实验二语法分析

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编译原理实验报告

编译原理实验报告一、实验目的本次编译原理实验的主要目的是通过实践加深对编译原理中词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等关键环节的理解，并提高实际动手能力和问题解决能力。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 C/C+＋，开发工具为 Visual Studio 2019，操作系统为 Windows 10。

三、实验内容（一）词法分析器的设计与实现词法分析是编译过程的第一个阶段，其任务是从输入的源程序中识别出一个个具有独立意义的单词符号。

在本次实验中，我们使用有限自动机的理论来设计词法分析器。

首先，我们定义了单词的种类，包括关键字、标识符、常量、运算符和分隔符等。

然后，根据这些定义，构建了相应的状态转换图，并将其转换为程序代码。

在实现过程中，我们使用了字符扫描和状态转移的方法，逐步读取输入的字符，判断其所属的单词类型，并将其输出。

（二）语法分析器的设计与实现语法分析是编译过程的核心环节之一，其任务是在词法分析的基础上，根据给定的语法规则，判断输入的单词序列是否构成一个合法的句子。

在本次实验中，我们采用了自顶向下的递归下降分析法来实现语法分析器。

首先，我们根据给定的语法规则，编写了相应的递归函数。

每个函数对应一种语法结构，通过对输入单词的判断和递归调用，来确定语法的正确性。

在实现过程中，我们遇到了一些语法歧义的问题，通过仔细分析语法规则和调整函数的实现逻辑，最终解决了这些问题。

（三）语义分析与中间代码生成语义分析的任务是对语法分析所产生的语法树进行语义检查，并生成中间代码。

在本次实验中，我们使用了四元式作为中间代码的表示形式。

在语义分析过程中，我们检查了变量的定义和使用是否合法，类型是否匹配等问题。

同时，根据语法树的结构，生成相应的四元式中间代码。

（四）代码优化代码优化的目的是提高生成代码的质量和效率。

在本次实验中，我们实现了一些基本的代码优化算法，如常量折叠、公共子表达式消除等。

通过对中间代码进行分析和转换，减少了代码的冗余和计算量，提高了代码的执行效率。

实验二--LL分析法实验报告

实验二LL(1)分析法一、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、实验内容及设计原理所谓LL（1）分析法，就是指从左到右扫描输入串（源程序），同时采用最左推导，且对每次直接推导只需向前看一个输入符号，便可确定当前所应当选择的规则。

实现LL（1）分析的程序又称为LL（1）分析程序或LL1（1）分析器。

我们知道一个文法要能进行LL（1）分析，那么这个文法应该满足：无二义性，无左递归，无左公因子。

当文法满足条件后，再分别构造文法每个非终结符的FIRST和FOLLOW集合，然后根据FIRST和FOLLOW集合构造LL（1）分析表，最后利用分析表，根据LL(1)语法分析构造一个分析器。

LL（1）的语法分析程序包含了三个部分，总控程序，预测分析表函数，先进先出的语法分析栈，本程序也是采用了同样的方法进行语法分析，该程序是采用了C++语言来编写，其逻辑结构图如下：LL（1）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和当前的输入符号a做哪种过程的。

对于任何（X，a），总控程序每次都执行下述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栈顶弹出，让a指向下一个输入符号。

（３）若X是一个非终结符，则查看预测分析表M。

若M[A，a]中存放着关于X的一个产生式，那么，首先把X弹出STACK栈顶，然后，把产生式的右部符号串按反序一一弹出STACK栈（若右部符号为ε，则不推什么东西进STACK栈）。

