编译原理-语法分析器-(java完美运行版) - 副本

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编译原理语法分析器(java完美运行版)

编译原理语法分析器(java完美运行版)

编译原理语法分析器(java完美运行版)第一篇:编译原理语法分析器 (java完美运行版)实验二语法分析器一、实验目的通过完成预测分析法的语法分析程序,了解预测分析法和递归子程序法的区别和联系。

使学生了解语法分析的功能,掌握语法分析程序设计的原理和构造方法,训练学生掌握开发应用程序的基本方法。

有利于提高学生的专业素质,为培养适应社会多方面需要的能力。

二、实验内容υ根据某一文法编制调试 LL(1)分析程序,以便对任意输入的符号串进行分析。

υ构造预测分析表,并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分析程序。

υ分析法的功能是利用LL(1)控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及LL(1)分析表,对输入符号串自上而下的分析过程。

三、LL(1)分析法实验设计思想及算法υ模块结构:(1)定义部分:定义常量、变量、数据结构。

(2)初始化:设立LL(1)分析表、初始化变量空间(包括堆栈、结构体、数组、临时变量等);(3)控制部分:从键盘输入一个表达式符号串;(4)利用LL(1)分析算法进行表达式处理:根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈(或其他)操作,输出分析结果,如果遇到错误则显示错误信息。

四、实验要求1、编程时注意编程风格:空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。

2、如果遇到错误的表达式,应输出错误提示信息。

3、对下列文法,用LL(1)分析法对任意输入的符号串进行分析:(1)E->TG(2)G->+TG|—TG(3)G->ε(4)T->FS(5)S->*FS|/FS(6)S->ε(7)F->(E)(8)F->i 输出的格式如下:五、实验源程序LL1.java import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import javax.swing.table.DefaultTableModel;import java.sql.*;import java.util.Vector;public class LL1 extends JFrame implements ActionListener { /****/private static final long serialVersionUID = 1L;JTextField tf1;JTextField tf2;JLabel l;JButton b0;JPanel p1,p2,p3;JTextArea t1,t2,t3;JButton b1,b2,b3;JLabel l0,l1,l2,l3,l4;JTable table;Statement sta;Connection conn;ResultSet rs;DefaultTableModel dtm;String Vn[]=null;Vector P=null;int firstComplete[]=null;//存储已判断过first的数据char first[][]=null;//存储最后first结果int followComplete[]=null;//存储已判断过follow的数据char follow[][]=null;//存储最后follow结果char select[][]=null;//存储最后select结果int LL=0;//标记是否为LL(1)String vt_tou[]=null;//储存VtObject shuju[][]=null;//存储表达式数据char yn_null[]=null;//存储能否推出空LL1(){ setLocation(100,0);setSize(700,780);tf1=new JTextField(13);tf2=new JTextField(13);l=new JLabel(“>>”);l0=new JLabel(“输入字符串:”);l1=new JLabel(“输入的文法”);l2=new JLabel(“ ”);l3=new JLabel(“分析的结”);l4=new JLabel(“预测分析”);//p1=new JPanel();p2=new JPanel();p3=new JPanel();t1=new JTextArea(24,20);t2=new JTextArea(1,30);t3=new JTextArea(24,40);b0=new JButton(“确定(S为开始)”);b1=new JButton(“ 判断文法”);为:果:表:b2=new JButton(“输入”);b3=new JButton(“清空”);table=new JTable();JScrollPane jp1=new JScrollPane(t1);JScrollPane jp2=new JScrollPane(t2);JScrollPane jp3=new JScrollPane(t3);p2.add(tf1);p2.add(l);p2.add(tf2);p2.add(b0);p2.add(b1);p2.add(l0);p2.add(l2);p2.add(jp2);p2. add(b2);p2.add(b3);p2.add(l1);p2.add(l3);p2.add(jp1);p2.add(jp3);p3.add(l4);p3.add(newJScrollPane(table));add(p2,“Center”);add(p3,“South”);b0.addActionListener(this);b1.addActionListener(this);b2.ad dActionListener(this);b3.addActionListener(this);setDefaultClose Operation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);table.setPreferredScrollable ViewportSize(new Dimension(660,200));setVisible(true);} public void actionPerformed(ActionEvent e){ if(e.getSource()==b0){ String a=tf1.getText();String b=tf2.getText();t1.append(a+'→'+b+'n');}if(e.getSource()==b1){ t3.setText(“");int Vnnum=0,k;Vn=new String[100];P=new Vector();String s[]=t1.getText().split(”n“);for(int i=0;ireturn;}if(s[i].charAt(0)<='Z'&&s[i].charAt(0)>='A'&&s[i].charAt(1)=='→'){ for(k=0;k=Vnnum){ Vn[Vnnum]=s[i].substring(0, 1);//存入Vn数据 Vnnum++;} P.add(s[i]);} else { t3.setText(”文法输入有误,请重新输入“);return;} } yn_null=new char[100];first=new char[Vnnum][100];int flag=0;String firstVn[]=null;firstComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//依次求FIRST** { flag=0;firstVn=new String[20];if((flag=add_First(first[i],Vn[i],firstVn,flag))==-1)return;firstComplete[i]=1;} t3.append(”first集:“+”n“);//显示FIRST**for(inti=0;Vn[i]!=null;i++){ t3.append(”first(“+Vn[i]+”)={ “);for(int j=0;first[i][j]!='';j++){ t3.append(first[i][j]+” , “);} t3.append(”}“+”n“);}follow=new char[Vnnum][100];String followVn[]=null;followComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//求FOLLOW** { flag=0;followVn=new String[20];if((flag=tianjiaFollow(follow[i],Vn[i],followVn,flag))==-1)return;followComplete[i]=1;} t3.append(”fol low集:“+”n“);//显示FOLLOW**for(inti=0;Vn[i]!=null;i++){ t3.append(”follow(“+Vn[i]+”)={ “);for(i nt j=0;follow[i][j]!='';j++){ t3.append(follow[i][j]+” , “);} t3.append(”}“+”n“);} select=new char[P.size()][100];for(int i=0;itianjiaSelect(select[i],(String)P.elementAt(i),flag);}t3.append(”select集:“+”n“);//显示SELECT**for(int i=0;ifor(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//判断select交集是否为空{ intbiaozhi=0;char save[]=new char[100];for(int j=0;jif(t.substring(0,1).equals(Vn[i])){ for(k=0;select[j][k]!='';k++){ if(puanduanChar(save,select[j][k])){ save[biaozhi]=select[j][k];bia ozhi++;} else//当有交集时,不为LL(1)文法{ t3.append(”不是LL(1)文法!“+”n“);return;} } } } } char Vt[]=new char[100];int biaozhi=0;for(int i=0;i{ if(t.charAt(j)>'Z'||t.charAt(j)<'A'){ if(puanduanChar(Vt,t.cha rAt(j))){ Vt[biaozhi]=t.charAt(j);biaozhi++;} } } } if(puanduanChar(Vt,'#'))//若可推出空集,则将#加入Vt。

国开电大 编译原理 实验4:语法分析实验报告

国开电大 编译原理 实验4:语法分析实验报告

国开电大编译原理实验4:语法分析实
验报告
1. 实验目的
本实验的目的是研究和掌握语法分析的原理和实现方法。

2. 实验内容
本次实验主要包括以下内容:
- 设计并实现自顶向下的LL(1)语法分析器;
- 通过语法分析器对给定的输入串进行分析,并输出相应的分析过程;
- 编写测试用例,验证语法分析器的正确性。

