编译原理语法分析程序设计分析法

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【编译原理】语法分析LL(1)分析法的FIRST和FOLLOW集

【编译原理】语法分析LL(1)分析法的FIRST和FOLLOW集

【编译原理】语法分析LL(1)分析法的FIRST和FOLLOW集 近来复习编译原理,语法分析中的⾃上⽽下LL(1)分析法,需要构造求出⼀个⽂法的FIRST和FOLLOW集,然后构造分析表,利⽤分析表+⼀个栈来做⾃上⽽下的语法分析(递归下降/预测分析),可是这个FIRST集合FOLLOW集看得我头⼤。

教课书上的规则如下,⽤我理解的语⾔描述的:任意符号α的FIRST集求法:1. α为终结符,则把它⾃⾝加⼊FIRSRT(α)2. α为⾮终结符,则:(1)若存在产⽣式α->a...,则把a加⼊FIRST(α),其中a可以为ε(2)若存在⼀串⾮终结符Y1,Y2, ..., Yk-1,且它们的FIRST集都含空串,且有产⽣式α->Y1Y2...Yk...,那么把FIRST(Yk)-{ε}加⼊FIRST(α)。

如果k-1抵达产⽣式末尾,那么把ε加⼊FIRST(α) 注意(2)要连续进⾏,通俗地描述就是:沿途的Yi都能推出空串,则把这⼀路遇到的Yi的FIRST集都加进来,直到遇到第⼀个不能推出空串的Yk为⽌。

重复1,2步骤直⾄每个FIRST集都不再增⼤为⽌。

任意⾮终结符A的FOLLOW集求法:1. A为开始符号,则把#加⼊FOLLOW(A)2. 对于产⽣式A-->αBβ: (1)把FIRST(β)-{ε}加到FOLLOW(B) (2)若β为ε或者ε属于FIRST(β),则把FOLLOW(A)加到FOLLOW(B)重复1,2步骤直⾄每个FOLLOW集都不再增⼤为⽌。