若M[A，a]中存放着“出错标志”，则调用出错诊断程序ERROR。

三、程序结构描述1、定义的变量初始化预测分析表：LL E[8]={"TG","TG","error","error","error","error","error","error"}; LL G[8]={"error","error","null","+TG","-TG","error","error","null"}; LL T[8]={"FS","FS","error","error","error","error","error","error"}; LL S[8]={"error","error","null","null","null","*FS","/FS","null"};LL F[8]={"i","(i)","error","error","error","error","error","error"}; const int MaxLen=10; 初始化栈的长度const int Length=10; 初始化数组长度char Vn[5]={'E','G','T','S','F'}; 非终结符数组char Vt[8]={'i','(',')','+','-','*','/','#'}; 终结符数组char ch,X; /全局变量，ch用于读当前字符，X用于获取栈顶元素char strToken[Length]; 存储规约表达式2、定义的函数class stack 栈的构造及初始化int length(char *c) 输出字符数组的长度void print(int i,char*c) 剩余输入串的输出void run() 分析程序3、LL(1)预测分析程序流程图四、程序源代码及运行结果#include<iostream>using namespace std;const int MaxLen=10; //初始化栈的长度const int Length=10;//初始化数组长度char Vn[5]={'E','G','T','S','F'};//非终结符数组char Vt[8]={'i','(',')','+','-','*','/','#'};//终结符数组char ch,X;//全局变量，ch用于读当前字符，X用于获取栈顶元素char strToken[Length];//存储规约表达式struct LL//ll(1)分析表的构造字初始化{char*c;};LL E[8]={"TG","TG","error","error","error","error","error","error"}; LL G[8]={"error","error","null","+TG","-TG","error","error","null"}; LL T[8]={"FS","FS","error","error","error","error","error","error"}; LL S[8]={"error","error","null","null","null","*FS","/FS","null"};LL F[8]={"i","(i)","error","error","error","error","error","error"}; class stack//栈的构造及初始化{public:stack();//初始化bool empty() const;//是否为空bool full() const;//是否已满bool get_top(char &c)const;//取栈顶元素bool push(const char c);//入栈bool pop();//删除栈顶元素void out();//输出栈中元素~stack(){}//析构private:int count;//栈长度char data[MaxLen];//栈中元素};stack::stack(){count=0;}bool stack::empty() const{if(count==0)return true;return false;}bool stack::full() const{if(count==MaxLen)return true;return false;}bool stack::get_top(char &c)const{if(empty())return false;else{c=data[count-1];return true;}}bool stack::push(const char c){if(full())return false;data[count++]=c;return true;}bool stack::pop(){if(empty())return false;count--;return true;}void stack::out(){for(int i=0;i<count;i++)cout<<data[i];cout<<" ";}int length(char *c){int l=0;for(int i=0;c[i]!='\0';i++)l++;return l;}void print(int i,char*c)//剩余输入串的输出{for(int j=i;j<Length;j++)cout<<c[j];cout<<" ";}void run(){bool flag=true;//循环条件int step=0,point=0;//步骤、指针int len;//长度cout<<"请输入要规约的字符串："<<endl;cin>>strToken;ch=strToken[point++];//读取第一个字符stack s;s.push('#');//栈中数据初始化s.push('E');s.get_top(X);//取栈顶元素cout<<"步骤"<<"分析栈"<<"剩余输入串"<<"所用产生式"<<"动作"<<endl;cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<" "<<"初始化"<<endl;while(flag){if((X==Vt[0])||(X==Vt[1])||(X==Vt[2])||(X==Vt[3])||(X==Vt[4])||(X==Vt[5])||(X==V t[6])) //判断是否为终结符（不包括#）{if(X==ch)//终结符,识别，进行下一字符规约{s.pop();s.get_top(X);ch=strToken[point++];cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<" "<<"GETNEXT(I)"<<endl;}else{flag=false;cout<<"error!"<<endl;}}else if(X=='#')//规约结束{if(X==ch){cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<" "<<X<<"->"<<ch<<" "<<"结束"<<endl;s.pop();flag=false;}else{flag=false;cout<<"error!"<<endl;}}else if(X==Vn[0]) //非终结符E{for(int i=0;i<8;i++)//查分析表if(ch==Vt[i]){if(strcmp(E[i].c,"error")==0)//出错{flag=false;cout<<"error"<<endl;}else{ //对形如X->X1X2的产生式进行入栈操作s.pop();len=length(E[i].c)-1;for(int j=len;j>=0;j--)s.push(E[i].c[j]);cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<X<<"->"<<E[i].c<<" "<<"POP,PUSH(";for(int z=len;z>=0;z--)cout<<E[i].c[z];cout<<")"<<endl;s.get_top(X);}}}else if(X==Vn[1]) //同上，处理G{for(int i=0;i<8;i++)if(ch==Vt[i]){if(strcmp(G[i].c,"null")==0){s.pop();cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<" "<<X<<"->"<<"ε"<<" "<<"POP"<<endl;s.get_top(X);}else if(strcmp(G[i].c,"error")==0){flag=false;cout<<"error"<<endl;}else{s.pop();len=length(G[i].c)-1;for(int j=len;j>=0;j--)s.push(G[i].c[j]);cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<X<<"->"<<G[i].c<<" "<<"POP,PUSH(";for(int z=len;z>=0;z--)cout<<G[i].c[z];cout<<")"<<endl;s.get_top(X);}}}else if(X==Vn[2]) //同上处理T{for(int i=0;i<8;i++)if(ch==Vt[i]){if(strcmp(T[i].c,"error")==0){flag=false;cout<<"error"<<endl;}else{s.pop();len=length(T[i].c)-1;for(int j=len;j>=0;j--)s.push(T[i].c[j]);cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<X<<"->"<<T[i].c<<" "<<"POP,PUSH(";for(int z=len;z>=0;z--)cout<<T[i].c[z];cout<<")"<<endl;s.get_top(X);}}}else if(X==Vn[3])//同上处理S{for(int i=0;i<8;i++)if(ch==Vt[i]){if(strcmp(S[i].c,"null")==0){s.pop();cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<" "<<X<<"->"<<"ε"<<" "<<"POP"<<endl;s.get_top(X);}else if(strcmp(S[i].c,"error")==0){flag=false;cout<<"error"<<endl;}else{s.pop();len=length(S[i].c)-1;for(int j=len;j>=0;j--)s.push(S[i].c[j]);cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<X<<"->"<<S[i].c<<" "<<"POP,PUSH(";for(int z=len;z>=0;z--)cout<<S[i].c[z];cout<<")"<<endl;s.get_top(X);}}}else if(X==Vn[4]) //同上处理F{for(int i=0;i<7;i++)if(ch==Vt[i]){if(strcmp(F[i].c,"error")==0){flag=false;cout<<"error"<<endl;}else{s.pop();len=length(F[i].c)-1;for(int j=len;j>=0;j--)s.push(F[i].c[j]);cout<<step++<<" ";s.out();print(point-1,strToken);cout<<X<<"->"<<F[i].c<<" "<<"POP,PUSH(";for(int z=len;z>=0;z--)cout<<F[i].c[z];cout<<")"<<endl;s.get_top(X);}}}else //出错处理{flag= false;cout<<"error"<<endl;}}}int main(){run();system("pause");return 0;}测试：输入i*i+i#结果：实验二--LL(1)分析法实验报告五、实验总结1. 本实例能利用正确的LL1文法分析表判断任意符号串是否属于该文法的句子；显示了具体分析过程；支持打开、新建、保存分析表；保存分析结果。