3. 实验步骤
3.1 设计LL(1)文法
首先,根据实验要求和给定的语法规则,设计LL(1)文法。

3.2 构建预测分析表
根据所设计的LL(1)文法,构建预测分析表。

3.3 实现LL(1)语法分析器
根据预测分析表,实现自顶向下的LL(1)语法分析器。

3.4 对输入串进行分析
编写程序,通过LL(1)语法分析器对给定的输入串进行分析,并输出相应的分析过程和结果。

3.5 验证语法分析器的正确性
设计多组测试用例,包括正确的语法串和错误的语法串,验证语法分析器的正确性和容错性。

4. 实验结果
经过实验,我们成功设计并实现了自顶向下的LL(1)语法分析器,并对给定的输入串进行了分析。

实验结果表明该语法分析器具有较好的准确性和容错性。

5. 实验总结
通过本次实验,我们对语法分析的原理和实现方法有了更深入的了解。

同时,我们也学会了如何设计并实现自顶向下的LL(1)语
法分析器,并验证了其正确性和容错性。

这对于进一步研究编译原理和深入理解编程语言的语法结构具有重要意义。

6. 参考资料
- 《编译原理与技术》
- 课程实验文档及代码。

编译原理-语法分析器-仅供参考,不可滥用!

编译原理-语法分析器-仅供参考,不可滥用!

青岛理工大学课程实验报告
(2).递归下降分析程序示意图(左)语法串分析程序示意图(右)
(4)statement 语法分析程序流程图(左)expression表达式分析函数示意图(右)
(3)term分析函数示意图(左)factor分析过程示意图(右)
调试过程及实验1.测试一
输入begin x:=9; x:=2*3; b:=a+x;end ;# 后经语法分析输出如图所示:


2.测试二
输入x:=a+b*c end # 后经语法分析输出如图所示:
3.测试三
输入 begin q:=6; d:=4; end #,经语法分析输出如图所示:
4.测试四
输入 begin a:=4;b:=5;c:=a*b+a #,经语法分析输出如图所示:
总结
通过本次试验,我们设计出了一个比较符合要求的语法分析器,同时了解了语法分析的过程,其主程序大致流程为:“置初值”→调用wordScanAnalyse函数读下一个单词符号→调用IrParse→结束。

分析程序的各个判断条件可以知道,需要调用函数factor();expression();yucu();term();statement();lrparser();其中嵌套了条件语句
使得拥有较为全面的处理机制,当程序不以“begin”开头,或不以“end #”。

编译原理词法分析器语法分析课程设计范本

编译原理词法分析器语法分析课程设计范本

《编译原理词法分析器语法分析课程设计-《编译原理》课程设计院系信息科学与技术学院专业软件工程年级级学号 2723姓名林苾湲西南交通大学信息科学与技术学院12月目录课程设计1 词法分析器 (2)设计题目 (2)设计内容 (2)设计目的 (2)设计环境 (2)需求分析 (2)概要设计 (2)详细设计 (4)编程调试 (5)测试 (11)结束语 (13)课程设计2 赋值语句的解释程序设计 (14)设计题目 (14)设计内容 (14)设计目的 (14)设计环境 (14)需求分析 (15)概要设计 (16)详细设计 (16)编程调试 (24)测试 (24)结束语 (25)课程设计一词法分析器设计一、设计题目手工设计c语言的词法分析器(能够是c语言的子集)。

二、设计内容处理c语言源程序,过滤掉无用符号,判断源程序中单词的合法性,并分解出正确的单词,以二元组形式存放在文件中。

三、设计目的了解高级语言单词的分类,了解状态图以及如何表示并识别单词规则,掌握状态图到识别程序的编程。

四、设计环境该课程设计包括的硬件和软件条件如下:.硬件(1)Intel Core Duo CPU P8700(2)内存4G.软件(1)Window 7 32位操作系统(2)Microsoft Visual Studio c#开发平台.编程语言C#语言五、需求分析.源程序的预处理:源程序中,存在许多编辑用的符号,她们对程序逻辑功能无任何影响。

例如:回车,换行,多余空白符,注释行等。

在词法分析之前,首先要先剔除掉这些符号,使得词法分析更为简单。

.单词符号的识别并判断单词的合法性:将每个单词符号进行不同类别的划分。

单词符号能够划分成5中。

(1)标识符:用户自己定义的名字,常量名,变量名和过程名。

(2)常数:各种类型的常数。

(3) 保留字(关键字):如if、else、while、int、float 等。

(4) 运算符:如+、-、*、<、>、=等。

编译原理实验报告《LL(1)语法分析器构造》(推荐文档)

编译原理实验报告《LL(1)语法分析器构造》(推荐文档)

《LL(1)分析器的构造》实验报告一、实验名称LL(1)分析器的构造二、实验目的设计、编制、调试一个LL(1)语法分析器,利用语法分析器对符号串的识别,加深对语法分析原理的理解。

三、实验内容和要求设计并实现一个LL(1)语法分析器,实现对算术文法:G[E]:E->E+T|TT->T*F|FF->(E)|i所定义的符号串进行识别,例如符号串i+i*i为文法所定义的句子,符号串ii+++*i+不是文法所定义的句子。

实验要求:1、检测左递归,如果有则进行消除;2、求解FIRST集和FOLLOW集;3、构建LL(1)分析表;4、构建LL分析程序,对于用户输入的句子,能够利用所构造的分析程序进行分析,并显示出分析过程。

