('){sym++;E();if(s[sym]==')')sym++;else{printf("ERROR!\n");SIGN=1;exit(0);}}else if(islower(s[sym])) //判断s[sym]是否是小写字母V();else{printf("ERROR!\n");SIGN=1;exit(0);}}}。