编译原理-语法分析程序报告

编译原理实验实验二语法分析器实验二：语法分析实验一、实验目的根据给出的文法编制LR（1）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。

本次实验的目的主要是加深对LR（1）分析法的理解。

二、实验预习提示1、LR（1）分析法的功能LR（1）分析法的功能是利用LR（1）分析表，对输入符号串自下而上的分析过程。

2、LR（1）分析表的构造及分析过程。

三、实验内容对已给语言文法，构造LR(1)分析表，编制语法分析程序，要求将错误信息输出到语法错误文件中，并输出分析句子的过程（显示栈的内容）；实验报告必须包括设计的思路，以及测试报告（输入测试例子，输出结果）。

语法分析器一、功能描述：语法分析器，顾名思义是用来分析语法的。

程序对给定源代码先进行词法分析，再根据给定文法，判断正确性。

此次所写程序是以词法分析器为基础编写的，由于代码量的关系，我们只考虑以下输入为合法：数字自定义变量+ * （）$作为句尾结束符。

其它符号都判定为非法。

二、程序结构描述：词法分析器：class wordtree；类，内容为字典树的创建，插入和搜索。

char gettype(char ch)：类型处理代入字串首字母ch，分析字串类型后完整读入字串，输出分析结果。

因读取过程会多读入一个字母，所以函数返回该字母进行下一次分析。

bool isnumber(char str[])：判断是否数字代入完整“数字串”str,判断是否合法数字，若为真返回1，否则返回0。

bool isoperator(char str[])：判断是否关键字代入完整“关键字串”str,搜索字典树判断是否存在，若为存在返回1，否则返回0。

语法分析器：int action(int a,char b)：代入当前状态和待插入字符，查找转移状态或归约。

node2 go(int a)：代入当前状态，返回归约结果和长度。

void printstack()：打印栈。

int push(char b)：将符号b插入栈中，并进行归约。

实验二--语法分析程序的设计-

实验二
姓名：学号：专业班级
一、实验目的
通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，进一步掌握常用的语法分析中预测分析方法。
二、实验内容
设计一个文法的预测分析程序，判断特定表达式的正确性。
三、实验要求
1、给出文法如下：
G[E]
E->T|E+T;
import java.io.*;
public class test2 {
static String[] key_word = { "main", "if", "then", "while", "do", "int",
"else" };
static String[] cal_word = { "+", "-", "*", "/", "<", ">", "{", "}", "(",
static String[] firstT = { "i", "(" };
static String[] firstTB = { "*", "@" };
static String[] firstF = { "i", "(" };
static String[][] list = { { "", "i", "+", "*", "(", ")", "#" },

编译原理实验二LL(1)语法分析实验报告

专题3_LL(1)语法分析设计原理与实现李若森 13281132 计科1301一、理论传授语法分析的设计方法和实现原理；LL(1) 分析表的构造；LL(1)分析过程；LL(1)分析器的构造。

二、目标任务实验项目实现LL(1)分析中控制程序（表驱动程序）；完成以下描述算术表达式的 LL(1)文法的LL(1)分析程序。

G[E]:E→TE’E’→ATE’|εT→FT’T’→MFT’|εF→(E)|iA→+|-M→*|/设计说明终结符号i为用户定义的简单变量，即标识符的定义。

加减乘除即运算符。

设计要求(1)输入串应是词法分析的输出二元式序列，即某算术表达式“专题 1”的输出结果，输出为输入串是否为该文法定义的算术表达式的判断结果；(2)LL(1)分析程序应能发现输入串出错；(3)设计两个测试用例（尽可能完备，正确和出错），并给出测试结果。