四、主要仪器设备硬件:微型计算机。

软件: Code blocks(也可以是其它集成开发环境)。

五、实验过程描述1、程序主要框架程序中编写了以下函数,各个函数实现的作用如下:void input_grammer(string *G);//输入文法Gvoid preprocess(string *G,string *P,string &U,string &u,int &n,int &t,int &k);//将文法G预处理得到产生式集合P,非终结符、终结符集合U、u,int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG);//消除文法G中所有直接左递归得到文法GGint* ifempty(string* P,string U,int k,int n);//判断各非终结符是否能推导为空string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n);求所有非终结符的FIRST集string FIRST(string U,string u,string* first,string s);//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first);//构造分析表void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s);//分析符号串s2、编写的源程序#include<cstdio>#include<cstring>#include<iostream>using namespace std;void input_grammer(string *G)//输入文法G,n个非终结符{int i=0;//计数char ch='y';while(ch=='y'){cin>>G[i++];cout<<"继续输入?(y/n)\n";cin>>ch;}}void preprocess(string *G,string *P,string &U,string &u,int &n,int &t,int &k)//将文法G预处理产生式集合P,非终结符、终结符集合U、u,{int i,j,r,temp;//计数char C;//记录规则中()后的符号int flag;//检测到()n=t=k=0;for( i=0;i<50;i++) P[i]=" ";//字符串如果不初始化,在使用P[i][j]=a时将不能改变,可以用P[i].append(1,a)U=u=" ";//字符串如果不初始化,无法使用U[i]=a赋值,可以用U.append(1,a) for(n=0;!G[n].empty();n++){ U[n]=G[n][0];}//非终结符集合,n为非终结符个数for(i=0;i<n;i++){for(j=4;j<G[i].length();j++){if(U.find(G[i][j])==string::npos&&u.find(G[i][j])==string::npos)if(G[i][j]!='|'&&G[i][j]!='^')//if(G[i][j]!='('&&G[i][j]!=')'&&G[i][j]!='|'&&G[i][j]!='^')u[t++]=G[i][j];}}//终结符集合,t为终结符个数for(i=0;i<n;i++){flag=0;r=4;for(j=4;j<G[i].length();j++){P[k][0]=U[i];P[k][1]=':';P[k][2]=':';P[k][3]='=';/* if(G[i][j]=='('){ j++;flag=1;for(temp=j;G[i][temp]!=')';temp++);C=G[i][temp+1];//C记录()后跟的字符,将C添加到()中所有字符串后面}if(G[i][j]==')') {j++;flag=0;}*/if(G[i][j]=='|'){//if(flag==1) P[k][r++]=C;k++;j++;P[k][0]=U[i];P[k][1]=':';P[k][2]=':';P[k][3]='=';r=4;P[k][r++]=G[i][j];}else{P[k][r++]=G[i][j];}}k++;}//获得产生式集合P,k为产生式个数}int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG)//消除文法G1中所有直接左递归得到文法G2,要能够消除含有多个左递归的情况){string arfa,beta;//所有形如A::=Aα|β中的α、β连接起来形成的字符串arfa、betaint i,j,temp,m=0;//计数int flag=0;//flag=1表示文法有左递归int flagg=0;//flagg=1表示某条规则有左递归char C='A';//由于消除左递归新增的非终结符,从A开始增加,只要不在原来问法的非终结符中即可加入for(i=0;i<20&&U[i]!=' ';i++){ flagg=0;arfa=beta="";for(j=0;j<100&&P[j][0]!=' ';j++){if(P[j][0]==U[i]){if(P[j][4]==U[i])//产生式j有左递归{flagg=1;for(temp=5;P[j][temp]!=' ';temp++) arfa.append(1,P[j][temp]);if(P[j+1][4]==U[i]) arfa.append("|");//不止一个产生式含有左递归}else{for(temp=4;P[j][temp]!=' ';temp++) beta.append(1,P[j][temp]);if(P[j+1][0]==U[i]&&P[j+1][4]!=U[i]) beta.append("|");}}}if(flagg==0)//对于不含左递归的文法规则不重写{GG[m]=G[i]; m++;}else{flag=1;//文法存在左递归GG[m].append(1,U[i]);GG[m].append("::=");if(beta.find('|')!=string::npos) GG[m].append("("+beta+")");else GG[m].append(beta);while(U.find(C)!=string::npos){C++;}GG[m].append(1,C);m++;GG[m].append(1,C);GG[m].append("::=");if(arfa.find('|')!=string::npos) GG[m].append("("+arfa+")");else GG[m].append(arfa);GG[m].append(1,C);GG[m].append("|^");m++;C++;}//A::=Aα|β改写成A::=βA‘,A’=αA'|β,}return flag;}int* ifempty(string* P,string U,int k,int n){int* empty=new int [n];//指示非终结符能否推导到空串int i,j,r;for(r=0;r<n;r++) empty[r]=0;//默认所有非终结符都不能推导到空int flag=1;//1表示empty数组有修改int step=100;//假设一条规则最大推导步数为100步while(step--){for(i=0;i<k;i++){r=U.find(P[i][0]);if(P[i][4]=='^') empty[r]=1;//直接推导到空else{for(j=4;P[i][j]!=' ';j++){if(U.find(P[i][j])!=string::npos){if(empty[U.find(P[i][j])]==0) break;}else break;}if(P[i][j]==' ') empty[r]=1;//多步推导到空else flag=0;}}}return empty;}string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n){int i,j,r,s,tmp;string* first=new string[n];char a;int step=100;//最大推导步数while(step--){// cout<<"step"<<100-step<<endl;for(i=0;i<k;i++){//cout<<P[i]<<endl;r=U.find(P[i][0]);if(P[i][4]=='^'&&first[r].find('^')==string::npos) first[r].append(1,'^');//规则右部首符号为空else{for(j=4;P[i][j]!=' ';j++){a=P[i][j];if(u.find(a)!=string::npos&&first[r].find(a)==string::npos)//规则右部首符号是终结符{first[r].append(1,a);break;//添加并结束}if(U.find(P[i][j])!=string::npos)//规则右部首符号是非终结符,形如X::=Y1Y2...Yk{s=U.find(P[i][j]);//cout<<P[i][j]<<":\n";for(tmp=0;first[s][tmp]!='\0';tmp++){a=first[s][tmp];if(a!='^'&&first[r].find(a)==string::npos)//将FIRST[Y1]中的非空符加入first[r].append(1,a);}}if(!empty[s]) break;//若Y1不能推导到空,结束}if(P[i][j]==' ')if(first[r].find('^')==string::npos)first[r].append(1,'^');//若Y1、Y2...Yk都能推导到空,则加入空符号}}}return first;}string FIRST(string U,string u,string* first,string s)//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集{int i,j,r;char a;string fir;for(i=0;i<s.length();i++){if(s[i]=='^') fir.append(1,'^');if(u.find(s[i])!=string::npos&&fir.find(s[i])==string::npos){ fir.append(1,s[i]);break;}//X1是终结符,添加并结束循环if(U.find(s[i])!=string::npos)//X1是非终结符{r=U.find(s[i]);for(j=0;first[r][j]!='\0';j++){a=first[r][j];if(a!='^'&&fir.find(a)==string::npos)//将FIRST(X1)中的非空符号加入fir.append(1,a);}if(first[r].find('^')==string::npos) break;//若X1不可推导到空,循环停止}if(i==s.length())//若X1-Xk都可推导到空if(fir.find(s[i])==string::npos) //fir中还未加入空符号fir.append(1,'^');}return fir;}string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first)//构造分析表,P为文法G的产生式构成的集合{int i,j,p,q;string arfa;//记录规则右部string fir,follow;string FOLLOW[5]={")#",")#","+)#","+)#","+*)#"};string **table=new string*[n];for(i=0;i<n;i++) table[i]=new string[t+1];for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<t+1;j++)table[i][j]=" ";//table存储分析表的元素,“ ”表示error for(i=0;i<k;i++){arfa=P[i];arfa.erase(0,4);//删除前4个字符,如:E::=E+T,则arfa="E+T"fir=FIRST(U,u,first,arfa);for(j=0;j<t;j++){p=U.find(P[i][0]);if(fir.find(u[j])!=string::npos){q=j;table[p][q]=P[i];}//对first()中的每一终结符置相应的规则}if(fir.find('^')!=string::npos){follow=FOLLOW[p];//对规则左部求follow()for(j=0;j<t;j++){if((q=follow.find(u[j]))!=string::npos){q=j;table[p][q]=P[i];}//对follow()中的每一终结符置相应的规则}table[p][t]=P[i];//对#所在元素置相应规则}}return table;}void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s)//分析符号串s{string stack;//分析栈string ss=s;//记录原符号串char x;//栈顶符号char a;//下一个要输入的字符int flag=0;//匹配成功标志int i=0,j=0,step=1;//符号栈计数、输入串计数、步骤数int p,q,r;string temp;for(i=0;!s[i];i++){if(u.find(s[i])==string::npos)//出现非法的符号cout<<s<<"不是该文法的句子\n";return;}s.append(1,'#');stack.append(1,'#');//’#’进入分析栈stack.append(1,U[0]);i++;//文法开始符进入分析栈a=s[0];//cout<<stack<<endl;cout<<"步骤分析栈余留输入串所用产生式\n";while(!flag){// cout<<"步骤分析栈余留输入串所用产生式\n"cout<<step<<" "<<stack<<" "<<s<<" ";x=stack[i];stack.erase(i,1);i--;//取栈顶符号x,并从栈顶退出//cout<<x<<endl;if(u.find(x)!=string::npos)//x是终结符的情况{if(x==a){s.erase(0,1);a=s[0];//栈顶符号与当前输入符号匹配,则输入下一个符号cout<<" \n";//未使用产生式,输出空}else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}if(x=='#'){if(a=='#') {flag=1;cout<<"成功\n";}//栈顶和余留输入串都为#,匹配成功else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}if(U.find(x)!=string::npos)//x是非终结符的情况{p=U.find(x);q=u.find(a);if(a=='#') q=t;temp=table[p][q];cout<<temp<<endl;//输出使用的产生式if(temp[0]!=' ')//分析表中对应项不为error{r=9;while(temp[r]==' ') r--;while(r>3){if(temp[r]!='^'){stack.append(1,temp[r]);//将X::=x1x2...的规则右部各符号压栈i++;}r--;}}else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}step++;}if(flag) cout<<endl<<ss<<"是该文法的句子\n";}int main(){int i,j;string *G=new string[50];//文法Gstring *P=new string[50];//产生式集合Pstring U,u;//文法G非终结符集合U,终结符集合uint n,t,k;//非终结符、终结符个数,产生式数string *GG=new string[50];//消除左递归后的文法GGstring *PP=new string[50];//文法GG的产生式集合PPstring UU,uu;//文法GG非终结符集合U,终结符集合uint nn,tt,kk;//消除左递归后的非终结符、终结符个数,产生式数string** table;//分析表cout<<" 欢迎使用LL(1)语法分析器!\n\n\n";cout<<"请输入文法(同一左部的规则在同一行输入,例如:E::=E+T|T;用^表示空串)\n";input_grammer(G);preprocess(G,P,U,u,n,t,k);cout<<"\n该文法有"<<n<<"个非终结符:\n";for(i=0;i<n;i++) cout<<U[i];cout<<endl;cout<<"该文法有"<<t<<"个终结符:\n";for(i=0;i<t;i++) cout<<u[i];cout<<"\n\n 左递归检测与消除\n\n";if(eliminate_1(G,P,U,GG)){preprocess(GG,PP,UU,uu,nn,tt,kk);cout<<"该文法存在左递归!\n\n消除左递归后的文法:\n\n"; for(i=0;i<nn;i++) cout<<GG[i]<<endl;cout<<endl;cout<<"新文法有"<<nn<<"个非终结符:\n";for(i=0;i<nn;i++) cout<<UU[i];cout<<endl;cout<<"新文法有"<<tt<<"个终结符:\n";for(i=0;i<tt;i++) cout<<uu[i];cout<<endl;//cout<<"新文法有"<<kk<<"个产生式:\n";//for(i=0;i<kk;i++) cout<<PP[i]<<endl;}else{cout<<"该文法不存在左递归\n";GG=G;PP=P;UU=U;uu=u;nn=n;tt=t;kk=k;}cout<<" 求解FIRST集\n\n";int *empty=ifempty(PP,UU,kk,nn);string* first=FIRST_X(PP,UU,uu,empty,kk,nn);for(i=0;i<nn;i++)cout<<"FIRST("<<UU[i]<<"): "<<first[i]<<endl;cout<<" 求解FOLLOW集\n\n";for(i=0;i<nn;i++)cout<<"FOLLOW("<<UU[i]<<"): "<<FOLLOW[i]<<endl; cout<<"\n\n 构造文法分析表\n\n"; table=create_table(PP,UU,uu,nn,tt,kk,first);cout<<" ";for(i=0;i<tt;i++) cout<<" "<<uu[i]<<" ";cout<<"# "<<endl;for( i=0;i<nn;i++){cout<<UU[i]<<" ";for(j=0;j<t+1;j++)cout<<table[i][j];cout<<endl;}cout<<"\n\n 分析符号串\n\n";cout<<"请输入要分析的符号串\n";cin>>s;analyse(table,UU,uu,tt,s);return 0;}3、程序演示结果(1)输入文法(2)消除左递归(3)求解FIRST和FOLLOW集(4)构造分析表(5)分析符号串匹配成功的情况:匹配失败的情况五、思考和体会1、编写的LL(1)语法分析器应该具有智能性,可以由用户输入任意文法,不需要指定终结符个数和非终结符个数。

