编译原理实验2-自底向上语法分析算法程序设计

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《编译原理》中LR(0)语法分析动态演示系统分析与设计

《编译原理》中LR(0)语法分析动态演示系统分析与设计

《编译原理》中LR(0)语法分析动态演示系统分析与设计1. 引言1.1 研究背景编译原理是计算机科学领域的重要基础课程,而LR(0)语法分析是编译原理中一个关键的内容。

LR(0)语法分析是一种自底向上的语法分析方法,能够准确地判断一个输入串是否是给定文法的句子,同时可以生成句子对应的语法树。

LR(0)语法分析比上下文无关文法分析更为强大,因此被广泛应用于编译器的设计和实现中。

对于学习者来说,理解和掌握LR(0)语法分析并不是一件容易的事情。

传统的教学方法往往是通过讲解和演示来进行,但存在一定的局限性,学生很难深入理解其中的逻辑和原理。

设计一个LR(0)语法分析动态演示系统是十分必要和有意义的。

这样的系统可以通过图形化的界面展示LR(0)语法分析的每个步骤和过程,帮助学生更直观地理解LR(0)语法分析的原理和实现。

1.2 研究目的研究目的是为了通过设计和实现一个LR(0)语法分析动态演示系统,帮助学生和从业者更好地理解和应用LR(0)语法分析算法。

具体来说,研究目的包括但不限于以下几点:通过分析LR(0)语法分析算法的原理和流程,深入探讨其在编译原理中的重要性和应用价值,为用户提供一个直观、动态的学习工具,帮助他们更好地理解和掌握这一算法的核心概念。

通过设计和实现一个功能齐全、易于操作的LR(0)语法分析动态演示系统,提供用户友好的界面和交互功能,使用户可以通过实际操作和观察,加深对LR(0)语法分析算法的认识,并在实践中掌握其使用方法和技巧。

通过系统测试和优化,不断改进系统性能和用户体验,确保系统稳定运行并具有良好的可用性和可靠性,为用户提供一个高质量的学习工具和应用工具。

通过这些努力,旨在提高用户对LR(0)语法分析算法的理解和应用能力,促进编译原理领域的教学和研究工作的发展。

1.3 研究意义编译原理是计算机专业的重要基础课程,而LR(0)语法分析是编译原理中一项重要的内容。

通过设计和实现一个LR(0)语法分析动态演示系统,可以帮助学生更加直观地理解和掌握LR(0)语法分析的原理和算法。

编译原理 语法分析(2)_ LL(1)分析法1

编译原理 语法分析(2)_ LL(1)分析法1

自底向上分析法
LR分析法的概念 LR分析法的概念 LR(0)项目族的构造 LR(0)项目族的构造 SLR分析法 SLR分析法 LALR分析法 LALR分析法
概述
功能:根据文法规则 文法规则, 源程序单词符号串 单词符号串中 功能:根据文法规则,从源程序单词符号串中
识别出语法成分,并进行语法检查。 识别出语法成分,并进行语法检查。
9
【例】文法G[E] 文法G[E] E→ E +T | T 消除左递归 T→ T * F | F F→(E)|i 请用自顶向下的方法分析是否字 分析表 符串i+i*i∈L(G[E])。 符串i+i*i∈L(G[E])。
E→TE’ E’→+TE’|ε T →FT’ T’→*FT’|ε F→(E)|i
编译程序组织结构
表 处 理

端 中
源 程 序
词 法 分 析
语 法 分 析
语 义 分 析
间 代 码 生 成
中 后 目 端 间 标 代 代 码 码 优 生 化 成
目 标 程 序
错 误 处 理
第4章 语法分析
自顶向下分析法
递归子程序法(递归下降分析法) 递归子程序法(递归下降分析法) LL(1)分析法 LL(1)分析法
通常把按LL(1)方法完成语法分析任务的程序叫LL(1)分析程序或者LL(1)分析器。 通常把按LL(1)方法完成语法分析任务的程序叫LL(1)分析程序或者LL(1)分析器。 LL(1)方法完成语法分析任务的程序叫LL(1)分析程序或者LL(1)分析器
输入串
一、分析过程
#
此过程有三部分组成: 此过程有三部分组成: 分析表 总控程序) 执行程序 (总控程序) 分析栈) 符号栈 (分析栈)

编译原理自底向上优先分析法

编译原理自底向上优先分析法

其他领域中的应用实例
形式语言理论
自底向上优先分析法在形式语言理论中可用于研究语言的性质和结构,如文法分类、自动机理论等。
人工智能
自底向上优先分析法在人工智能领域中可用于知识表示、推理和问题求解等方面,如专家系统、智能 规划等。
06 总结与展望
总结
01
优先分析法是一种编译原理中的语法分析方法,它按照一 定的优先级规则,从左到右、从底向上地构建语法树。这 种方法在编译器设计中具有广泛的应用,能够有效地处理 表达式的语法和语义问题。
其他领域
除了编译器设计和自然语言处理领域,自底向上 优先分析法还可以应用于其他需要处理和分析语 法结构的领域。
03 自底向上优先分析法实现
构建抽象语法树(AST)
抽象语法树(AST)是源代码的抽象 语法结构的树状表现形式,树上的每 个节点都表示源代码中的一种结构。
在构建AST时,需要遵循源代码的语 法规则,将源代码中的各个元素(如 变量、操作符、语句等)按照其语法 关系组织成树状结构。
02
自底向上优先分析法是优先分析法的一种,它从输入的字 符串开始,逐步向上构建语法树,直到达到抽象语法树的 根节点。这种方法在处理复杂的表达式时具有较高的效率 和准确性。
03
优先分析法在编译原理中具有重要的地位,它不仅能够帮 助编译器正确地处理表达式的语法和语义问题,还能够提 高编译器的性能和可维护性。
语义分析
对AST进行语义检查,确保代码符合 语言的语义规则。
中间代码生成
将AST转换成中间代码,通常是三地 址码。 Nhomakorabea代码优化
对中间代码进行优化,提高执行效 率。
代码生成
将中间代码转换成机器码,生成可 执行文件。

编译原理之自底向上的优先分析法(40页)