任务分析重点解决LL(1)表的构造和LL(1)分析器的实现。

三、实现过程实现LL(1)分析器a)将#号放在输入串S的尾部b)S中字符顺序入栈c)反复执行c)，任何时候按栈顶Xm和输入ai依据分析表，执行下述三个动作之一。

构造LL(1)分析表构造LL(1)分析表需要得到文法G[E]的FIRST集和FOLLOW集。

构造FIRST(α)构造FOLLOW(A)构造LL(1)分析表算法根据上述算法可得G[E]的LL(1)分析表，如表3-1所示：表3-1 LL(1)分析表主要数据结构pair<int, string>:用pair<int, string>来存储单个二元组。

该对照表由专题1定义。

map<string, int>:存储离散化后的终结符和非终结符。

vector<string>[][]:存储LL(1)分析表函数定义init:void init();功能：初始化LL(1)分析表，关键字及识别码对照表，离散化（非）终结符传入参数：（无）传出参数：（无）返回值：（无）Parse:bool Parse( const vector<PIS> &vec, int &ncol )；功能：进行该行的语法分析传入参数：vec:该行二元式序列传出参数：emsg:出错信息epos:出错标识符首字符所在位置返回值：是否成功解析。

编译原理实验词法分析&语法分析程序

编译原理实验词法分析程序实验一：词法分析程序1、实验目的从左至右逐个字符的对源程序进行扫描，产生一个个单词符号，把字符串形式的源程序改造成单词符号形式的中间程序。

2、实验内容表C语言子集的单词符号及内码值单词符号种别编码助记符内码值while 1 while --if 2 if --else 3 else --switch 4 switch --case 5 case --标识符 6 id id在符号表中的位置常数7 num num在常数表中的位置+ 8 + --- 9 - --* 10 * --<= 11 relop LE< 11 relop LT== 11 relop LQ= 12 = --; 13 ; --输入源程序如下if a==1 a=a+1;else a=a+2;输出对应的单词符号形式的中间程序3、实验过程实验上机程序如下：#include "stdio.h"#include "string.h"int i,j,k;char s ,a[20],token[20];int letter(){if((s>=97)&&(s<=122))return 1;else return 0;}int Digit(){if((s>=48)&&(s<=57))return 1;else return 0;}void get(){s=a[i];i=i+1;}void retract(){i=i-1;}int lookup(){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;else if(strcmp(token,"case")==0)return 5;else return 0;}void main(){printf("please input you source program,end('#'):\n");i=0;do{i=i+1;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!='#');i=1;memset(token,0,sizeof(char)*10);j=0;get();while(s!='#'){if(s==' '||s==10||s==13)get();else{switch(s){case'a':case'b':case'c':case'd':case'e':case'f':case'g':case'h':case'i':case'j':case'k':case'l':case'm':case'n':case'o':case'p':case'q':case'r':case's':case't':case'u':case'v':case'w':case'x':case'y':case'z':while(Digit()||letter()){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();k=lookup();if(k==0)printf("(6,%s)\n",token); elseprintf("(%d,null)\n",k); break;case'0':case'1':case'2':case'3':case'4':case'5':case'6':case'7':case'8':case'9':while(Digit()){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();printf("(%d,%s)\n",7,token); break;case'+':printf("(+,null)\n"); break;case'-':printf("(-,null)\n"); break;case'*':printf("(*,null)\n"); break;case'<':get();if(s=='=')printf("(relop,LE)\n"); else{retract();printf("(relop,LT)\n");}break;case'=':get();if(s=='=')printf("(relop,EQ)\n"); else{retract();printf("(=,null)\n");}break;case';':printf("(;,null)\n"); break;default:printf("(%c,error)\n",s);break;}memset(token,0,sizeof(char)*10);j=0;get();}}}4、实验结果实验结果分析：if是关键字，对应种别编码为2，输出（2，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）==的助记符是relop，内码值为LE，输出（relop，LE）1是常数，对应种别编码为7，值为1，输出（7，1）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）=是赋值符号，直接输出，（=，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）+是运算符，直接输出（=，null）1是常数，对应种别编码为7，值为1，输出（7，1）；是语句结束符号，直接输出（；，null）else是关键字，对应种别编码为3，输出（3，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）=是赋值符号，直接输出，（=，null）a是标识符，对应种别编码为6，值为a，输出（6，a）+是运算符，直接输出（=，null）2是常数，对应种别编码为7，值为2，输出（7，2）；是语句结束符号，直接输出（；，null）#是输入结束标志编译原理实验语法分析程序实验二：语法分析程序1、实验目的：将单词组成各类语法单位，讨论给类语法的形成规则，判断源程序是否符合语法规则3、实验内容：给定文法：G[E]:E→E+E|E-E|E*E|E/E|(E)E→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9首先把G[E]构造为算符优先文法，即：G’[E]:E→E+T|TT→T-F|FF→F*G|GG→G/H|HH→(E)|i得到优先关系表如下：+ - * / i ( ) # + ·><·<·<·<·<··>·> - ·>·><·<·<·<··>·> * ·>·>·><·<·<··>·> / ·>·>·>·><·<··>·>i ·>·>·>·>·>·>( <·<·<·<·<·<·=) ·>·>·>·>·>·> # <·<·<·<·<·<·=构造出优先函数+ - * / i ( ) #f 6 8 10 12 12 2 12 2g 5 7 9 11 13 13 2 2要求输入算术表达式：（1+2）*3+2*（1+2）-4/2输出其对应的语法分析结果4、实验过程：上机程序如下：#include "stdio.h"#include "string.h"char a[20],optr[10],s,op;int i,j,k,opnd[10],x1,x2,x3;int operand(char s){if((s>=48)&&(s<=57))return 1;else return 0;}int f(char s){switch(s){case'+':return 6;case'-':return 8;case'*':return 10;case'/':return 12;case'(':return 2;case')':return 12;case'#':return 2;default:printf("error");}}int g(char s){switch(s){case'+':return 5;case'-':return 7;case'*':return 9;case'/':return 11;case'(':return 13;case')':return 2;case'#':return 2;default:printf("error");}}void get(){s=a[i];i=i+1;}void main(){printf("请输入算数表达式，并以‘#’结束:\n");i=0;do{scanf("%c",&a[i]);i++;}while(a[i-1]!='#');i=0;j=0;k=0;optr[j]='#';get();while((optr[j]!='#')||(s!='#')){if(operand(s)){opnd[k]=s-48;k=k+1;get();}else if(f(optr[j])<g(s)){j=j+1;optr[j]=s;get();}else if(f(optr[j])==g(s)){if(optr[j]=='('&&s==')'){j=j-1;get();}else if(optr[j]=='('&&s=='#'){printf("error\n");break;}else if(optr[j]=='#'&&s==')'){printf("error\n");break;}}else if(f(optr[j])>g(s)){op=optr[j];j=j-1;x2=opnd[k-1];x1=opnd[k-2];k=k-2;switch(op){case'+':x3=x1+x2;break;case'-':x3=x1-x2;break;case'*':x3=x1*x2;break;case'/':x3=x1/x2;break;}opnd[k]=x3;k=k+1;printf("(%c,%d,%d,%d)\n",op,x1,x2,x3);}else{printf("error\n");break;}}if(j!=0||k!=1)printf("error\n");}5、实验结果：实验结果分析：（1+2）*3+2*（1+2）-4/2#因为‘）’优先级大于‘*’，先计算1+2=3，并输出（+，1，2，3）原式变为：3*3+2*（1+2）-4/2#因为‘*’优先级大于‘+’，先计算3*3=9，并输出（*，3，3，9）原式变为：9+2*（1+2）-4/2#因为‘）’优先级大于‘-’，先计算1+2=3，并输出（+，1，2，3）原式变为：9+2*3-4/2#因为‘*’优先级大于‘-’，先计算2*3=6，并输出（*，2，3，6）原式变为：9+6-4/2#因为‘/’优先级大于‘#’，先计算4/2=2，并输出（/，4，2，2）原式变为：9+6-2#因为‘-’优先级大于‘#’，先计算6-2=4，并输出（-，6，2，4）原式变为：9+4#因为‘+’优先级大于‘#’，计算9+4=13，并输出（+，9，4，13）原式变为13#优先级等于#，跳出while循环，运算结束！。