C语言编译原理词法分析和语法分析

C语言编译原理词法分析和语法分析

C语言编译原理词法分析和语法分析编程语言的编写和使用离不开编译器的支持,而编译器的核心功能之一就是对代码进行词法分析和语法分析。

C语言作为一种常用的高级编程语言,也有着自己的词法分析和语法分析规则。

一、词法分析词法分析是编译器的第一阶段,也是将源代码拆分为一个个独立单词(token)的过程。

在C语言中,常见的单词包括关键字(如if、while等)、标识符(如变量名)、常量(如数字、字符常量)等。

词法分析器会根据预定义的规则对源代码进行扫描,并将扫描到的单词转化为对应的符号表示。

词法分析的过程可以通过有限自动机来实现,其中包括各种状态和状态转换规则。

词法分析器通常会使用正则表达式和有限自动机的方法来进行实现。

通过词法分析,源代码可以被分解为一个个符号,为后续的语法分析提供基础。

二、语法分析语法分析是编译器的第二阶段,也是将词法分析得到的单词序列转换为一棵具有语法结构的抽象语法树(AST)的过程。

在C语言中,语法分析器会根据C语言的文法规则,逐句解析源代码,并生成相应的语法树。

C语言的语法规则相对复杂,其中包括了各种语句、表达式、声明等。

语法分析的过程主要通过递归下降分析法、LR分析法等来实现。

语法分析器会根据文法规则建立语法树的分析过程,对每个语法结构进行逐步推导和分析,最终生成一棵完整的语法树。

三、编译器中的词法分析和语法分析在编译器中实现词法分析和语法分析是一项重要的技术任务。

编译器通常会将词法分析和语法分析整合在一起,形成一个完整的前端。

在C语言编译器中,词法分析和语法分析器会根据C语言的词法规则和文法规则,对源代码进行解析,并生成相应的中间表示形式,如语法树或者中间代码。

词法分析和语法分析的结果会成为后续编译器中各个阶段的输入,如语义分析、中间代码生成、目标代码生成等。

编译器的优化和错误处理也与词法分析和语法分析有密切关系。

因此,对词法分析和语法分析的理解和实现对于编译器开发者而言是非常重要的。

Java的编译原理

Java的编译原理

Java的编译原理概述java语⾔的"编译期"分为前端编译和后端编译两个阶段。

前端编译是指把*.java⽂件转变成*.class⽂件的过程; 后端编译(JIT, Just In Time Compiler)是指把字节码转变成机器码的过程。

在编译原理中, 将源代码编译成机器码, 主要经过下⾯⼏个步骤:Java中的前端编译java的前端编译(即javac编译)可分为解析与填充符号表、插⼊式注解处理器的注解处理、分析与字节码⽣成等三个过程。

解析与填充符号表解析步骤包括词法分析和语法分析两个阶段。

词法分析是将源代码的字符流转变为标记(Token)集合, 单个字符是程序编写过程的最⼩单位, ⽽标记则是编译过程的最⼩单位, 关键字、变量名、字⾯量、运算符都可以成为标记。

语法分析是根据Token序列构造抽象语法树的过程, 抽象语法树(AST)是⼀种⽤来描述程序代码语法结构的树形表⽰⽅式, 语法树的每⼀个节点都代表着程序代码中的⼀个语法结构, 如包、类型、修饰符、运算符、接⼝、返回值都可以是⼀个语法结构。

