实验5 LL(1)语法分析程序的设计与实现(C语言)

struct Lchar{
char char_ch;
struct Lchar *next;
}Lchar,*p,*h,*temp,*top,*base;
/*p指向终结符线性链表的头结点，h指向动态建成的终结符线性链表节点，top和base分别指向非终结符堆栈的顶和底*/
char curchar;//存放当前待比较的字符:终结符
/********************************************/
/*程序相关说明*/
/* A=E' B=T' */
/*预测分析表中列号、行号*/
/* 0=E 1=E' 2=T 3=T' 4=F */
/* 0=i 1=+ 2=* 3=(4=)5=# */
/************************************/
F i|(E)
2．参考代码
为了更好的理解代码，建议将图5.11做如下标注：
/*程序名称：LL(1)语法分析程序*/
/* E->E+T|T */
/* T->T*F|F */
/* F->(E)|i */
/*目的:对输入LL(1)文法字符串，本程序能自动判断所给字符串是否为所给文法的句子，并能给出分析过程。
int i,j;
void push(char pchar)/*入栈函数*/
{
temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));
temp->char_ch=pchar;
temp->next=top;
top=temp;
}
void pop(void)/*出栈函数*/
{
curtocmp=top->char_ch;
case 11:push('A');push('T');push('+');break;
case 20:push('B');push('F');break;
case 23:push('B');push('F');break;
case 32:push('B');push('F');push('*');break;
七、简单LL(1)文法判别程序设计
1、判断以下文法是不是LL（1）文法，写出详细的判断过程：
E E+T|E-T|T
T T*F|T/F|F
F i|(E)
（1）消除左递归，文法变为：
E TE’
E’ +TE’ | -TE’ |ε
T FT’
T’ *FT’ | /FT’ |ε
F i | (E)
（2）可推出 的非终结符表为：
printf("\n%c\t%c",curchar,curtocmp);
if(curtocmp=='#' && curchar=='#')/*如果都是终结符P94图5.11圈1、圈5、圈7*/
break;
if(curtocmp=='A'||curtocmp=='B'||curtocmp=='E'||curtocmp=='T'||curtocmp=='F')/*如果curtocmp不是终结符P94图5.11圈1*/
{
right=0;/*出错*/
break;
}
else
break;/*正确P94图5.11圈1、1、5、7*/
}
elseif(curtocmp!=curchar)/*如果curtocmp是终结符,并且不等于当前终结符链表中的终结符，则出错。P94图5.11圈1、8、9*/
{
right=0;/*出错*/
（7）该文法的预测分析表为:
i
+
-
*
/
(
)
#
E
+TE’
TE’
E’
+TE’
-TE’
εwk.baidu.com
ε
T
FT’
T’
ε
ε
*FT’
/FT’
ε
ε
F
i
(E)
2、设计LL(1)文法判别程序设计，源代码如下：
/* 程序名称： LL(1)语法分析程序 */
/* E->E+T|E-T/T */
/* T->T*F|T/F/F */
/* F->(E)|i */
temp->char_ch=ch;
h->next=temp;
h=h->next;/*如果输入正确，h不断的指向新输入的字符，而p始终指向输入终结符字符串的头位置，即前面开辟的空的链表空间。*/
}
else
{
temp=p->next;/*如果输入错误，提示输入有错，请重新输入，让temp指向输入字符串的头部，并将前面正确输出的字符串再次输出*/
case 40:push('i');break;
case 43:push(')');push('E');push('(');
}
}
/*根据curchar和curtocmp转为数字以判断是否有产生式*/
void changchartoint()
{
switch(curtocmp)/*非终结符：栈顶*/
{
case 'E':i=0;break;
实验
一、实验目的
通过LL(1)文法识别程序的设计理解自顶向下的语法分析思想。
二、实验重难点
FIRST集合、FOLLOW集合、SELECT集合元素的求解，预测分析表的构造。
三、实验内容与要求
实验内容：
1．阅读并理解实验案例中LL(1)文法判别的程序实现；
2．参考实验案例，完成简单的LL(1)文法判别程序设计。
case 'A':i=1;break;
case 'T':i=2;break;
case 'B':i=3;break;
case 'F':i=4;
}
switch(curchar)/*终结符：待识别的表达式中*/
{
case 'i':j=0;break;
case '+':j=1;break;
case '*':j=2;break;
break;
}
else/*如果curtocmp是终结符,并且等于当前终结符链表中的终结符，则匹配成功，可以读取下一个链表头的终结符P94图5.11圈10*/
{
h=h->next;/*读取下一字符*/
continue;
}
}
}
intmain(void)
{
char ch;
right=1;
base=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));/*初始化非终结符堆栈，栈底为#，栈顶为文法开始符号*/
if(top->char_ch!='#')
top=top->next;
}
void doforpush(int t)/*根据数组下标计算的值找对应的产生式，并入栈*/
{
switch(t)
{
case 0:push('A');push('T');break;