语法分析

实验二语法分析一、实验目的：通过本实验理解语法分析的作用，分析对象、分析的方式和处理的结果，是重点内容。

二、实验学时：6学时。

三、实验内容根据给出的简单语言的语法构成规则（见五），编制语法分析程序，要求能将词法分析输出的单词文件用给定的语法规则书写的源程序进行语法分析，输出相应的语法分析结果和错误信息。

关于错误信息：不要求错误种类，可以只给出出错位置。

四、实验方法使用LL(1)分析法，或LR分析法实现。

要先构造分析表再编写程序实现。

五、文法定义简单的表达式文法如下：E->E+T|E-T|TT->T*F|T/F|FF->(E)|i、六、处理程序例例1: 正确源程序例：i+(i+i)*i-i例2: 错误源程序例：i+(i+)-i附录、实验报告格式:编译原理实验报告一、实验内容和程序名称实验内容：根据给出的简单语言的语法构成规则（见五），编制语法分析程序，要求能将词法分析输出的单词文件用给定的语法规则书写的源程序进行语法分析，输出相应的语法分析结果和错误信息。

关于错误信息：不要求错误种类，可以只给出出错位置。

程序名称：grammarAnalysis.cpp 二、主要方法说明scanner()函数：读入一个单词符号 judge()函数：进行语法分析三、你的程序的使用手册介绍如何使用你的程序和结果样式，要求的使用环境等。