符号表是由⼀组符号地址和符号信息构成的表格。

在语法分析中, 符号表所登记的内容将⽤于语义检查和产⽣中间代码。

在⽬标代码⽣成阶段, 符号表是当对符号名进⾏地址分配时的依据。

插⼊式注解处理器插⼊式注解处理器可以看做是⼀组编译器的插件, 在这些插件⾥⾯, 可以读取、修改、添加抽象语法树中的任意元素。

如果这些插件在处理注解期间对语法数进⾏了修改, 编译器将回到解析与填充符号表的过程重新处理, 直到所有插⼊式注解处理器都没有再对语法数进⾏修改为⽌,每⼀次循环称为⼀个Round。

语义分析与字节码⽣成语法分析后, 编译器获得了程序代码的抽象语法树表⽰, 语法数能表⽰⼀个结构正确的源程序的抽象, 但⽆法保证源程序是符合逻辑的。

⽽语义分析的主要任务是对结构正确的源程序进⾏上下⽂有关性质的审查。

Javac的编译过程中, 语义分析过程分为标注检查、数据及控制流分析两个步骤。

编译原理语法分析器(完美运行版)

编译原理语法分析器(完美运行版)

学院(系)名称:计算机工程系实验环境:Windows XP实验分析:(1)定义部分:定义常量、变量、数据结构。

(2)初始化:设立LL(1)分析表、初始化变量空间(包括堆栈、结构体、数组、临时变量等);(3)控制部分:从键盘输入一个表达式符号串;(4)利用LL(1)分析算法进行表达式处理:根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈(或其他)操作,输出分实验程序:#include<iostream>#include<stack>using namespace std;stack<char> symbol;stack<int> state;char sen[50];char sym[12][6]={//符号表{'s','e','e','s','e','e'},{'e','s','e','e','e','a'},{'r','r','s','r','r','r'},{'r','r','r','r','r','r'},{'s','e','e','s','e','e'},{'r','r','r','r','r','r'},{'s','e','e','s','e','e'},{'s','e','e','s','e','e'},{'e','s','e','e','s','e'},{'r','r','s','r','r','r'},{'r','r','r','r','r','r'},{'r','r','r','r','r','r'}};char snum[12][6]={//数字表{5,1,1,4,2,1},{3,6,5,3,2,0},{2,2,7,2,2,2},{4,4,4,4,4,4},{5,1,1,4,2,1},{6,6,6,6,6,6},{5,1,1,4,2,1},{5,1,1,4,2,1},{3,6,5,3,11,4},{1,1,7,1,1,1},{3,3,3,3,3,3},{5,5,5,5,5,5}};int go2[12][3]={//goto表{1,2,3},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{8,2,3},{0,0,0},{0,9,3},{0,0,10},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0}};void action(int i,char *&a,char &how,int &num,char &A,int &b)//action函数[i,a] {int j;switch(*a){case 'i':j=0;break;case '+':j=1;break;case '*':j=2;break;case '(':j=3;break;case ')':j=4;break;case '#':j=5;break;default:j=-1;break;}if(j!=-1){how=sym[i][j];num=snum[i][j];if(how=='r'){switch(num){case 1:A='E',b=3;cout<<"按E->E+T规约"<<endl; break;case 2:A='E',b=1;cout<<"按E->T规约"<<endl; break;case 3:A='T',b=3;cout<<"按T->T*F规约"<<endl; break;case 4:A='T',b=1;cout<<"按T->F规约"<<endl; break;case 5:A='F',b=3;cout<<"按F->(E)规约"<<endl; break;case 6:A='F',b=1;cout<<"按F->id规约"<<endl; break;default:break;}}}}int go(int t,char A)//goto[t,A] {switch(A){case 'E':return go2[t][0];break;case 'T':return go2[t][1];break;case 'F':return go2[t][2];break;}}void error(int i,int j,char *&a)//error处理函数{cout<<"error"<<endl;switch(j){case 1://期望输入id或左括号,但是碰到+,*,或$,就假设已经输入id了,转到状态5 state.push(5);symbol.push('i');//必须有这个,如果假设输入id的话,符号栈里必须有....cout<<"缺少运算对象id"<<endl;break;case 2://从输入中删除右括号a++;cout<<"不配对的右括号"<<endl;break;case 3://期望碰到+,但是输入id或左括号,假设已经输入算符+,转到状态6state.push(6);symbol.push('+');cout<<"缺少运算符"<<endl;break;case 4://缺少右括号,假设已经输入右括号,转到状态11state.push(11);symbol.push(')');cout<<"缺少右括号"<<endl;break;case 5:a++;cout<<"*号无效,应该输入+号!"<<endl;case 6:a++;}}int main(){int s;char *a;char how;int num;int b;char A;while(1){cin>>sen;a=sen;state.push(0);//先输入0状态while(*a!='\0'){b=0;num=0;how='\0';A='\0';s=state.top();action(s,a,how,num,A,b);if(how=='s')//移进{cout<<"移进"<<endl;symbol.push(*a);state.push(num);// if(*a=='i')// a++;//在这里忽略i后面的da++;}else if(how=='r')//规约{for(int i=0;i<b;i++){if(!state.empty())state.pop();if(!symbol.empty())symbol.pop();}int t=state.top();symbol.push(A);state.push(go(t,A));}else if(how=='a')//接受break;else{error(s,num,a);//错误处理}}cout<<"成功接受"<<endl;}return 0;}测试用例:i*(i+i)+i#测试结果:心得体会:通过这次实验,我对编译原理这门专业必修课有了进一步的深层次了解,把理论知识应用于实验中,实验过程中对于程序的逻辑理解欠缺了考虑,在多次的调试和改进中最终完善了程序,而在调试过程中学习的知识得到了完善和补充,对语法分析器的理解更进一步。

编译原理的词法分析与语法分析

编译原理的词法分析与语法分析

编译原理的词法分析与语法分析编译原理是计算机科学中的一门重要课程,它研究如何将源代码转换为可执行的机器代码。

在编译过程中,词法分析和语法分析是其中两个基本的阶段。

本文将分别介绍词法分析和语法分析的基本概念、原理以及实现方法。

1. 词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段,主要任务是将输入的源代码分解成一个个的词法单元。

词法单元是指具有独立意义的最小语法单位,比如变量名、关键字、操作符等。

词法分析器通常使用有限自动机(finite automaton)来实现。

在词法分析的过程中,需要定义词法规则,即描述每个词法单元的模式。

常见的词法规则有正则表达式和有限自动机。

词法分析器会根据这些规则匹配输入的字符序列,并生成相应的词法单元。

2. 语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段,它的任务是将词法分析器生成的词法单元序列转换为语法树(syntax tree)或抽象语法树(abstract syntax tree)。