编译原理之自底向上的优先分析法(40页)
|int * int + int int | * int + int
2021/8/25
int * int +
int
8
A Shift-Reduce Parse in Detail (3)
|int * int + int int | * int + int int * | int + int
2021/8/25
文法G[E]:E→E+E|E-E|E*E|E/E|EE|(E)|i
(1)i的优先级最高 (1) 优先级次于i,右结合 (2)*和/优先级次之,左结合
+ -*/ ( ) i# +>><<<<><> ->><<<<><> *> > > > < < > < >
(3)+和-优先级最低,左结合
/>>>><<><>
|int * int + int int | * int + int int * | int + int int * int | + int int * T | + int
T
2021/8/25
int * int +
int
11
A Shift-Reduce Parse in Detail (6)
|int * int + int int | * int + int int * | int + int int * int | + int int * T | + int T | + int

编译原理自底向上的语法分析2

编译原理自底向上的语法分析2

移进-归约过程图
4.举例:P69 [例4.11]设文法G[A]: 1 A→ aBcDe 2 B→ b 3 B → Bb 4 D→ d 对输入串abbcde进行自底向上的语法分析, 检查该符号串是否合法.
句子abbcde$ 分析过程(1页)
步骤
0 $
分析栈 $a
$ ab $ aB
输入串
abbcde$
S E T + E T + T F i
T
T * F
例2 已知句型 (a,(T),(T,S))
语法树如右图:
短语是:
① (a,(T),(T,S))
S ( )
T , S (
② a,(T),(T,S)
③ a,(T) ④ (T,S) ⑤a ⑥ (T) ⑦ T,S
T T ,
S T , )
2.算符优先文法
1.算符文法(OG):产生式的右部没有两 个非终结符直接相邻,中间总有一种运算 符相隔,因而可用来描述表达式,这样的 文法称为算符文法。 2.算符优先文法(OPG):规定了算符文 法当中各终结符号之间的规约先后次序。 ①是一个算符文法,不含ε产生式 ②定义了相邻两个终结符号之间的优先 关系
文法中任何一对终结符a、b,优先关系有四种: 1) a = b 当且仅当文法G中含有形如A→…ab… 或A→…aTb…的产生式(直接相邻);
2) a < b 当且仅当G中含有形如A→…aT…的产 生式, 而T b…或T Rb…; 3) a > b T …a或T …aR。 以上为a,b 相邻(2、3为间接相邻)。 4) a , b 无关系。没有S=>…ab…或 S=>…aTb…的产生式(直接相邻);

编译原理教学大纲

编译原理教学大纲

编译原理教学大纲一、课程介绍本课程主要介绍编译原理的相关概念、理论和实践技术,旨在培养学生对编译原理的理解和应用能力。

通过本课程的学习,学生将了解到编译器的工作原理、设计流程和实现方法,掌握常见编程语言的词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等基本技术。

二、教学目标1. 熟悉编译原理的基本概念和基础知识;2. 掌握编译器的各个模块的设计和实现方法;3. 能够使用现有编译器工具进行编译器开发和优化;4. 培养学生的编程能力、分析问题和解决问题的能力。

三、教学大纲1. 编译原理基础1.1 编译器的作用和概念- 编译过程及其阶段- 编译器的核心功能1.2 语言文法和自动机理论- 正则文法和有限自动机- 上下文无关文法和下推自动机1.3 词法分析- 正则表达式和有限自动机实现词法分析器 - 关键字、运算符、标识符、字面量的识别 2. 语法和语义分析2.1 自顶向下语法分析- LL(1)文法及其分析方法- 预测分析表和递归下降分析2.2 自底向上语法分析- LR(0)文法及其分析方法- SLR(1)文法和LR(1)文法分析2.3 语义分析与语法制导翻译- 语义动作和属性文法- 语法制导翻译的实现方法3. 中间代码生成与优化3.1 中间代码的表示和生成- 三地址码和虚拟机- 递归下降翻译的中间代码生成3.2 基本块和流图- 基本块的概念和划分- 控制流的分析和优化3.3 数据流分析与优化- 活性变量分析- 常量传播和复写传播优化4. 目标代码生成和优化4.1 目标代码生成的基本原理- 寄存器分配和指令选择- 代码布局和指令调度4.2 目标代码优化- 数据流分析在目标代码优化中的应用- 循环优化和内存优化四、教学方法本课程采用理论课与实践相结合的教学方法。

理论课重点讲解编译原理的基本概念和原理,实践课通过编写实际编译器项目,培养学生的编程和问题解决能力。

五、考核方式1. 平时成绩占比:40%包括课堂参与、作业完成情况和实验报告等。

语法分析(自上而下分析)实验报告

语法分析(自上而下分析)实验报告

实习二语法分析-自上而下分析一、实验目的使用预测分析方法对输入的表达式进行分析,掌握其具体的使用并且学会去分析一个文法。

二、实验内容1.设计表达式的语法分析器算法(使用预测分析)2.编写一段代码并上机调试查看其运行结果三、实验要求使用LL(1)分析算法设计表达式的语法分析器LL(1)文法是一个自上而下的语法分析方法,它是从文法的开始符号出发,生成句子的最左推导,从左到右扫描源程序,每次向前查看一个字符,确定当前应该选择的产生式。