⽼师和同学能很敏锐地求出来,⽽我只能按照规则,像程序⼀样⼀条条执⾏。

于是我把这个过程写成了程序,如下:数据元素的定义:1const int MAX_N = 20;//产⽣式体的最⼤长度2const char nullStr = '$';//空串的字⾯值3 typedef int Type;//符号类型45const Type NON = -1;//⾮法类型6const Type T = 0;//终结符7const Type N = 1;//⾮终结符8const Type NUL = 2;//空串910struct Production//产⽣式11 {12char head;13char* body;14 Production(){}15 Production(char h, char b[]){16 head = h;17 body = (char*)malloc(strlen(b)*sizeof(char));18 strcpy(body, b);19 }20bool operator<(const Production& p)const{//内部const则外部也为const21if(head == p.head) return body[0] < p.body[0];//注意此处只适⽤于LL(1)⽂法,即同⼀VN各候选的⾸符不能有相同的,否则这⾥的⼩于符号还要向前多看⼏个字符,就不是LL(1)⽂法了22return head < p.head;23 }24void print() const{//要加const25 printf("%c -- > %s\n", head, body);26 }27 };2829//以下⼏个集合可以再封装为⼀个⼤结构体--⽂法30set<Production> P;//产⽣式集31set<char> VN, VT;//⾮终结符号集,终结符号集32char S;//开始符号33 map<char, set<char> > FIRST;//FIRST集34 map<char, set<char> > FOLLOW;//FOLLOW集3536set<char>::iterator first;//全局共享的迭代器,其实觉得应该⽤局部变量37set<char>::iterator follow;38set<char>::iterator vn;39set<char>::iterator vt;40set<Production>::iterator p;4142 Type get_type(char alpha){//判读符号类型43if(alpha == '$') return NUL;//空串44else if(VT.find(alpha) != VT.end()) return T;//终结符45else if(VN.find(alpha) != VN.end()) return N;//⾮终结符46else return NON;//⾮法字符47 }主函数的流程很简单,从⽂件读⼊指定格式的⽂法,然后依次求⽂法的FIRST集、FOLLOW集1int main()2 {3 FREAD("grammar2.txt");//从⽂件读取⽂法4int numN = 0;5int numT = 0;6char c = '';7 S = getchar();//开始符号8 printf("%c", S);9 VN.insert(S);10 numN++;11while((c=getchar()) != '\n'){//读⼊⾮终结符12 printf("%c", c);13 VN.insert(c);14 numN++;15 }16 pn();17while((c=getchar()) != '\n'){//读⼊终结符18 printf("%c", c);19 VT.insert(c);20 numT++;21 }22 pn();23 REP(numN){//读⼊产⽣式24 c = getchar();25int n; RINT(n);26while(n--){27char body[MAX_N];28 scanf("%s", body);29 printf("%c --> %s\n", c, body);30 P.insert(Production(c, body));31 }32 getchar();33 }3435 get_first();//⽣成FIRST集36for(vn = VN.begin(); vn != VN.end(); vn++){//打印⾮终结符的FIRST集37 printf("FIRST(%c) = { ", *vn);38for(first = FIRST[*vn].begin(); first != FIRST[*vn].end(); first++){39 printf("%c, ", *first);40 }41 printf("}\n");42 }4344 get_follow();//⽣成⾮终结符的FOLLOW集45for(vn = VN.begin(); vn != VN.end(); vn++){//打印⾮终结符的FOLLOW集46 printf("FOLLOW(%c) = { ", *vn);47for(follow = FOLLOW[*vn].begin(); follow != FOLLOW[*vn].end(); follow++){48 printf("%c, ", *follow);49 }50 printf("}\n");51 }52return0;53 }主函数其中⽂法⽂件的数据格式为(按照平时做题的输⼊格式设计的):第⼀⾏:所有⾮终结符,⽆空格,第⼀个为开始符号;第⼆⾏:所有终结符,⽆空格;剩余⾏:每⾏描述了⼀个⾮终结符的所有产⽣式,第⼀个字符为产⽣式头(⾮终结符),后跟⼀个整数位候选式的个数n,之后是n个以空格分隔的字符串为产⽣式体。

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。
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【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-语法分析程序报告