语法树是源代码的一种抽象表示方式,它反映了源代码中语法结构和运算优先级的关系。

语法分析器通常使用上下文无关文法(context-free grammar)来描述源代码的语法结构。

常见的语法分析算法有递归下降分析法、LR分析法和LL分析法等。

递归下降分析法是一种自顶向下的分析方法,它从源代码的起始符号开始,递归地展开产生式,直到匹配到输入的词法单元。

递归下降分析法的实现比较直观,但对于左递归的文法处理不方便。

LR分析法是一种自底向上的分析方法,它使用一个自动机来分析输入的词法单元,并根据文法规则进行规约操作,最终生成语法树。

常见的LR分析法有LR(0)、SLR、LR(1)和LALR等。

LL分析法是一种自顶向下的分析方法,它从源代码的起始符号开始,预测下一个要匹配的词法单元,并进行相应的推导规则。

LL分析法常用于编程语言中,如Java和Python。

3. 词法分析和语法分析的关系词法分析是语法分析的一个子阶段,它为语法分析器提供了一个符号序列,并根据语法规则进行分析和匹配。

编译原理实验二:LL(1)语法分析器

编译原理实验二:LL(1)语法分析器

编译原理实验⼆:LL(1)语法分析器⼀、实验要求 1. 提取左公因⼦或消除左递归(实现了消除左递归) 2. 递归求First集和Follow集 其它的只要按照课本上的步骤顺序写下来就好(但是代码量超多...),下⾯我贴出实验的⼀些关键代码和算法思想。

⼆、基于预测分析表法的语法分析 2.1 代码结构 2.1.1 Grammar类 功能:主要⽤来处理输⼊的⽂法,包括将⽂法中的终结符和⾮终结符分别存储,检测直接左递归和左公因⼦,消除直接左递归,获得所有⾮终结符的First集,Follow集以及产⽣式的Select集。

#ifndef GRAMMAR_H#define GRAMMAR_H#include <string>#include <cstring>#include <iostream>#include <vector>#include <set>#include <iomanip>#include <algorithm>using namespace std;const int maxn = 110;//产⽣式结构体struct EXP{char left; //左部string right; //右部};class Grammar{public:Grammar(); //构造函数bool isNotTer(char x); //判断是否是终结符int getTer(char x); //获取终结符下标int getNonTer(char x); //获取⾮终结符下标void getFirst(char x); //获取某个⾮终结符的First集void getFollow(char x); //获取某个⾮终结符的Follow集void getSelect(char x); //获取产⽣式的Select集void input(); //输⼊⽂法void scanExp(); //扫描输⼊的产⽣式,检测是否有左递归和左公因⼦void remove(); //消除左递归void solve(); //处理⽂法,获得所有First集,Follow集以及Select集void display(); //打印First集,Follow集,Select集void debug(); //⽤于debug的函数~Grammar(); //析构函数protected:int cnt; //产⽣式数⽬EXP exp[maxn]; //产⽣式集合set<char> First[maxn]; //First集set<char> Follow[maxn]; //Follow集set<char> Select[maxn]; //select集vector<char> ter_copy; //去掉$的终结符vector<char> ter; //终结符vector<char> not_ter; //⾮终结符};#endif 2.1.2 AnalyzTable类 功能:得到预测分析表,判断输⼊的⽂法是否是LL(1)⽂法,⽤预测分析表法判断输⼊的符号串是否符合刚才输⼊的⽂法,并打印出分析过程。

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。

编译原理名词解释

编译原理名词解释

编译原理名词解释1. 词法分析器(Lexer):也称为扫描器(Scanner),用于将源代码分割成一个个单词(Token)。

2. 语法分析器(Parser):将词法分析器生成的单词序列转换成语法树(Parse Tree)或抽象语法树(Abstract Syntax Tree)。

3. 语法树(Parse Tree):表示源代码的语法结构的树状结构,它由语法分析器根据语法规则生成。

4. 抽象语法树(Abstract Syntax Tree):比语法树更加简化和抽象的树状结构,用于表示源代码的语义结构。

5. 语义分析器(Semantic Analyzer):对抽象语法树进行语义检查,并生成中间代码或目标代码。

6. 中间代码(Intermediate code):一种介于源代码和目标代码之间的中间表示形式,可以被不同的优化器和代码生成器使用。

7. 目标代码生成器(Code Generator):将中间代码转换成特定目标平台的机器代码。

8. 优化器(Optimizer):用于对中间代码进行优化,以提高代码的执行效率和资源利用率。

9. 符号表(Symbol Table):用于存储程序中的标识符(变量、函数等)的信息,包括名称、类型等。

10. 语言文法(Grammar):定义了一种语言的语法规则,常用的形式包括上下文无关文法和正则文法。

11. 上下文无关文法(Context-free Grammar):一种形式化的语法表示方法,由产生式和非终结符组成,描述一种语言的句子结构。

12. 语言解释器(Interpreter):将源代码逐行解释执行的程序,不需要生成目标代码。

13. 回溯法(Backtracking):一种递归式的算法,用于在语法分析过程中根据产生式进行选择。

14. 正则表达式(Regular Expression):用于描述一类字符串的表达式,可以用于词法分析中的模式匹配。

15. 自顶向下分析(Top-down Parsing):从文法的起始符号开始,按照语法规则逐步构建语法树的过程。

编译原理词法分析与语法分析

编译原理词法分析与语法分析

编译原理词法分析与语法分析在计算机科学领域,编译器是一个非常重要的工具,它将高级程序语言转换为能够被计算机处理的低级机器语言。

编译器的设计与开发离不开以下两个主要部分:词法分析和语法分析。

本文将着重介绍编译原理中的词法分析和语法分析的定义、原理、方法以及它们之间的关系。

一、词法分析词法分析是编译器的第一个阶段,负责将源代码转化为一个个“词法单元”,也称为“记号”。

词法单元是计算机程序中的最小语义单位,例如变量名、关键字、操作符等。

词法分析器会从源代码中连续读取字符,并将其组成具有独立意义的词法单元。

词法分析的主要任务是识别代码中的词法单元,并将其分类。

它采用正则表达式来定义词法单元的模式,并通过有限状态自动机(FSM)进行匹配。

以下是词法分析的一般步骤:1. 输入源代码,逐字符读取。

2. 将字符组合成词法单元。

3. 跳过空格、换行符等不相关的字符。

4. 使用正则表达式判断词法单元的类型。

5. 将识别出的词法单元传递给语法分析阶段。

二、语法分析语法分析是编译器的第二个阶段,它将从词法分析器获得的词法单元串转换为语法树。

语法树是一种树状结构,用于表示程序的语法结构。

它通过分析词法单元之间的关系来检查程序是否符合语法规则。

在语法分析过程中,会根据源代码中的语法规则使用上下文无关文法(Context-Free Grammar)进行分析。

常用的语法分析算法有自顶向下分析(Top-Down Parsing)和自底向上分析(Bottom-Up Parsing)。

自顶向下分析是从语法的起始符号开始,逐步展开已识别的符号,直到生成源代码。

这种分析方法常用的算法有LL(k)和递归下降(Recursive Descent)。

自顶向下分析器按照语法规则从上到下预测并展开符号。

自底向上分析是从词法单元串的底部开始,逐步归约已识别的符号,直到生成源代码。

这种分析方法常用的算法有LR(k)和LALR(k)。

自底向上分析器按照语法规则从下往上扫描,并进行归约操作。

编译原理-语法分析

编译原理-语法分析
03
自顶向下的语法分析方法简单直观,易于实现,但可能存在 左递归和回溯的问题。
自底向上的语法分析
01
自底向上的语法分析方法从源代码中的每个符号出发
,逐步归约到文法的起始符号。
02
该方法通常采用LR(0)、SLR(1)、LALR(1)等算法进行
实现。
03
自底向上的语法分析方法可以避免回溯问题,但需要
• 随着人工智能和机器学习技术的不断发展,可以利用这些技术来辅助语法分析 过程,提高语法分析的准确性和效率。例如,可以使用机器学习算法来自动识 别和处理语法规则和歧义问题。
• 另外,随着软件工程和代码质量的重视程度不断提高,对编译器和语法分析器 的要求也越来越高。未来的研究需要更加注重编译器和语法分析器的可维护性 和可扩展性,以满足不断变化的软件需求。
词法分析的算法
自底向上算法
自底向上算法是从源代码的左向右进行扫描,并从下到上构建语法结构。常见 的自底向上算法有预测分析法和移进-规约法。
自顶向下算法
自顶向下算法是从语法结构的顶层开始,向下进行推导,直到找到与源代码相 匹配的语法结构。常见的自顶向下算法有规范分析法和贪婪分析法。
语法分析概述
语法分析是编译过程的核心环节,其任务是将源代码分解成一系列的语法 结构,以便后续的语义分析和代码生成。
自底向上的算法,通过构建归 约表进行移进和规约操作。
LALR(1)算法
扩展的LR(0)算法,能够处理 更广泛的文法,生成更小的归 约表。
03
语义分析
语义分析概述
01
Байду номын сангаас02
03
语义分析是编译过程的 一个阶段,它是在语法
分析之后进行的。
语义分析的主要任务是 检查源代码的语义是否 正确,例如变量是否已 经声明,类型是否匹配