实现LL(1)分析的另一种有效方法是使用一张分析表和一个栈进行联合控制。

预测分析程序的总控程序在任何时候都是按STACK栈顶符号X和当前a的输入符号行事的。

对于任何(X,a),总控程序每次都执行三种可能的动作之一。

1.若X=a=“#”,则宣布分析成功,停止分析过程2.若X=a≠“#”,则把X从STACK栈顶逐出,让a指向下一个输入符号。

3.若X是一个非终结符,则查看分析表。

四、运行结果(本程序只能对由'i','+','*','(',')'构成的以'#'结束的字符串进行分析)五、源程序实现/*LL(1)分析法源程序,只能在VC++中运行*/#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<dos.h>char A[20];char B[20];char v1[20]={'i','+','*','(',')','#'};/*终结符*/char v2[20]={'E','G','T','S','F'};/*非终结符*/int j=0,b=0,top=0,l;/*L为输入串长度*/typedef struct type{char origin;/*大写字符*/char array[5];/*产生式右边字符*/int length;/*字符个数*/}type;type e,t,g,g1,s,s1,f,f1;/*结构体变量*/ type C[10][10];/*预测分析表*/void print()/*输出分析栈*/{int a;/*指针*/for(a=0;a<=top+1;a++)printf("%c",A[a]);printf("\t\t");}/*print*/void print1()/*输出剩余串*/{int j;for(j=0;j<b;j++)/*输出对齐符*/printf(" ");for(j=b;j<=l;j++)printf("%c",B[j]);printf("\t\t\t");}/*print1*/void main(){int m,n,k=0,flag=0,finish=0;char ch,x;type cha;/*用来接受C[m][n]*//*把文法产生式赋值结构体*/e.origin='E';strcpy(e.array,"TG");e.length=2;t.origin='T';strcpy(t.array,"FS");t.length=2;g.origin='G';strcpy(g.array,"+TG");g.length=3;g1.origin='G';g1.array[0]='^';g1.length=1;s.origin='S';strcpy(s.array,"*FS");s.length=3;s1.origin='S';s1.array[0]='^';s1.length=1;f.origin='F';strcpy(f.array,"(E)");f.length=3;f1.origin='F';f1.array[0]='i';f1.length=1;for(m=0;m<=4;m++)/*初始化分析表*/for(n=0;n<=5;n++)C[m][n].origin='N';/*全部赋为空*/ /*填充分析表*/C[0][0]=e;C[0][3]=e;C[1][1]=g;C[1][4]=g1;C[1][5]=g1;C[2][0]=t;C[2][3]=t;C[3][1]=s1;C[3][2]=s;C[3][4]=C[3][5]=s1;C[4][0]=f1;C[4][3]=f;printf("请输入要分析的字符串:");do/*读入分析串*/{scanf("%c",&ch);if ((ch!='i') &&(ch!='+') &&(ch!='*')&&(ch!='(')&&(ch!=')')&&(ch!='#')){printf("输入串中有非法字符\n");exit(1);}B[j]=ch;j++;}while(ch!='#');l=j;/*分析串长度*/ch=B[0];/*当前分析字符*/A[top]='#'; A[++top]='E';/*'#','E'进栈*/printf("步骤\t\t分析栈\t\t剩余字符\t\t所用产生式\n");do{x=A[top--];/*x为当前栈顶字符*/ printf("%d",k++);printf("\t\t");for(j=0;j<=5;j++)/*判断是否为终结符*/ if(x==v1[j]){flag=1;break;}if(flag==1)/*如果是终结符*/{if(x=='#'){finish=1;/*结束标记*/printf("acc!\n");/*接受*/getchar();getchar();exit(1);}/*if*/if(x==ch){print();print1();printf("%c匹配\n",ch);ch=B[++b];/*下一个输入字符*/flag=0;/*恢复标记*/}/*if*/else/*出错处理*/{print();print1();printf("%c出错\n",ch);/*输出出错终结符*/exit(1);}/*else*/}/*if*/else/*非终结符处理*/{for(j=0;j<=4;j++)if(x==v2[j]){m=j;/*行号*/break;}for(j=0;j<=5;j++)if(ch==v1[j]){n=j;/*列号*/break;}cha=C[m][n];if(cha.origin!='N')/*判断是否为空*/{print();print1();printf("%c->",cha.origin);/*输出产生式*/for(j=0;j<cha.length;j++)printf("%c",cha.array[j]);printf("\n");for(j=(cha.length-1);j>=0;j--)/*产生式逆序入栈*/ A[++top]=cha.array[j];if(A[top]=='^')/*为空则不进栈*/top--;}/*if*/else/*出错处理*/{print();print1();printf("%c出错\n",x);/*输出出错非终结符*/exit(1);}/*else*/}/*else*/}while(finish==0);}/*main*/。

《编译原理》课后习题答案第二章

《编译原理》课后习题答案第二章
此文法没有多余规则,所以消去左递归后的文法就是G′[S]
4、试为文法G[P]:
P∷=begin S end S∷=A|C
A∷=V:=E C∷=if E then S
E∷=V E∷=E+V V∷=i
采用某种程序设计语言构造递归下降识别程序。
解:由于文法存在左递归,进行文法等价变换,得到等价文法G′[P]:
步骤三检查可得f的值与原有的优先矩阵一致所以上表函数即为所求优先函数bell有向图法形式化步骤一构造布尔矩阵b步骤二使用warshall算法构造布尔矩阵b1521步骤三则优先函数为
第二章
习题1
6.答:省略表示法:{1.3,1.33,1.333…};描述表示法:{1.3i|i=1,2,3…}
7.答:x+={0,12,123,1234…};
最小化:
(2)由e构造转换系统:
去ε弧及无用状态和死状态:
因为现在只有一个状态,所以无需再最小化,此时就是最小化.
13.解:建立方程组如下:
W=Ua+Vb ①
U=Va+c ②
V=Ub+c ③
把③代入②得,U=(Ub+c)a+c
=Uba+ca+c
把它改写成U=(ca+c){ba},因此U=(ca|c){ba} ④
follow(E)={#,)}
follow(E′)={#,)}
follow(T)={#,),+,-}
follow(T′)={#,),+,-}
follow(F)={*,/,#,),+,-}
识别输入符号串i*i-(i+i)/i,则识别过程
步骤 栈 输入 输出
0 #E i*i-(i+i)/i# E∷=TE′

编译原理语法分析实验报告

编译原理语法分析实验报告

编译原理语法分析实验报告一、实验目的本实验主要目的是学习和掌握编译原理中的语法分析方法,通过实验了解和实践LR(1)分析器的实现过程,并对比不同的文法对语法分析的影响。

二、实验内容1.实现一个LR(1)的语法分析器2.使用不同的文法进行语法分析3.对比不同文法对语法分析的影响三、实验原理1.背景知识LR(1)分析器是一种自底向上(bottom-up)的语法分析方法。