1.图2-1 语法分析主程序示意图2. judge()函数结构分析示意图如下：（2）递归下降分析程序示意图如图2-2所示。

（3）语句串分析过程示意图如图2-3所示。

否图2-3 语句串分析示意图图2-2 递归下降分析程序示意图（4）ZF语句分析程序流程如图2-4、2-5、2-6、2-7所示。

图2-4 ZF语句分析函数示意图图2-5 JJ表达式分析函数示意图否否是是否否是图 2-6 CC 分析函数示意图否是图2-7 ZS 分析过程示意图3. 运行结果是否整常数?是否（?调用scanner调用JJ 函数是否）?调用调用scanner出错处理四、实验过程分析实验过程中发生的问题分析，解决过程及方法。

编译原理实验教案

一、实验目的与要求1. 实验目的(1) 理解编译原理的基本概念和流程。

(2) 掌握常用的编译方法和技术。

(3) 熟练使用编译器开发工具。

2. 实验要求(1) 熟悉计算机专业基础知识。

(2) 掌握C/C++编程语言。

(3) 了解基本的编译原理。

二、实验环境1. 硬件环境(1) 计算机一台。

(2) 编译器开发工具（如GCC、Clang等）。

2. 软件环境(1) 操作系统（如Windows、Linux等）。

(2) 文本编辑器或集成开发环境（如Visual Studio、Eclipse等）。

三、实验内容1. 实验一：词法分析(1) 实现一个简单的词法分析器，识别出关键字、标识符、常量等。

(2) 分析输入的程序，输出词法分析结果。

2. 实验二：语法分析(1) 实现一个简单的语法分析器，根据给定的语法规则分析输入的程序。

(2) 分析输入的程序，输出语法分析树。

3. 实验三：语义分析(1) 实现一个简单的语义分析器，检查程序中的语义错误。

(2) 分析输入的程序，输出语义分析结果。

4. 实验四：中间代码(1) 实现一个简单的中间代码器，将转换为中间代码表示。

(2) 对输入的程序进行转换，输出中间代码。

5. 实验五：目标代码(1) 实现一个简单的目标代码器，将中间代码转换为目标代码。

(2) 对输入的中间代码进行转换，输出目标代码。

四、实验步骤与方法1. 实验一：词法分析(1) 编写词法分析器的代码。

(2) 测试并调试词法分析器。

2. 实验二：语法分析(1) 编写语法分析器的代码。

(2) 测试并调试语法分析器。

3. 实验三：语义分析(1) 编写语义分析器的代码。

(2) 测试并调试语义分析器。

4. 实验四：中间代码(1) 编写中间代码器的代码。

(2) 测试并调试中间代码器。

5. 实验五：目标代码(1) 编写目标代码器的代码。

(2) 测试并调试目标代码器。

五、实验注意事项1. 按照实验要求编写代码，注意代码规范和可读性。

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。

07级_实验二_用算符优先分析法进行表达式分析

else
return ('*');
}
/**********************************/
int Operate(int a,int b,SYMBOL o)
{
switch (o)
{
case PLUS: return a+b;
case MINUS: return a-b;
case TIMES: return a*b;
若θ1和θ2之间无优先关系，则报错。
2、源程序提示
利用以前实验进行单词识别，并自组织工程文件，关于算符优先算法要用到的部份函数提示如下。
[1]一些自定义的变量和函数的声明
#define MAX 255
SYMBOLtitle[7]= {PLUS,MINUS,TIMES,SLASH,LPAREN,RPAREN,SHAP};//用来将相应的种别码与数组下标进行映射
θ2
θ1
+
-
*
/
(
)
#
+
>
>
<
<
<
>
>
-
>
>
<
<
<
>
>
*
>
>
>
>
<
>
>
/
>
>
>>
(
<
<
<
<
<
=
)
>
>
>
>

语法分析实验报告

语法分析实验报告一、实验目的语法分析是编译原理中的重要环节，本次实验的目的在于深入理解和掌握语法分析的基本原理和方法，通过实际操作和实践，提高对编程语言语法结构的分析能力，为进一步学习编译技术和开发相关工具打下坚实的基础。

二、实验环境本次实验使用的编程语言为 Python，使用的开发工具为 PyCharm。

三、实验原理语法分析的任务是在词法分析的基础上，根据给定的语法规则，将输入的单词符号序列分解成各类语法单位，并判断输入字符串是否符合语法规则。

常见的语法分析方法有自顶向下分析法和自底向上分析法。

自顶向下分析法包括递归下降分析法和预测分析法。

递归下降分析法是一种直观、简单的方法，但存在回溯问题，效率较低。

预测分析法通过构建预测分析表，避免了回溯，提高了分析效率，但对于复杂的语法规则，构建预测分析表可能会比较困难。

自底向上分析法主要包括算符优先分析法和 LR 分析法。

算符优先分析法适用于表达式的语法分析，但对于一般的上下文无关文法，其适用范围有限。

LR 分析法是一种功能强大、适用范围广泛的方法，但实现相对复杂。

四、实验内容（一）词法分析首先，对输入的源代码进行词法分析，将其分解为一个个单词符号。

单词符号包括关键字、标识符、常量、运算符、分隔符等。

（二）语法规则定义根据实验要求，定义了相应的语法规则。

例如，对于简单的算术表达式，可以定义如下规则：｀｀｀Expression ＞ Term ｜ Expression ＇＋＇ Term ｜ Expression ＇＇TermTerm ＞ Factor ｜ Term ＇＇ Factor ｜ Term ＇／＇ FactorFactor ＞＇（＇ Expression ＇）＇｜ Identifier ｜ Number｀｀｀（三）语法分析算法实现选择了预测分析法来实现语法分析。