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。

编译原理词法分析与语法分析的过程与方法

编译原理词法分析与语法分析的过程与方法

编译原理词法分析与语法分析的过程与方法编译原理是计算机科学领域中的重要内容之一,它研究如何将高级语言程序转化为机器语言的过程。

其中,词法分析和语法分析是编译原理中的两个重要阶段。

本文将详细介绍词法分析与语法分析的过程与方法。

一、词法分析的过程与方法词法分析是编译器的第一个阶段,其主要任务是将源程序的字符序列划分成有意义的语言单元,也就是词法单元。

以下是词法分析的过程与方法:1. 扫描:词法分析器从源程序中读取字符序列,并按照事先定义的规则进行扫描。

2. 划分词法单元:根据事先定义的规则,词法分析器将字符序列划分为不同的词法单元,如关键字、标识符、常量、运算符等。

3. 生成词法单元流:将划分好的词法单元按照顺序生成词法单元流,方便后续的语法分析阶段使用。

4. 错误处理:在词法分析过程中,如果发现了不符合规则的字符序列,词法分析器会进行错误处理,并向用户报告错误信息。

二、语法分析的过程与方法语法分析是编译器的第二个阶段,其主要任务是分析词法单元流,并判断是否符合语法规则。

以下是语法分析的过程与方法:1. 构建语法树:语法分析器根据语法规则构建抽象语法树(AST),用于表示源程序的语法结构。

2. 自顶向下分析:自顶向下分析是一种常用的语法分析方法,它从根节点开始,按照语法规则向下递归分析,直到生成叶子节点对应的词法单元。

3. 底部向上分析:底部向上分析是另一种常用的语法分析方法,它从词法单元开始,逐步合并为更高级的语法结构,直到生成抽象语法树的根节点。

4. 错误处理:在语法分析过程中,如果发现了不符合语法规则的词法单元流,语法分析器会进行错误处理,并向用户报告错误信息。

三、词法分析与语法分析的关系与区别词法分析和语法分析在编译原理中起着不同的作用:1. 关系:词法分析是语法分析的前置阶段,它为语法分析提供了有意义的词法单元流。

语法分析基于词法单元流构建语法树,判断源程序是否满足语法规则。

2. 区别:词法分析主要关注词法单元的划分和分类,它是基于字符序列的处理;而语法分析主要关注词法单元之间的组合和语法结构的判断,它是基于语法规则的处理。

编译原理课程设计C编译器词法分析与语法分析的实现

编译原理课程设计C编译器词法分析与语法分析的实现

编译原理课程设计报告课落款称: C-编译器词法分析与语法分析的实现提交文档学生姓名:黄臻旸提交文档学生学号: 1043041227 同组成员名单:无指导教师姓名:金军指导教师评阅成绩:指导教师评阅意见:..提交报告时刻:2021年 6 月 5 日编译原理课程设计报告 (1)一、课程设计目标 (3)二、分析与设计 (3)2.一、说明所用的方式: (3)2.二、系统总图: (3)2.2.一、scanner部份: (3)2.2.二、parse部份: (5)2.2.3、代码设计说明 (7)3、程序代码实现 (10)3.一、获取输入部份(在main.c中): (10)3.二、词法分析部份(在scan.c中): (10)3.3、语法分析部份(在parse.c中): (15)3.4、输出与结点的成立(在util.c中) (29)3.五、TokenType、treeNode与结点类型的声明(在globals.h中) (35)4、测试结果 (36)五、总结 (40)5.一、收成 (43)5.二、不足 (43)一、课程设计目标本次实验,本C- 编译器要紧设计而且实现了C- 编译器的词法分析功能与语法分析功能。

二、分析与设计2.一、说明所用的方式:各部份的实现方式(scanner:手工实现、Lex;parser:递归下降、LL(1)、LR(0)、SLR(1)、2.二、系统总图:2.2.一、scanner部份:2.2.1.一、实验原理:扫描程序的任务是从源代码中读取字符并形成由编译器的以后部份(一般是分析程序)处置的逻辑单元。

由扫描程序生成的逻辑单元称作记号(token),将字符组合成记号与在一个英语句子中将字母将字母组成单词并确信单次的含义很相像。

在此程序中,我将记号分成了以下类型:typedef enum {ENDFILE,ERROR,IF,ELSE,INT,RETURN,VOID,WHILE,ID,NUM,ASSIGN,PLUS,MINUS,TIMES,OVER,L T,LET,BT,BET,EQ,NEQ,// = + - * / < <= > >= == !=LPAREN_1,RP AREN_1,SEMI,COM,LPAREN_2,RP AREN_2,LPAREN_3,RP AREN_3,LIN,RIN// { } ; , [ ] ( ) /*} TokenType;其中,关键字有:else、if、int、return、void、while;专用符号有:+、-、*、/、<、<=、>、>=、==、~=、=、;、,、(、)、[、]、{、}、/*、*/其他标记是ID、NUM,通过以下正那么表达式概念:ID = letter letter*NUM = digit digit*letter = a|..|z|A|..|Zdigit = 0|..|9小写大写字母是有区别的。

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 词法分析&语法分析程序

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!。

编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)

编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)

编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)-CAL-FENGHAI.-(YICAI)-Company One1信息工程学院实验报告(2010 ~2011 学年度第一学期)姓名:柳冠天学号:2081908318班级:083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:表2.1 各种单词符号对应的种别码2.3 词法分析程序的功能: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)……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。