它使用一个分析栈(stack)和一个输入缓冲区(input buffer)来处理输入文本,并通过移进(shift)和规约(reduce)操作进行语法分析。

2.实验步骤1)构建文法的LR(1)分析表2)读取输入文本3)初始化分析栈和输入缓冲区4)根据分析表进行移进或规约操作,直至分析过程结束四、实验过程与结果1.实验环境本实验使用Python语言进行实现,使用了语法分析库ply来辅助实验。

2.实验步骤1)构建文法的LR(1)分析表通过给定的文法,根据LR(1)分析表的构造算法,构建出分析表。

2)实现LR(1)分析器使用Python语言实现LR(1)分析器,包括读取输入文本、初始化分析栈和输入缓冲区、根据分析表进行移进或规约操作等功能。

3)使用不同的文法进行语法分析选择不同的文法对编写的LR(1)分析器进行测试,观察语法分析的结果。

3.实验结果通过不同的测试案例,实验结果表明编写的LR(1)分析器能够正确地进行语法分析,能够识别出输入文本是否符合给定文法。

五、实验分析与总结1.实验分析本实验通过实现LR(1)分析器,对不同文法进行语法分析,通过实验结果可以观察到不同文法对语法分析的影响。

2.实验总结本实验主要学习和掌握了编译原理中的语法分析方法,了解了LR(1)分析器的实现过程,并通过实验提高了对语法分析的理解。

六、实验心得通过本次实验,我深入学习了编译原理中的语法分析方法,了解了LR(1)分析器的实现过程。

在实验过程中,我遇到了一些问题,但通过查阅资料和请教老师,最终解决了问题,并完成了实验。

编译原理_自底向上的语法分析方法高等教学

编译原理_自底向上的语法分析方法高等教学
F→P↑F 则↑< first(F) 所以 ↑<↑, ↑< ( , ↑<i
P→(E ) 则(<first(E) 所以 ( < +, ( < *, ( <↑, ( < ( , ( < i
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(4) 求 >关系 E’ →#E# 则 lastVT(E) ># 所以 + > #, * > # ,↑># , ) >#, i > # E→E+T 则lastVT(E) >+ 所以 + >+, * > +, ↑>+ , ) >+, i > + T→T*F 则lastVT(T) >* 所以 *>*, ↑> *, i > *, ) > * F→P↑F 则lastVT(P) >↑ 所以 i >↑, ) >↑ P→(E) 则lastVT(E) >) 所以 + >) , *>) , ↑>) , i >) , ) >)
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•算符文法的任一句型有如下形式: #N1a1N2a2......NnanNn+1#,若Niai......NjajNj+1为句柄, 则有 ai-1<ai=ai=...= aj-1 = aj> ai+1 •对于算符优先文法,若句型r中含有aNb(或ab)
若a<b,则在r中必有含b而不含a的短语存在 若a>b,则在r中必有含a而不含b的短语存在 若a=b,则在r中含有a的短语必含有b,反之 亦然
(= )
(3) 求 < 关系
E’ → #E# 则 # <first(E)

编译原理中的语法分析技术

编译原理中的语法分析技术

编译原理中的语法分析技术编译原理是计算机科学与技术领域的重要研究方向,它探索了如何将高级程序语言转化为可执行代码的方法和技术。

语法分析是编译过程中的重要步骤,它负责将源代码转化为语法树,并检测和纠正语法错误。

本文将深入探讨编译原理中的语法分析技术。

一、背景介绍编译器是负责将人类可读的高级语言转化为计算机可执行的低级机器代码。

编译器有多个阶段,其中语法分析是最重要的阶段之一。

它的主要任务是根据给定的文法规则将输入的源代码解析成适当的语法结构,并构建相应的语法树。

二、语法分析的两种方法1. 自顶向下分析自顶向下分析是从源代码的起始符号开始,逐步向下扩展,直到达到最终的叶子节点。

这种分析方法以语法规则的左边非终结符为导向,利用递归下降、LL(1)文法、预测分析表等技术实现。

2. 自底向上分析自底向上分析则相反,它从源代码的终结符开始,逐渐构建产生式右侧的非终结符。

这种分析方法以语法规则的右边非终结符为导向,利用LR(k)文法、LR分析表等技术实现。

三、常见的语法分析算法1. 递归下降分析递归下降分析是自顶向下分析中最简单常用的方法之一。

它将一个文法规则对应到一个子程序中,并使用递归调用进行语法分析。

递归下降分析容易实现,但对左递归、回溯等情况处理相对复杂。

2. LL(1)分析LL(1)文法是一种用于自顶向下分析的文法形式,它具有确定性和预测性。

LL(1)分析表是一个由终结符、非终结符和产生式构成的二维表格,可以根据输入符号和栈顶符号的组合确定下一步的动作。

3. LR分析LR分析是一种自底向上分析的方法,它利用一个状态栈和一个符号栈来进行分析。

LR分析根据当前的状态、输入符号和栈顶符号决定下一步的动作,并通过移进、规约、归约等操作构建语法树。

四、实践应用举例1. 编译器中的语法分析在编译器的实现中,语法分析是非常关键的一步。

通过语法分析,编译器可以检测语法错误、生成语法树以进行后续的优化和代码生成工作。

北邮-编译原理-自底向上语法分析实验报告

北邮-编译原理-自底向上语法分析实验报告

北邮-编译原理-自底向上语法分析实验报告(总13页)--本页仅作为文档封面,使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--自底向上语法分析器实验报告一.问题描述编写语法分析程序,实现对算术表达式的语法分析。

要求所分析算术表达式由如下的文法产生。

E -> E+T | E-T | TT -> T*F | T/F | FF -> id | (E) | num实验要求:在对输入表达式进行分析的过程中,输出所采用的产生式。

编写语法分析程序实现自底向上的分析,要求如下:(1)构造识别所有活前缀的DFA。

(2)构造LR分析表。

(3)编程实现算法,构造LR分析程序。

二.算法思想1.大体步骤:(1)根据题目所给出的文法构造相应的拓广文法,并求出该文法各非终结符的FIRST、FOLLOW集合;(2).构造拓广文法的项目集规范族,并构造出识别所有前缀的DFA;(3)构造文法的LR分析表;(4)由此构造LR分析程序。