首先，根据语法规则构建预测分析表。

然后，从输入字符串的起始位置开始，按照预测分析表的指导进行分析。

词法分析、语法分析、语义分析实例解析及实验报告

词法分析一、实验目的设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。

二、实验要求2.1 待分析的简单的词法（1）关键字：begin if then while do end所有的关键字都是小写。

（2）运算符和界符:= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) #（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义：ID = letter (letter | digit)*NUM = digit digit*（4）空格有空白、制表符和换行符组成。

空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。

2.2 各种单词符号对应的种别码：输入：所给文法的源程序字符串。

输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。

其中：syn为单词种别码；token为存放的单词自身字符串；sum为整型常数。

例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……标识符（需进一步判断是否为关键字）数字+=+-=-词法分析状态转换图（终结状态右上角*表示多读一个符号）三、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。

3.1 主程序示意图：主程序示意图如图3-1所示。

其中初始包括以下两个方面： ⑴ 关键字表的初值。

关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。

如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。

关键字表为一个字符串数组，其描述如下：Char *rwtab[6] = {“begin ”, “if ”, “then ”, “while ”, “do ”, “end ”,};图3-1（2）程序中需要用到的主要变量为syn,token 和sum 3.2 扫描子程序的算法思想：首先设置3个变量：①token 用来存放构成单词符号的字符串；②sum 用来存放整型单词；③syn 用来存放单词符号的种别码。

语法分析实验报告

一、实验目的1. 了解语法分析的基本概念和原理。

2. 掌握语法分析的方法和步骤。

3. 提高对自然语言处理领域中语法分析技术的理解和应用能力。

二、实验内容1. 语法分析的基本概念语法分析是指对自然语言进行结构分析，将句子分解成词、短语和句子成分的过程。

通过语法分析，可以了解句子的结构、语义和语用信息。

2. 语法分析方法语法分析方法主要有两种：句法分析和语义分析。

（1）句法分析：句法分析是指根据语法规则，对句子进行分解和组合的过程。

常见的句法分析方法有：词法分析、短语结构分析、句法分析。

（2）语义分析：语义分析是指对句子进行分析，以揭示句子所表达的意义。

常见的语义分析方法有：词汇语义分析、句法语义分析、语用语义分析。

3. 语法分析步骤（1）词法分析：将句子中的单词进行分类，提取词性、词义和词形变化等特征。

（2）短语结构分析：将词法分析得到的词组进行分类，提取短语结构、短语成分和短语关系等特征。

（3）句法分析：根据短语结构分析的结果，将句子分解成句子成分，分析句子成分之间的关系。

（4）语义分析：根据句法分析的结果，分析句子所表达的意义。

三、实验过程1. 实验环境：Python 3.8，NLTK（自然语言处理工具包）。

2. 实验步骤：（1）导入NLTK库。

（2）加载句子数据。

（3）进行词法分析，提取词性、词义和词形变化等特征。

（4）进行短语结构分析，提取短语结构、短语成分和短语关系等特征。

（5）进行句法分析，分解句子成分，分析句子成分之间的关系。

（6）进行语义分析，揭示句子所表达的意义。

四、实验结果与分析1. 词法分析结果实验句子：“我喜欢吃苹果。

”词性标注：我/代词，喜欢/动词，吃/动词，苹果/名词。

2. 短语结构分析结果实验句子：“我喜欢吃苹果。

”短语结构：主语短语（我），谓语短语（喜欢吃苹果）。

3. 句法分析结果实验句子：“我喜欢吃苹果。

”句子成分：主语（我），谓语（喜欢），宾语（吃苹果）。

4. 语义分析结果实验句子：“我喜欢吃苹果。

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。

语法分析实验报告(实验二)

编译原理语法分析实验报告软工082班兰洁4一、实验容二、实验目的三、实验要求四、程序流程图●主函数；●scanner();●irparser()函数●yucu() /*语句串分析*/●statement()/*语句分析函数*/●expression()/*表达式分析函数*/●term()/*项分析函数*/●factor()/*因子分析函数*/五、程序代码六、测试用例七、输出结果八、实验心得一、实验容：编写为一上下文无关文法构造其递归下降语法分析程序，并对任给的一个输入串进行语法分析检查。

程序要求能对输入串进行递归下降语法分析，能判别程序是否符合已知的语法规则，如果不符合（编译出错），则输出错误信息。

二、实验目的：构造文法的语法分析程序，要求采用递归下降语法分析方法对输入的字符串进行语法分析，实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析，进一步掌握递归下降的语法分析方法。