编译原理-自上而下的语法分析

编译原理-自上而下的语法分析

高效性
由于从文法的最顶端开始分析, 一旦发现不匹配,就可以立即终 止当前分支的搜索,避免不必要 的计算,提高了编译器的效率。
易于处理左递归文

自上而下的分析方法可以很方便 地处理含有左递归的文法,而左 递归是许多实际编程语言的重要 特征。
局限性
无法处理左边界问题
自上而下的分析方法在处理某些含有左边界的文法时可能 会遇到问题,因为这种方法会优先匹配最左边的符号,而 左边界问题需要从右往左匹配符号。
案例三
在编译器优化中,自上而下的语法分析被用 于识别和修改源代码中的冗余和低效的语法 成分。例如,在C编译器的实现中,自上而 下的语法分析可以用于优化循环结构,减少 不必要的循环次数,提高程序的执行效率。
自上而下的语法分析还可以用于代码生成和 代码生成器的实现。通过识别和解析源代码 中的语法成分,可以生成更高效、更安全的 机器代码或字节码,提高程序的执行效率和
安全性。
THANKS
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详细描述:递归下降分析算法易于理解,每个产生式规 则对应一个函数,函数的实现相对简单明了。
详细描述:对于每个产生式规则,需要编写相应的递归 函数,可能会导致代码冗余。
移入-规约分析算法
总结词
基于栈的算法
详细描述
移入-规约分析算法是一种自上而下的语法分 析算法,它将目标语句从左到右依次读入, 并根据文法的产生式规则进行移入或规约操 作,直到找到目标语句的语法结构。
词法分析
词法分析是编译过程的第一步,也称为扫描或词法扫描。它的任务是从左 到右读取源代码,将其分解成一个个的记号或符号。
词法分析器通常使用正则表达式或有限自动机来识别和生成记号,这些记 号可以是关键字、标识符、运算符、标点符号等。

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。

编译原理词法分析和语法分析报告+代码[C语言版]

编译原理词法分析和语法分析报告+代码[C语言版]

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:表2.1 各种单词符号对应的种别码2.3 词法分析程序的功能: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)……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”,};是图3-1(2)程序中需要用到的主要变量为syn,token和sum3.2 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用来整型单词;③syn用来存放单词符号的种别码。

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-自上而下语法分析

编译原理-自上而下语法分析

递归下降分析程序构造 预测分析程序 LL(1)分析中的错误处理
4.3.1 不带回溯的自上而下分析算法
自上而下分析方法
不允许文法含有任何左递归 构造不带回溯的自上而下分析算法
消除文法的左递归性
找出克服回溯的充分必要条件
4.3.2 左递归的消除(一)
直接消除产生式中的左递归
4.1.1 语法分析器的功能
高级语言的语法结构
适合用上下文无关文法描述
语法分析器
任务:分析与判定程序的语法结构是否符合语法规则
工作本质:根据产生式识别输入串是否为一个句子
在编译器中的地位:核心部分
源程序
单词符号
词法分析器
取下一个单 词符号
语法分析器
语法分析树
编译器的 后继部分
那么,可以把这些规则改写成
A→A | 1 | 2 | … | m A→ 1 | 2 | … | n
经过反复提取左因子,就能够把每个非终结符(包括
新引进者)的所有候选首符集变成为两两不相交
4.3.3 消除回溯、提左因子(三)
例4.4:考察文法G:

S → iCtS | iCtSeS | a C→b
自上而下
从文法的开始符号出发,向下推导,推出句子
存在问题:带“回溯”
克服方法
不带回溯的递归子程序(递归下降)分析方法
自上而下分析的主旨
为输入串寻找一个最左推导 对任何输入串,试图用一切可能的办法,从文法开始
符号(根结点)出发,自上而下地为输入串建立一棵 语法树
4.2.2 回溯举例
4.3.3 回溯的消除(一)
为了消除回溯就必须保证

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-语法分析程序设计(预测分析法)

编译原理-语法分析程序设计(预测分析法)