2.数据结构:1.输入缓冲区为一个字符型数组,读入输入的算术表达式并保存在此,以’$’结束;2.构建一个相对应的整型数组,将输入缓冲区中的字符转换为相应的代号并保存;3.构造一个结构体,以保存文法的某个产生式,该结构包括三个元素:整形变量,保存产生式左部非终结符代号。

整型数组,保存产生式右部字符串的代号。

整型变量,保存产生式右部长度;4.定义该结构的数组,保存文法的所有产生式;5.定义两个二维整形数组,goto和action,其值大于零代表移进操作,小于零代表规约操作,引进的状态或规约用到的产生式又绝对值表示。

等于零代表出现错误。

等于特殊值999代表acc.状态。

3.计算过程:文法对应的拓广文法为:1 S -> E2 E -> E+T3 E -> E-T4 E -> T5 T -> T*F6 T -> T/F7 T -> F8 F -> (E)9 F -> id10 F -> num求的各个非终结符的FIRST、FOLLOW集合为:FIRST(S) = { id, num, ( } FOLLOW (S) = { $ }FIRST(E) = { id, num, ( } FOLLOW (E) = { $ , + , - , ) }FIRST(T) = { id, num, ( } FOLLOW (T) = { $ , + , - , * , / , ) }FIRST(F) = { id, num, ( } FOLLOW (F) = { $ , + , - , * , / , ) }构造项目集规范族:I0 = closure({S->·E}) = {S->·E, E->·E+T, E->·E-T, E->·T, T->·T*F, T->·T/F, T->·F, F->·id, F->·(E), F->·num};从I0出发:I1 = go(I0, E) = closure({S->E·, E->E·+T, E->E·-T}) = {S->E·, E->E·+T, E->E·-T};I2 = go(I0, T) = closure({E->T·, T->T·*F, T->T·/F}) = {E->T·, T->T·*F, T->T·/F};I3 = go(I0, F) = closure({T->F·}) = {T->F·};I4 = go(I0, id) = closure({F->id·}) = {F->id·};I5 = go(I0, () = closure({F->(·E)}) = {F->(·E), E->·E+T, E->·E-T, E->·T, T->·T*F, T->·T/F, T->·F, F->·id, F->·(E), F->·num};I6 = go(I0, num) = closure({F->num·}) = {F->num·};从I1出发:I7 = go(I1, +) = closure({E->E+·T}) = {E->E+·T, T->·T*F, T->·T/F, T->·F, F->·id, F->·(E), F->·num};I8 = go(I1, -) = closure({E->E-·T}) = {E->E-·T, T->·T*F, T->·T/F, T->·F, F->·id, F->·(E), F->·num};从I2出发:I9 = go(I2, *) = closure({T->T*·F}) = {T->T*·F, F->·id, F->·(E), F->·num};I10 = go(I2, /) = closure({T->T/·F}) = {T->T/·F, F->·id, F->(E), F->·num};从I5出发:I11 = go(I5, E) = closure({F->(E·), E->E·+T, E->E·-T}) = {F->(E·), E->E·+T, E->E·-T};从I7出发:I12 = go(I7, T) = closure({E->E+T·, T->T·*F, T->T·/F}) = {E->E+T·, T->T·*F, T->T·/F};从I8出发:I13 = go(I8, T) = closure({E->E-T·, T->T·*F, T->T·/F}) = {E->E-T·, T->T·*F, T->T·/F};从I9出发:I14 = go(I9, F) = closure({T->T*F·}) = {T->T*F·};从I10出发:I15 = go(I10, F) = closure({T->T/F·}) = {T->T/F·};从I11出发:I16 = go(I11, )) = closure({F->(E)·}) = {F->(E)·};下面构造文法的LR分析表:goto[0,E] = 1; goto[0,T] = 2; goto[0,F] = 3;action[0,id] = S4; action[0,(] = S5; action[0,num] = S6;action[1,$] = ACC.; action[1,+] = S7; action[1,-] = S8;;action[2,)] = action[2,+] = action[2,-] = action[2,$] = R4;action[2,*] = S9; action[2,/] = S10;action[3,)] = action[3,+] = action[3,-] = action[3,*] = action[3,/] = action[3,$] = R7;action[4,)] = action[4,+] = action[4,-] = action[4,*] = action[4,/] = action[4,$] = R8;goto[5,E] = 11; goto[5,T] = 2; goto[5,F] = 3;action[5,id] = S4; action[5,(] = S5; action[5,num] = S6;action[6,)] = action[6,+] = action[6,-] = action[6,*] = action[6,/] = action[6,$] = R10;goto[7,T] = 12; goto[7,F] = 3;action[7,id] = S4; action[7,(] = S5; action[7,num] = S6;goto[8,T] = 13; goto[8,F] = 3;action[8,id] = S4; action[8,(] = S5; action[8,num] = S6;goto[9,F] = 14;action[9,id] = S4; action[9,(] = S5; action[9,num] = S6;goto[10,F] = 15;action[10,id] = S4; action[10,(] = S5; action[10,num] = S6;action[11,)] = S16; action[11,+] = S7; action[11,-] = S8;action[12,)] = action[12,+] = action[12,-] = action[12,$] = R2; action[12,*] = S9; action[12,/] = S10;action[13,)] = action[13,+] = action[13,-] = action[13,$] = R3; action[13,*] = S9; action[13,/] = S10;action[14,)] = action[14,+] = action[14,-] = action[14,*] = action[14,/] =action[14,$] = R5;action[15,)] = action[15,+] = action[15,-] = action[15,*] = action[15,/] =action[15,$] = R6;action[16,)] = action[16,+] = action[16,-] = action[16,*] = action[16,/] =action[16,$] = R9;(1)分析表为:E1: 缺少运算对象。