编译原理第三章语法分析

编译原理第三章语法分析
void T() { F(); T’(); } void T’() { if(lookahead= =’*’) { match(‘*’); F(); T’(); } }
递归下降程序:
void F() { if(lookahead= =’i’) match(‘i’); else if(lookahead= =’(’) { match(‘(’); E(); if(lookahead= =’)’) match(‘)’); else error(); } else error(); }
输入串
id+id*id;# id+id*id;# id+id*id;# id+id*id;# id+id*id;# +id*id;# +id*id;#
动作
pop(L),push(E;L) pop(E),push(TE’) pop(T),push(FT’) pop(F),push(id) pop(id),next(ip) pop(T’)
形式语言分类
定义:若文法G=(N,T,P,S)的每个产生式α→β中,均有 α∈(N∪T)*N(N∪T)*,且至少含有一个非终结符, β∈(N∪T)*,则称G为0型文法(短语文法)。 ①1型文法(上下文有关文法):G的任何产生式α→β(S→ε 除外)均满足|α|≤| β| (|x|表示x中文法符号的个数); ②2型文法(上下文无关文法):G的任何产生式形如A→β, 其中A∈N,β∈(N∪T)*; ③3型文法(正规文法、线性文法):G的任何产生式形如A→a 或者A→aB(或者A→Ba),其中A,B∈N,a∈T*。
定义:将产生式A→γ的右部代替文法符号序列αAβ 中的A得到αγβ的过程,称为αAβ直接推导 出αγβ,记作:αAβαγβ。

编译原理词法分析器

编译原理词法分析器

编译原理词法分析器
编译原理词法分析器是编译器的一个重要组成部分,负责将输入的源代码转换成一系列的词法单元,供后续的语法分析器进行进一步处理。

词法分析器的主要任务是按照预先定义的词法规则,识别出源代码中的各个合法的词法单元,并将其转化为内部表示形式。

在这个过程中,词法分析器需要读取输入字符流,并根据定义的词法规则进行模式匹配和转换。

一个基本的词法分析器通常由以下几个部分组成:
1. 字符扫描器(Scanner):负责从输入流中读取字符,并进行必要的预处理。

例如,过滤掉注释、空白字符等。

2. 词法规则(Lexical Rules):是定义词法单元的正则表达式或者有限自动机。

每个词法单元都有一个对应的识别规则。

3. 标记生成器(Token Generator):根据词法规则和字符扫描器的输出,生成符合内部表示形式的词法单元。

4. 符号表(Symbol Table):维护着程序中出现的所有标识符的符号表,包括标识符的名称和属性信息。

词法分析器的工作流程如下:
1. 初始化字符扫描器,读取第一个字符。

2. 逐个字符进行扫描和匹配,直到获取了一个完整的词法单元。

3. 根据匹配到的词法规则,生成对应的词法单元。

4. 如果需要记录标识符信息,将其添加到符号表中。

5. 返回步骤2,直到扫描完整个输入代码。

通过词法分析器的工作,我们能够将输入的源代码按照词法规则进行分割,将其转换为一系列的词法单元,为后续的语法分析器提供了处理的基础。

编译原理的语法分析

编译原理的语法分析

编译原理的语法分析一、概述编译原理是计算机科学与技术中的重要核心课程,它研究的是将高级语言转化为机器语言的过程。

语法分析是编译器的重要组成部分,它的主要任务是根据给定的文法规则,分析输入的源代码,判断其是否符合语法规范。

二、上下文无关文法在深入了解语法分析前,我们首先需要了解上下文无关文法的概念。

上下文无关文法(Context-Free Grammar,简称CFG)是一个四元组G=(V, Σ, R, S),其中V是非终结符的集合,Σ是终结符的集合,R是产生式规则的集合,S是语法分析的起始符号。

三、自顶向下分析自顶向下分析是一种从语法分析的起始符号开始,逐步扩展推导的方法。

常见的自顶向下分析方法有递归下降分析和LL分析。

1. 递归下降分析递归下降分析是自顶向下分析中最常用的方法之一。

它通过产生式规则的递归调用来实现对源代码的语法分析。

对于每个非终结符,我们可以编写一个对应的递归函数,并按照产生式规则进行展开和匹配。

2. LL分析LL分析是自顶向下分析的一种重要方法。

它的名称来源于产生式规则的左侧扫描(Left-to-right, Leftmost derivation)。

LL分析利用一个预测分析表来进行语法分析,预测分析表的构造基于文法的FIRST和FOLLOW集合。

四、自底向上分析自底向上分析是一种从源代码中的终结符开始,逐步合并生成非终结符的推导过程。

常见的自底向上分析方法有SLR分析、LR分析和LALR分析。

1. SLR分析SLR分析是自底向上分析中的一种重要方法,它利用一个包含项目集的状态机来进行语法分析。

SLR分析器的构造基于LR(0)项目,使用LR(0)项目集家族来构建分析表。

2. LR分析LR分析是自底向上分析的高级方法,它分析的是LR文法,其中L 表示从左向右扫描,R表示右推导。

LR分析器的构造会产生广义项目集族、LR分析表和状态转换图,用于分析输入的源代码。

3. LALR分析LALR分析是对LR分析的改进和优化,LALR分析器的构造与LR 分析类似,但合并了具有相同前缀的状态。

编译原理实验报告(词法分析器-语法分析器)

编译原理实验报告(词法分析器-语法分析器)
if(strcmp(token,"while")==0) return(1);
else if(strcmp(token,"if")==0) return(2);
else if(strcmp(token,"else")==0) return(3);
else if(strcmp(token,"switch")==0) return(4);
}
j=0;
get();
}}
六:实验结果:
实验二
一、实验名称:语法分析器的设计
二、实验目的:
用C语言编写对一个算术表达式实现语法分析的语法分析程序,并以四元式的形式输出,以加深对语法语义分析原理的理解,掌握语法分析程序的实现方法和技术。
三、 实验原理:
1、算术表达式语法分析程序的算法思想
首先通过关系图法构造出终结符间的左右优先函数f(a),g(a)。在分析的过程中,通过左右优先函数比较当前读入终结符和前一个读入终结符间的优先关系,分析后适时的以四元式形式输出相关的符号。