1.实验目的构造文法的语法分析程序实验要求,2.实验要求采用预测分析法对输入的字符串进行语法分析。

3.实验环境V4.实验原理对文法G进行语法分析,文法G如下所示:*0. S→a */*1. S→^*2. S→(T)*3. T→SW **4. W→,SW*5. W→ε;5.软件设计与编程#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>char str[100]; //存储待分析的句子const char T[ ] = "a^(),#"; //终结符,分析表的列符const char NT[ ] = "STW"; //非终结符,分析表的行符/*指向产生式右部符号串*/const char *p[] = {/*0. S→a */ "a",/*1. S→^ */ "^",/*2. S→(T) */ "(T)",/*3. T→SW */ "SW",/*4. W→,SW */ ",SW",/*5. W→ε; */ ""};//设M[i][j]=x,通过p[M[i][j]]=p[x]获取右部符号串。

const int M[][6] = {/* a ^ ( ) , # *//*S*/ { 0, 1, 2, -1, -1, -1 },/*T*/ { 3, 3, 3, -1, -1, -1 },/*W*/ { -1, -1,-1, 5, 4, -1 }};void init()//输入待分析的句子printf("请输入待分析的句子(以$结束):\n");scanf("%s",str);}int lin(char c);//非终结符转换为行号int col(char c);//终结转换为列号bool isNT(char c);//isNT判断是否是非终结符bool isT(char c);//isT判断是否是终结符。

(完整)编译原理实验报告(词法分析器 语法分析器)

(完整)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.2、程序流程图(1)主程序(2)扫描子程序3、各种单词符号对应的种别码五、实验内容:1、实验分析编写程序时,先定义几个全局变量a[]、token[](均为字符串数组),c,s( char型),i,j,k(int型),a[]用来存放输入的字符串,token[]另一个则用来帮助识别单词符号,s用来表示正在分析的字符.字符串输入之后,逐个分析输入字符,判断其是否‘#’,若是表示字符串输入分析完毕,结束分析程序,若否则通过int digit(char c)、int letter(char c)判断其是数字,字符还是算术符,分别为用以判断数字或字符的情况,算术符的判断可以在switch语句中进行,还要通过函数int lookup(char token[])来判断标识符和保留字。

2 实验词法分析器源程序:#include 〈stdio.h〉#include <math.h>#include <string。

h>int i,j,k;char c,s,a[20],token[20]={’0’};int letter(char s){if((s〉=97)&&(s〈=122)) return(1);else return(0);}int digit(char s){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(char token[20]){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 string :\n");i=0;do{i=i+1;scanf("%c",&a[i]);}while(a[i]!=’#’);i=1;j=0;get();while(s!=’#'){ memset(token,0,20);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(letter(s)||digit(s)){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();k=lookup(token);if(k==0)printf("(%d,%s)”,6,token);else printf("(%d,—)",k);break;case ’0':case ’1’:case ’2':case ’3':case '4’:case '5’:case ’6':case ’7’:case ’8’:case '9’:while(digit(s)){token[j]=s;j=j+1;get();}retract();printf(”%d,%s",7,token);break;case '+':printf(”(’+',NULL)”);break;case ’-':printf("(’-',null)");break;case ’*':printf(”('*’,null)");break;case '<':get();if(s=='=’) printf(”(relop,LE)”);else{retract();printf("(relop,LT)");}break;case ’=':get();if(s=='=’)printf("(relop,EQ)");else{retract();printf(”('=',null)”);}break;case ’;':printf(”(;,null)");break;case ' ’:break;default:printf("!\n”);}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)。

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1.实验目的:掌握LL(1)分析法的基本原理,掌握LL(1)分析表的构造方法,掌握LL(1) 驱动程序的构造方法。

2.实验要求:实现LR分析法(P147,例)或预测分析法(P121,例)。

3.实验环境:一台配置为1G的XP操作系统的PC机;Visual C++.
4.实验原理:编译程序的语法分析器以单词符号作为输入,分析单词符号串是否形成符合语
法规则的语法单位,如表达式、赋值、循环等,最后看是否构成一个符合要求的程序,按该
语言使用的语法规则分析检查每条语句是否有正确的逻辑结构,程序是最终的一个语法单
位。