编译原理词法分析与语法分析的基本原理与实现

编译原理词法分析与语法分析的基本原理与实现

编译原理词法分析与语法分析的基本原理与实现编译原理是计算机科学的核心课程之一,它研究如何将高级语言编写的程序转换为计算机可以执行的机器码。

而词法分析和语法分析则是编译原理中的两个重要组成部分,它们负责将源代码分解为更加抽象和易于处理的单元,以供后续的语义分析和代码生成阶段使用。

一、词法分析的基本原理与实现词法分析是编译器的第一道工序,它负责将源代码按照词素的单位进行分解,生成一个个词法单元(Token)。

词法单元是计算机程序中最小的、有着确定含义的语法单元,例如关键字、标识符、常数、运算符等。

词法分析器根据编程语言的词法规则,通过有限自动机(DFA)来实现对源代码的扫描和分析。

词法分析的基本原理可以概括为以下几个步骤:1. 正则表达式定义词法规则:不同的编程语言有着不同的词法规则,可以通过正则表达式的方式来定义关键字、标识符、运算符等的模式。

2. 构建有限自动机(DFA):根据正则表达式的定义,可以通过状态转换图的方式来构造一个有限自动机。

这个自动机可以根据输入的字符逐步进行状态转换,最终确定每个输入字符的类型。

3. 扫描源代码:将源代码作为输入输入到DFA中,逐个字符进行扫描,并根据状态转换图确定每个词法单元的类型。

4. 生成词法单元(Token):根据扫描的结果,生成对应的词法单元,包括单词的类型和对应的值。

实现词法分析的方式有很多种,常用的方法包括手动写正则表达式和有限自动机,以及使用词法分析生成器(Lexical Analyzer Generator)等现成工具。

二、语法分析的基本原理与实现语法分析是编译器的第二道工序,它负责根据词法分析的结果,构建抽象语法树(Abstract Syntax Tree,AST)。

抽象语法树是用来描述源代码语法结构的一个抽象数据结构,它将源代码转换为一棵以表达式和语句为节点的树。

语法分析的基本原理可以概括为以下几个步骤:1. 文法定义:编程语言的语法结构可以通过上下文无关文法(Context-Free Grammar,CFG)来定义,即通过产生式对非终结符进行扩展。

编译原理算符优先算法语法分析实验报告

编译原理算符优先算法语法分析实验报告

编译原理算符优先算法语法分析实验报告实验报告:算符优先算法的语法分析一、实验目的本次实验旨在通过算符优先算法对给定的文法进行语法分析,实现对给定输入串的分析过程。

通过本次实验,我们能够了解算符优先算法的原理和实现方式,提升对编译原理的理解和应用能力。

二、实验内容1.完成对给定文法的定义和构造2.构造算符优先表3.实现算符优先分析程序三、实验原理算符优先算法是一种自底向上的语法分析方法,通过构造算符优先表来辅助分析过程。

算符优先表主要由终结符、非终结符和算符优先关系组成,其中算符优先关系用1表示优先关系,用2表示不优先关系,用0表示无关系。

算符优先分析程序的基本思路是:根据算符优先关系,依次将输入串的符号压栈,同时根据优先关系对栈内符号进行规约操作,最终判断输入串是否属于给定文法。

四、实验步骤1.定义和构造文法在本次实验中,我们假设给定文法如下:1)E->E+T,T2)T->T*F,F3)F->(E),i2.构造算符优先表根据给定文法,构造算符优先表如下:+*()i#+212112*222112(111012222122i222222#1112203.实现算符优先分析程序我们可以用C语言编写算符优先分析程序,以下是程序的基本框架:```c#include <stdio.h>//判断是否为终结符int isTerminal(char c)//判断条件//匹配符号int match(char stack, char input)//根据算符优先关系表进行匹配//算符优先分析程序void operatorPrecedence(char inputString[]) //定义栈char stack[MAX_SIZE];//初始化栈//将#和起始符号入栈//读入输入串//初始化索引指针//循环分析输入串while (index <= inputLength)//判断栈顶和输入符号的优先关系if (match(stack[top], inputString[index])) //栈顶符号规约} else//符号入栈}//计算新的栈顶}//判断是否成功分析if (stack[top] == '#' && inputString[index] == '#')printf("输入串符合给定文法!\n");} elseprintf("输入串不符合给定文法!\n");}```五、实验结果经过实验,我们成功实现了算符优先算法的语法分析。

编译原理——语法分析程序设计实验报告

编译原理——语法分析程序设计实验报告

实验二语法分析程序设计[实验目的]:1.了解语法分析的主要任务。

2.熟悉编译程序的编制。

[实验内容]:根据某文法,构造一基本递归下降语法分析程序。

给出分析过程中所用的产生式序列。

[实验要求]:1.选择一个文法,进行实验,可选的文法包括以下三个:P190 4.8P190 4.9P190 4.102.设计语法分析程序的输出形式(输出应为语法树或推导),一个可以参考的例子,可见图1。

3.编写递归下降语法分析程序(参考P148-149 Topdown parsing byrecursive-descent),实现基本的递归下降分析器,能够分析任给的符号串是否为该文法所定义的合法句子。

实验报告中要说明分析使用的方法。

4.根据所作业题选项e所给出的input,生成并输出分析过程中所用的产生式序列(show the actions of parser):1 产生式12 产生式2……5.自已设计一个不合法的句子,作为输出进行分析,给出结果。

[实验过程]本次实验选择的文法为P190 4.8lexp->atom|listatom->number|identifierlist->(lexp-seq)lexp-seq->lexp lexp-seq1.写出实现的算法,并画流程图。

本次实验采用递归下降算法,算法流程图如下图1-1:图1-1 算法流程图2.根据你选择的文法,分析左递归或左因子是否会影响本算法的结果。

会影响本算法的结果。

递归下降分析法要求的文法是LL(1)文法,需要消除左递归和左因子的影响。

如果存在左因子,对相同的字符跳转到不同的函数,无法实现递归。

3.列举实验设计过程中出现的问题及解决的方法(至少3条,选择实验中最困扰的问题)。

1).会多次输出accept/error结果解决方案:所有的递归函数返回类型为int,若accept返回1,error返回0,在main主函数中统一判断输出语句。