实验一
一、实验名称:词法分析器的设计
二、实验目的:1,词法分析器能够识别简单语言的单词符号
2,识别出并输出简单语言的基本字.标示符.无符号整数.运算符.和界符。
三、实验要求:给出一个简单语言单词符号的种别编码词法分析器
四、实验原理:
1、词法分析程序的算法思想
算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号,其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类,拼出相应的单词符号。
i=1;
j=0;
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实验二语法分析器一、实验目的通过完成预测分析法的语法分析程序,了解预测分析法和递归子程序法的区别和联系。

使学生了解语法分析的功能,掌握语法分析程序设计的原理和构造方法,训练学生掌握开发应用程序的基本方法。

有利于提高学生的专业素质,为培养适应社会多方面需要的能力。

二、实验内容◆根据某一文法编制调试LL (1 )分析程序,以便对任意输入的符号串进行分析。

◆构造预测分析表,并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分析程序。

◆分析法的功能是利用LL(1)控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及LL(1)分析表,对输入符号串自上而下的分析过程。

三、LL(1)分析法实验设计思想及算法◆模块结构:(1)定义部分:定义常量、变量、数据结构。

(2)初始化:设立LL(1)分析表、初始化变量空间(包括堆栈、结构体、数组、临时变量等);(3)控制部分:从键盘输入一个表达式符号串;(4)利用LL(1)分析算法进行表达式处理:根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈(或其他)操作,输出分析结果,如果遇到错误则显示错误信息。

四、实验要求1、编程时注意编程风格:空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。

2、如果遇到错误的表达式,应输出错误提示信息。

3、对下列文法,用LL(1)分析法对任意输入的符号串进行分析:(1)E->TG(2)G->+TG|—TG(3)G->ε(4)T->FS(5)S->*FS|/FS(6)S->ε(7)F->(E)(8)F->i输出的格式如下:五、实验源程序LL1.javaimport java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import javax.swing.table.DefaultTableModel;import java.sql.*;import java.util.Vector;public class LL1 extends JFrame implements ActionListener {/****/private static final long serialVersionUID = 1L;JTextField tf1;JTextField tf2;JLabel l;JButton b0;JPanel p1,p2,p3;JTextArea t1,t2,t3;JButton b1,b2,b3;JLabel l0,l1,l2,l3,l4;JTable table;Statement sta;Connection conn;ResultSet rs;DefaultTableModel dtm;String Vn[]=null;Vector<String> P=null;int firstComplete[]=null;//存储已判断过first的数据char first[][]=null;//存储最后first结果int followComplete[]=null;//存储已判断过follow的数据char follow[][]=null;//存储最后follow结果char select[][]=null;//存储最后select结果int LL=0;//标记是否为LL(1)String vt_tou[]=null;//储存VtObject shuju[][]=null;//存储表达式数据char yn_null[]=null;//存储能否推出空LL1(){setLocation(100,0);setSize(700,780);tf1=new JTextField(13);tf2=new JTextField(13);l=new JLabel(">>");l0=new JLabel("输入字符串:");l1=new JLabel("输入的文法为:");l2=new JLabel(" ");l3=new JLabel("分析的结果:");l4=new JLabel("预测分析表:");//p1=new JPanel();p2=new JPanel();p3=new JPanel();t1=new JTextArea(24,20);t2=new JTextArea(1,30);t3=new JTextArea(24,40);b0=new JButton("确定(S为开始)");b1=new JButton(" 判断文法 ");b2=new JButton("输入");b3=new JButton("清空");table=new JTable();JScrollPane jp1=new JScrollPane(t1);JScrollPane jp2=new JScrollPane(t2);JScrollPane jp3=new JScrollPane(t3);p2.add(tf1);p2.add(l);p2.add(tf2);p2.add(b0);p2.add(b1);p2.add(l0);p2.add(l2);p2.add(jp2);p2.add(b2);p2.add(b3);p2.add(l1);p2.add(l3);p2.add(jp1);p2.add(jp3);p3.add(l4);p3.add(new JScrollPane(table));add(p2,"Center");add(p3,"South");b0.addActionListener(this);b1.addActionListener(this);b2.addActionListener(this);b3.addActionListener(this);setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);table.setPreferredScrollableViewportSize(new Dimension(660,200));setVisible(true);}public void actionPerformed(ActionEvent e){if(e.getSource()==b0){String a=tf1.getText();String b=tf2.getText();t1.append(a+'→'+b+'\n');}if(e.getSource()==b1){t3.setText("");int Vnnum=0,k;Vn=new String[100];P=new Vector<String>();String s[]=t1.getText().split("\n");for(int i=0;i<s.length;i++){if(s.length<2){t3.setText("文法输入有误,请重新输入");//判断长度是否符合return;}if(s[i].charAt(0)<='Z'&&s[i].charAt(0)>='A'&&s[i].charAt(1)=='→') {for(k=0;k<Vnnum;k++){if(Vn[k].equals(s[i].substring(0, 1))){break;}}if(Vnnum==0||k>=Vnnum){Vn[Vnnum]=s[i].substring(0, 1);//存入Vn数据Vnnum++;}P.add(s[i]);}else{t3.setText("文法输入有误,请重新输入");return;}}yn_null=new char[100];first=new char[Vnnum][100];int flag=0;String firstVn[]=null;firstComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++) //依次求 FIRST**{flag=0;firstVn=new String[20];if((flag=add_First(first[i],Vn[i],firstVn,flag))==-1)return;firstComplete[i]=1;}t3.append("first集:"+"\n"); //显示FIRST**for(int i=0;Vn[i]!=null;i++){t3.append("first("+Vn[i]+")={ ");for(int j=0;first[i][j]!='\0';j++){t3.append(first[i][j]+" , ");}t3.append("}"+"\n");}//follow=new char[Vnnum][100];String followVn[]=null;followComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++) //求FOLLOW**{flag=0;followVn=new String[20];if((flag=tianjiaFollow(follow[i],Vn[i],followVn,flag))==-1)return ;followComplete[i]=1;}t3.append("follow集:"+"\n"); //显示FOLLOW**for(int i=0;Vn[i]!=null;i++){t3.append("follow("+Vn[i]+")={ ");for(int j=0;follow[i][j]!='\0';j++){// t3.append(follow[i][j]+" , ");}t3.append("}"+"\n");}select=new char[P.size()][100];for(int i=0;i<P.size();i++) //求SELECT**{flag=0;tianjiaSelect(select[i],(String)P.elementAt(i),flag);}t3.append("select集:"+"\n"); //显示SELECT**for(int i=0;i<P.size();i++){//t3.append("select("+(String)P.elementAt(i)+")={ ");for(int j=0;select[i][j]!='\0';j++){t3.append(select[i][j]+" , ");}t3.append("}"+"\n");}for(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//判断select交集是否为空{int biaozhi=0;char save[]=new char[100];for(int j=0;j<P.size();j++){//String t=(String)P.elementAt(j);if(t.substring(0,1).equals(Vn[i])){for(k=0;select[j][k]!='\0';k++){if(puanduanChar(save,select[j][k])){save[biaozhi]=select[j][k];biaozhi++;}else//当有交集时,不为LL(1)文法{t3.append("不是LL(1)文法!!"+"\n");return;}}}}}char Vt[]=new char[100];int biaozhi=0;for(int i=0;i<P.size();i++){String t=(String)P.elementAt(i);for(int j=2;j<t.length();j++)//提取表达式右侧的终结符存入Vt{if(t.charAt(j)>'Z'||t.charAt(j)<'A'){if(puanduanChar(Vt,t.charAt(j))){Vt[biaozhi]=t.charAt(j);biaozhi++;}}}}if(puanduanChar(Vt,'#'))//若可推出空集,则将#加入Vt。

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