case3:push('A');push('T');break;
case '(':j=3;break;
case ')':j=4;break;
case '#':j=5;
}
}
/*识别算法*/
void dosome(void)
{
int t;
for(;;)
{
pop();/*读取栈顶的字符存curtocmp中*/
curchar=h->char_ch;/*读取输入字符链表h中一个字符存入curchar*/
char curtocmp;//存放当前栈顶的字符：非终结符
int right;
int table[5][6]={{1,0,0,1,0,0},
{0,1,0,0,1,1},
{1,0,0,1,0,0},
{0,1,1,0,1,1},
{1,0,0,1,0,0}};/*存放预测分析表，1表示有产生式，0表示无产生式。*/
h=p;/*h重新指向头结点，以便后面识别操作*/
dosome();/*开始识别*/
if(right)
printf("\n成功!输入的表达式可以被该文法识别！\n");
else
printf("\n错误!表示输入的表达式不可以被该文法识别！\n");
getch();
return 0;
}
3．测试数据及运行结果
putch(ch);//在屏幕上输出一个字符
if(ch=='i'||ch=='+'||ch=='*'||ch=='('||ch==')'||ch=='#')
{/*将输入的ch存入链表*/
temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));
temp->next=NULL;
printf("\nInput a wrong char!Input again:\n");
for(;;)
{
if (temp!=NULL)
printf("%c",temp->char_ch);
else
break;
temp=temp->next;
}
}
}while(ch!='#');
p=p->next;/*消去第一个空头节点，并使头结点指向非空线性链表表头*//*如果输入正确，h不断的指向新输入的字符，而输入字符串的头位置被记录在p里面。*/
/*目 的: 对输入LL(1)文法字符串，本程序能自动判断所给字符串是否为所给文法的句子，并能给出分析过程。
/********************************************/
/* 程序相关说明 */
/* A=E' B=T' */
#include"iostream"
#include "stdio.h"
#include "malloc.h"
#include "conio.h"
/*定义链表这种数据类型参见：
http://wenku.baidu.com/link?url=_owQzf8PRZOt9H-5oXIReh4X0ClHo6zXtRdWrdSO5YBLpKlNvkCk0qWqvFFxjgO0KzueVwEQcv9aZtVKEEH8XWSQCeVTjXvy9lxLQ_mZXeS###*/
四、实验学时
4课时
五、实验设备与环境
C语言编译环境
六、实验案例
1．实验要求
参考教材93页预测分析方法，94页图5.11预测分析程序框图，编写表达式文法的识别程序。要求对输入的LL(1)文法字符串，程序能自动判断所给字符串是否为所给文法的句子，并能给出分析过程。
表达式文法为：
E E+T|T
T T*F|F
FOLLOW(T) ={）,#,+,-}
FOLLOW(T’)={）,#,+,-}
FOLLOW(F) ={*,/,+,-,）,#}
（5）各产生式的SELECT集合为：
SELECT(E TE’)={(,i}
SELECT(E’ +TE’)={+}
SELECT(E’ -TE’)={-}
SELECT(E’ ε)={）,#}
base->next=NULL;
base->char_ch='#';
temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));
temp->next=base;
temp->char_ch='E';
top=temp;/*初始化非终结符堆栈，栈底为#，栈顶为文法开始符号E*/
/*初始化存放待识别的表达式（终结符）的线性链表头*/
E
E’
T
T’
F
否
是
否
是
否
（3）各非终结符的FIRST集合为：
FIRST(E) ={(,i}
FIRST(E’) ={+,-,ε}
FIRST(T)={(,i}
FIRST(T’) ={*,/,ε}
FIRST(F) ={(,i}
（4）各非终结符的FOLLOW集合为：
FOLLOW(E) ={）,#}
FOLLOW(E’)={）,#}
SELECT(T FT’)={(,i}
SELECT(T’ *FT’)={*}
SELECT(T’ /FT’)={/}
SELECT(T’ ε)={+,-,）,#}
SELECT(F (E))={(}
SELECT(F i)={i}
（6）有相同左部产生式的SELECT集合的交集是否为空？该文法是否为LL（1）文法？
{
if(curtocmp!='#')/*如果curtocmp不是终结符，也不是结束符，则根据预测分析表找到产生式并入栈P94图5.11圈1*/
{
changchartoint();
if(table[i][j])/*[1.1]有产生式P94图5.11圈2*/
{
t=10*i+j;/*计算产生式在数组中的位置*/
doforpush(t);/*找对应t的产生式并入栈P94图5.11圈3*/
continue;
}
else/*[1.2]没有产生式P94图5.11圈4*/
{
right=0;/*出错*/
break;
}
}
elseif(curtocmp!=curchar)/*如果curtocmp不是终结符，并且是结束符，判断终结符链表字符是否也为终结符P94图5.11圈1、1、5、6*/
h=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));
h->next=NULL;
p=h;/*开辟了一个空的链表空间,p和h同时指向该空间,该空间将作为终结符链表的头部。*/
printf("请输入要分析的字符串(#号结束)\n");
do{/*输入待识别的表达式*/
ch=getch();