编译原理自底向上的语法分析

编译原理自底向上的语法分析

规范前缀
或者终极符串
规范句型
一些相关概念
规范活前缀:满足如下条件之一的规范前缀称为规范 活前缀:
该规范前缀不包含简单短语;
该规范前缀只包含一个简单短语,而且是在该规范前缀的最 后(这个简单短语就是句柄);
Z ABb 规范活前缀:
规范前缀为 AB, ABb AB(不包含简单短语) , ABb(包含一个简单短语且在最后)
自顶向下语法分析回顾 自底向上语法分析的例子 自底向上语法分析的主要思想 自底向上语法分析的关键问题 一些相关概念
自顶向下分析例
自顶向下分析过程是从文法开始符出发,为所给输入串构造
最左推导的过程。
输入
句型
动作
P: (1) Z aBeA (2) A Bc (3) B d (4) B bB (5) B
移入型规范活前缀
归约:规范活前缀只包含一个简单短语,而且是在该规范
活前缀的最后;
可归约规范活前缀 :归约规范活前缀
Z ABb
规范前缀为 AB, ABb
规范活前缀: AB(不包含简单短语) --- 移入型规范活前缀
ABb(包含一个简单短语) --- 归约规范活前缀
自底向上分析知识关系图
推导(*)
句型(S *)
( E) E +T
每棵简单子树(只有一层的子树)的叶子节 点构成简单短语:T、E+T、i
最左简单子树的叶子节点构成句柄: T
一些相关概念
自顶向下的语法分析方法中曾介绍过: 推导:对句型中的非终极符用产生式右部替换
推导的逆过程称为归约
规范推导:一个句型的最右推导称为该句型的 规范推导; 规范推导的逆过程称为规范归约(最左归约)
分析动作:移入(shift),归约(reduce) 包含以下方法:

编译原理实验2-自底向上语法分析算法程序设计

编译原理实验2-自底向上语法分析算法程序设计

实验二:自底向上语法分析算法程序设计实验内容:根据课堂讲授的自底向上语法分析方法,可以根据简单优先语法分析算法、算符优先语法分析算法或LR语法分析算法设计语法分析程序,针对文法:G[E]E→E+T | TT→T*F | FF→( E ) | i1.设计过程:自底向上语法分析含义:自底向上分析过程是从所给输入串出发,对其进行最左归约的过程。

自底向上归约的过程也是自底向上构建语法树的过程●设计主要思想:–从输入串出发;–尽可能地找到可归约子串并将其归约成一个非终极符;–直到归约成文法的开始符或发现语法错误;●分析动作:移入(shift),归约(reduce)●包含以下方法:–LR 类的方法; 简单优先法; 算符优先法●关键问题:–什么时候进行归约,按照哪条产生式进行归约;2.设计内容:程序流程图:3. 程序关键代码:#include <stdio.h>int flag;//初始化变量char m[20]={'+','*','^','i','(',')','#'};chart[20][20]={{'>','<','<','<','<','>','>'},{'>','>','<', '<','<','>','>'},{'>','>','<','<','<','>','>'},{'>','>',' >','n','n','>','>'},{'<','<','<','<','<','=','n'},{'>','>' ,'>','n','n','>','>'},{'<','<','<','<','<','n','='}};int termin(char arr[20],char c); //函数:判断是否终结符char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2); //函数:比较两个终结符之间的优先关系void error();main (){printf("请输入字符串并以#结束\n:");char str[50];char a,q;char s[50];int k,j,n;scanf("%s",str);s[0]='n';flag=0;n=0;k=1;s[k]='#';do //读取输入的字符串到#号结束{a=str[n];if (termin(m,a)>=0)n++;else{error();return(0);}if (termin(m,s[k])>=0)j=k;elsej=k-1;while (compare(t,s[j],a)=='>'){do{q=s[j];if ((j-1)<=0){error();return(0);}if (termin(m,s[j-1])>=0){j=j-1;}elsej=j-2;}while (compare(t,s[j],q)!='<');k=j+1;s[k]='N';}if((compare(t,s[j],a)=='<')||(compare(t,s[j],a)= ='=')){k=k+1;s[k]=a;}elseerror();}while (a!='#');if (!flag)printf("The sentence is legal!\n");}int termin(char arr[20],char c){int i=0;int l=0;while (arr[i]!='\0'){if (arr[i]==c){l=1;break;}i=i+1;}if (l==1)return(i);elsereturn(-1);}char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2)//比较两个终结符之间的优先关系{int i,j;char r;i=termin(m,c1);j=termin(m,c2);r=xarr[i][j];return(r);}void error() //通过flag来判断字符串是否非法{flag=1;printf("The sentence is not legal\n!");}4.实验结果:上图输入的字符串虽符合要求,但是进行运行分析是发现不能进行规约,结果错误非法.5.实验总结:通过实验知道了采用自底向上分析方法对输入的字符串进行语法分析,进一步掌握最左归约的过程.。

编译原理 语法分析—自底向上分析技术

编译原理 语法分析—自底向上分析技术

是算符优先文法。 + * ( + > < < * > > < ( < < < ) > > i > >
) i > < > < ═ < > >
5.2.4 算符优先文法句型的识别
1.质短语 质短语:句型中至少包含一个终结符号,且除它自 身外不再包含其他质短语的短语。 如文法 G[E]:E::=E+T|T T::=T*F|F F::=(E)|i 的句型E+T*F*i+i中的T*F和 i 是质短语。如何人工寻找 句型中的质短语?先找出一切短语,再从最短的找起。
1 2 3 4 5 6 7 8
i+(i+i)*i F+(i+i)*i F+(F+i)*i F+(F+F)*i F+(E)*i F+F*i F+F*F F+T
#< i >+ #< + < ( < i > + #< + < ( <+< i >) #< + < ( <+> ) #< + < ( = ) > * #< + <* < i > # #< + <* ># #< + >#
E+T*F*i+i中的短语和质短语? 句型分析中自动寻找质短语的思路: 先从左向右寻找质短语的尾终结符号, 再从右向左寻找质短语的头终结符号,
即,先找优先关系
(?) 再找优先关系
(?)
2.句型的识别 关于文法G[E],对输入符号串i+(i+i)*i句型分析
步骤 句 型 关 系 最左质短语 归约到符号
按自底向上分析技术,句型分析的过程是一个不断 从语法分析树中剪去分支的过程。