三、实验要求：利用C语言编制递归下降分析程序，并对Training语言进行语法分析。

1．待分析的Training语言语法。

用扩充的表示如下：<程序>-->function<语句串>endfunc<语句串>--><语句>{;<语句>}<语句>→<赋值语句><赋值语句>→ID→<表达式><表达式>→<项>{+<项>|-<项>}<项>→<因子>{*<因子>|/<因子>}<因子>→ID|NUM|(<表达式>)备注：实验当中我对程序进行了扩展，增加了程序识别if条件判断语句，while循环语句的功能2．实验要求说明输入单词串以“#”结束，如果是文确的句子，则输出成功信息，打印“success”，否则输出“error”。

《编译原理》科学实验指导说明书

《编译原理》实验指导书实验一词法分析器的设计一、实验目的和要求加深对状态转换图的实现及词法分析器的理解。

熟悉词法分析器的主要算法及实现过程。

要求学生掌握词法分析器的设计过程，并实现词法分析。

二、实验基本内容给出一个简单语言的词法规则，画出状态转换图，并依据状态转换图编制出词法分析程序，能从输入的源程序中，识别出各个具有独立意义的单词，即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。

并依次输出各个单Error”，然后跳过错误部分继续显示）词法规则如下：三、实验时间：上机三次。

第一次按照自己的思路设计一个程序。

第二、三次在理论课学习后修改程序，使得程序结构更加合理。

四、实验过程和指导：（一）准备：1.阅读课本有关章节（c/c++，数据结构），花一周时间明确语言的语法，写出基本算法以及采用的数据结构和要测试的程序例。

2.初步编制好程序。

3.准备好多组测试数据。

（二）上课上机：将源代码拷贝到机上调试，发现错误，再修改完善。

（三）程序要求：程序输入/输出示例：输入如下一段：main(){/*一个简单的c++程序*/int a,b; //定义变量a = 10;b = a + 20;}要求输出如右图。

要求：(1) 剔除注解符(2) 常数为无符号整数（可增加实型数，字符型数等）（四）练习该实验的目的和思路：程序开始变得复杂起来，可能是大家以前编过的程序中最复杂的，但相对于以后的程序来说还是简单的。

因此要认真把握这个过渡期的练习。

程序规模大概为200行及以上。

通过练习，掌握对字符进行灵活处理的方法。

（五）为了能设计好程序，注意以下事情：1.模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数/类），每个模块（类）做具体的同一事情。

2.写出（画出）设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。

3.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。

4．程序设计语言不限，建议使用面向对象技术及可视化编程语言，如C++，VC,JA V A,VJ++等。

语法分析器实验报告

杭州电子科技大学班级: 12052312 专业: 计算机科学与技术实验报告【实验名称】实验二语法分析一. 实验目的编写一个语法分析程序, 实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。

二. 实验内容利用编程语言实现语法分析程序, 并对简单语言进行语法分析。

2.1 待分析的简单语言的语法用扩充的BNF表示如下:⑴<程序>: : =begin<语句串>end⑵<语句串>: : =<语句>{；<语句>}⑶<语句>: : =<赋值语句>⑷<赋值语句>: : =ID: =<表达式>⑸<表达式>: : =<项>{+<项> | -<项>}⑹<项>: : =<因子>{*<因子> | /<因子>⑺<因子>: : =ID | NUM | （<表达式>）2.2 实验要求说明输入单词串, 以“#”结束, 如果是文法正确的句子, 则输出成功信息, 打印“success”, 否则输出“error”。

例如:输入begin a:=9; x:=2*3; b:=a+x end #输出success！输入x:=a+b*c end #输出error测试以上输入的分析, 并完成实验报告。

2.3 语法分析程序的算法思想（1）主程序示意图如图2-1所示。

图2-1 语法分析主程序示意图（2）递归下降分析程序示意图如图2-2所示。

（3）语句串分析过程示意图如图2-3所示。

图2-3 语句串分析示意图图2-2 递归下降分析程序示意图（4）statement 语句分析程序流程如图2-4.2-5.2-6.2-7所示。

图2-4 statement 语句分析函数示意图图2-5 expression 表达式分析函数示意图图2-7 factor 分析过程示意图三．个人心得一、通过该实验, 主要有以下几方面收获: 二、对实验原理有更深的理解。

实验二语法分析

编译原理实验报告

实验二--LL分析法实验报告

编译原理-语法分析程序报告

实验二--语法分析程序的设计-

编译原理实验二LL(1)语法分析实验报告

编译原理实验 词法分析&语法分析程序

语法分析

编译原理实验教案

编译原理实验二：LL（1）语法分析器

07级_实验二_用算符优先分析法进行表达式分析

语法分析实验报告

词法分析、语法分析、语义分析实例解析及实验报告

语法分析实验报告

编译原理——语法分析程序设计实验报告

语法分析实验报告(实验二)

《编译原理》科学实验指导说明书

语法分析器实验报告

编译原理实验词法分析&语法分析程序