编译程序的语法规则可用上下文无关文法来刻画。

语法分析的方法分为两种:自上而下分析法和自下而上分析法。

自上而下就是从文法
的开始符号出发,向下推导,推出句子。

而自下而上分析法采用的是移进归约法,基本思想
是:用一个寄存符号的先进后出栈,把输入符号一个一个地移进栈里,当栈顶形成某个产生
式的一个候选式时,即把栈顶的这一部分归约成该产生式的左邻符号。

自顶向下带递归语法分析:1、首先对所以的生成式消除左递归、提取公共左因子
2、在源程序里建立一个字符串数组,将所有的生成式都存在这个数组中。

3、给每个非终结符写一个带递归的匹配函数,其中起始符的函数写在main函数里。

这些函数对生成式右边从左向右扫描,若是终结符直接进行匹配,匹配失败,则调用出错函
数。

如果是非终结符则调用相应的非终结符函数。

4、对输入的符号串进行扫描,从起始符的生成式开始。

如果匹配成功某个非终结符
生成式右边的首个终结符,则将这个生成式输出。

匹配过程中,应该出现的非终结符没有出
现,则出错处理。

5.软件设计与编程:对应源程序代码:
#include <>
#include <>
#include <stack>
using namespace std;
struct Node1
{ char vn;
char vt;
char s[10];
}MAP[20]; n==vn && MAP[i].vt==vt)
{return MAP[i].s;} } return "error";}
char * Analyse(char * word)
{ char p,action[10],output[10];
int i=1,j,l=strlen(word),k=0,l_act,m;
while(!())
{();}
('#');
(start);
printf("___________________________________________________________\n");
printf("\n 对符号串%s的分析过程\n",word);
printf("
-----------------------------------------------------------------------\n
");
printf("\n");
printf(" 步骤栈顶元素剩余输入串动作\n");
printf("
-----------------------------------------------------------------------\n ");
p=();
while(p!='#')
{ printf("%7d ",i++);
p=();
();
printf("%6c ",p);
for(j=k,m=0;j<l;j++)
{output[m++]=word[j];}
output[m]='\0';
printf("%10s",output);
if(p==word[k])
{ if(p=='#')
{ printf(" 分析成功 \n");
return "SUCCESS";}
printf(" 匹配终结符%c\n",p);
k++;}
else{ strcpy(action,Find(p,word[k]));
if(strcmp(action,"error")==0)
{ printf(" 没有可用的产生式\n");
return "ERROR"; }
printf(" 展开非终结符%c%s\n",p,action);
int l_act=strlen(action);
if(action[l_act-1]=='e')
{continue;}
for(j=l_act-1;j>1;j--)
{(action[j]);}}}
if(strcmp(output,"#")!=0)return "ERROR";}
int main ()
{ freopen("","r",stdin);
char source[100];
int i,j,flag,l,m;
printf("\n***为了方便编写程序,用R代表E',W代表T',e代表空*****\n\n"); printf("该文法的产生式如下:\n");
for(i=0;i<len;i++)
{printf(" %s\n",G[i]);}
printf("___________________________________________________________\n");
printf("\n该文法的SELECT集如下:\n");
for(i=0;i<len;i++)
{ printf(" SELECT(%s) = { %s }\n",G[i],SELECT[i]); }
printf("___________________________________________________________\n");
n=G[i][0];
MAP[k].vt=SELECT[i][j];
strcpy(MAP[k].s,Right[i]);
k++;} }
printf("\n表达式文法的预测分析表如下:\n\n");
printf(" ");
for(i=0;i<6;i++)
{printf("%10c",VT[i]);}
printf("\n");
for(i=0;i<5;i++)
{ printf("
---------------------------------------------------------------\n");
printf("%10c",VN[i]);
for(j=0;j<6;j++)
{ for(m=0;m<k;m++)
{ if(VN[i]==MAP[m].vn && VT[j]==MAP[m].vt)
{ printf("%10s",MAP[m].s);
break;} }
if(m==k)
{printf(" ");} }
printf("\n");}
//预测分析程序Analyse函数
//输入源文件串
while(cin>>source)
{ printf("\n分析结果:%s\n\n",Analyse(source));}
return 0;}
6.程序测试结果:。

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