编译原理-自下而上的语法分析

编译原理-自下而上的语法分析

自上而下的语法分析
特点
从高层次的文法规则开始,通过不断展开和推导,直到生成目标字符串。
优点
易于理解和实现,可以生成详细的错误报告。
自下而上的语法分析
1
自底向上的语法分析方法概述
通过以输入的标记为起点,逐步推导文法规则,直到生成目标字符串。
2
LR语法分析
一种常用的自底向上的语法分析方法,通过构建一个LR分析表进行推导。
3
LALR语法分析
是LR语法分析的一种变体,通过合并相同状态来降低分析表的复杂度。
自下而上的语法分析的优点和局限性
优点
适用于大型文法,能够处理更广泛的语言结构。
局限性
分析过程复杂,容易产生冲突,需要较大的存储空 间。
自下而上的语法分析的实现
词法分分析器的生成
根据文法规则,构建分析表或语法分析器的数据结构。
语法制导翻译的实现
在语法分析过程中,将源代码转换为目标代码。
自下而上的语法分析的应用
1
编译器中的语法分析
语法分析是编译器中的重要组成部分,用于将源代码转换为中间代码或目标代码。
2
解析器生成器
自下而上的语法分析技术被广泛应用于解析器生成器中,用于自动生成语法分析 器。
结论
自下而上的语法分析是编译原理中重要的一环,虽然实现复杂,但却具有广 泛的应用价值。
编译原理-自下而上的语 法分析
编译原理是研究程序在计算机上的自动翻译过程,语法分析是其中的重要步 骤。自下而上的语法分析是一种常用的语法分析方法。
语法分析的定义和目的
1 定义
语法分析是编译器中的一个阶段,用于验证 和分析程序语法的正确性。
2 目的
语法分析的目的是将源代码转换为语法树, 为后续的编译过程提供基础。
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实验二
实验二实验二
实验二:
::
:自底向上语法分析算法程序设计
自底向上语法分析算法程序设计自底向上语法分析算法程序设计
自底向上语法分析算法程序设计
实验内容:根据课堂讲授的自底向上语法分析方法,可以根据简单优先语法分析算法、
main ()
{
printf(&quot;请输入字符串并以#结束\n:&quot;);
char str[50];
char a,q;
char s[50];
int k,j,n;
scanf(&quot;%s&quot;,str);
s[0]=&#39;n&#39;;
算符优先语法分析算法或LR语法分析算法设计语法分析程序,针对文法:
G[E]
E→E+T | T
T→T*F | F
F→( E ) | i
1. 设计过程
设计过程设计过程
设计过程:
自底向上语法分析含义:
自底向上分析过程是从所给输入串出发,对其进行最左归约的过程。自底向上归约的过
if (!flag)
printf(&quot;The sentence i
s
legal!\n&quot;);
}
int termin(char arr[20],char c)
}
if
((compare(t,s[j],a)==&#39;&lt;&#39;)||(compare(t,s[j],a)=
=&#39;=&#39;))
{
k=k+1;
s[k]=a;
}
else
error();
}
while (a!=&#39;#&#39;);
,&#39;&gt;&#39;,&#39;n&#39;,&#39;n&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;},{&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;n&#39;,&#39;=&#39;}};
关键问题:
– 什么时候进行归约,按照哪条产生式进行归约;
2. 设计内容
设计内容设计内容
设计内容:
程序流程图:
3. 程序关键代码
程序关键代码程序关键代码
程序关键代码:
#include &lt;stdio.h&gt;
int flag;
//初始化变量
}
if (termin(m,s[k])&gt;=0)
j=k;
else
j=k-1;
while (compare(t,s[j],a)==&#39;&gt;&#39;)
{
do
{
q=s[j];
if ((j-1)&lt;=0)
{
error();
}
void error() //通过flag来判断字符串是否非法
{
flag=1;
printf(&quot;The sentence is not legal\n!&quot;);
}
4.实验结果
实验结果实验结果
实验结果:
上图输入的字符串虽符合要求,但是进行运行分析是发现不能进行规约,结果错误非法.
int termin(char arr[20],char c);
//函数:判断是否终结符
char compare(char xarr[20][20],char c1,char
c2); //函数:比较两个终结符之间的优
先关系
void error();
char m[20]={&#39;+&#39;,&#39;*&#39;,&#39;^&#39;,&#39;i&#39;,&#39;(&#39;,&#39;)&#39;,&#39;#&#39;};
char
t[20][20]={{&#39;&gt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;},{&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,
return(0);
}
if (termin(m,s[j-1])&gt;=0)
{
j=j-1;
}
else
j=j-2;
}
while (compare(t,s[j],q)!=&#39;&lt;&#39;);
k=j+1;
s[k]=&#39;N&#39;;
flag=0;
n=0;
k=1;
s[k]=&#39;#&#39;;
do //读取输入的字符串到#号结

{
a=str[n];
if (termin(m,a)&gt;=0)
n++;
else
{
error();
return(0);
5.实验总结
实验总结实验总结
实验总结:
::

通过实验知道了采用自底向上分析方法对输入的字符串进行语法分析,进一步掌握最左
归约的过程.
&gt;&#39;,&#39;n&#39;,&#39;n&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;},{&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;=&#39;,&#39;n&#39;},{&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;
}
char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2)//比较两个终结符之间的优先关系
{
int i,j;
char r;
i=termin(m,c1);
j=termin(m,c2);
r=xarr[i][j];
return(r);
&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;},{&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&lt;&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;},{&#39;&gt;&#39;,&#39;&gt;&#39;,&#39;
{
int i=0;
int l=0;
while (arr[i]!=&#39;\0&#39;)
{
if (arr[i]==c)
{
l=1;
break;
}
i=i+1;
}
if (l==1)
return(i);
else
return(-1);
程也是自底向上构建语法树的过程
设计主要思想:
– 从输入串出发;
– 尽可能地找到可归约子串并将其归约成一个非终极符;
– 直到归约成文法的开始符或发现语法错误;
分析动作:移入(shift),归约(reduce)
包含以下方法:
– LR 类的方法; 简单优先法; 算符优先法
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