LL语法分析设计原理与实现技术实验报告文档Word版

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实验5LL语法分析程序的设计与实现

实验5LL语法分析程序的设计与实现引言：LL语法分析器是一种自顶向下的语法分析方法，它从语法开始符号开始，通过向前看的一个或者多个输入符号预测产生式的选择，并且通过栈来保存未处理的非终结符。

本实验将设计并实现一个LL语法分析器，包括设计程序的数据结构，算法以及实现细节，并进行相应的测试。

设计概述：1. 实验环境：本实验采用Java编程语言进行实现。

2.数据结构：本实验的数据结构包括文法集合、FIRST集合和FOLLOW 集合、预测分析表等。

3.算法：a)根据给定的文法，构建文法集合和FIRST集合和FOLLOW集合。

b)根据构建的文法集合、FIRST集合和FOLLOW集合，构建预测分析表。

c)根据预测分析表，进行语法分析，实现LL语法分析器。

4.实现细节：本实验实现的LL语法分析器具备错误恢复和语法错误报告的功能。

具体设计与实现：1.构建文法集合：读取给定的文法文件，将每条文法规则分解成产生式的推导式，构建文法集合。

2.构建FIRST集合和FOLLOW集合：遍历文法集合，根据FIRST集合和FOLLOW集合的定义，递归计算每个非终结符的FIRST集合和FOLLOW集合。

3.构建预测分析表：根据构建的文法集合、FIRST集合和FOLLOW集合，生成预测分析表。

4.语法分析过程：根据预测分析表，进行语法分析。

具体过程如下：a)初始化分析栈和输入串，将开始符号和输入串的结束符号入栈；b)重复以下步骤：i)如果栈顶元素是终结符且与输入符号相同，则将栈顶元素出栈，输入串指针前移；ii) 如果栈顶元素是非终结符，则根据预测分析表，选择产生式进行推导，并将该产生式右侧的符号逆序入栈；iii) 如果栈顶元素是结束符号且输入指针也指向结束符号，分析成功；iv) 如果输入指针指向错误的终结符，进行错误恢复处理；v)如果预测分析表中没有对应的产生式，进行错误恢复处理。

5.错误恢复：错误恢复是语法分析器中一个重要的功能，它通过跳过错误符号，继续进行下一步分析来恢复错误。

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LL(1)语法分析设计原理与实现技术实验报告变更说明一、实验目的：本实验的目的在于在教师的引导下以问题回朔与思维启发的方式，使学生在不断的探究过程中掌握编译程序设计和构造的基本原理和实现技术，启迪学生的抽象思维、激发学生的学习兴趣、培养学生的探究精神和专业素养，从而提高学生发现问题、分析问题和解决问题的能力。

二、实验内容：[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→*|/[实验说明]终结符号i 为用户定义的简单变量,即标识符的定义。

[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“实验项目一”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)分析过程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。

三、实验环境：操作系统：Windows 7软件：VC++四、程序功能描述：提供了文件输入方式，且输入的内容为二元式序列；能够对输入的字符串做出正确的LL(1)分析判断，并给出判断结果，判断结果输出到文件，并显示在屏幕；能发现输入串中的错误，包含非法字符，输入不匹配等；能够处理一些可预见性的错误，如文件不存在，输入非法等。

五、数据结构设计：全局：局部（main()中）：六、程序结构描述：设计方法：本程序采用从文件读取的输入方式，输入的内容需为二元式序列，然后按照LL(1)分析的方法对输入的字符串进行分析判断，并输出判断结果，程序通过对输入串的检查能够发现输入串中的错误。

程序规定的单词符号及其种别码见下表：单词符号种别码单词符号种别码（1*5）2/6+3i7-4#8i+-*/()#E E→TG E→TGG G→ATG G→ATG G→εG→εT T→FH T→FHH H→εH→εH→MFH H→MFH H→εH→εF F→i F→(E)A A→+A→-M M→*M→/主要函数说明：check_VT(char ch)：bool型函数，检查ch是否为终结字符，是则返回true；create_analyseTable()：构建分析表函数，无返回值；error(FILE *fp)：输出错误，表示不是该文法的句子,参数fp用于退出前将打开的文件关闭；getnum_VN(char ch)：int型函数，查找ch在非终结字符中的位置并返回；getnum_VT(char ch)：int型函数，查找ch在终结字符中的位置并返回；justify()：bool型函数，判断文件读取内容是否合法，包括检查非法字符和不匹配现象，出错返回false，否则返回true；main()：主函数。

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。

编译原理LL(1)语法分析实验报告

实验报实验名称】 LL (1)语法分析【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，训练掌握开发应用程序的基本方法。

【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。

【设计思想】(1) 、LL (1)文法的定义LL(1) 分析法属于确定的自顶向下分析方法。

LL(1) 的含义是：第一个 L 表明自顶向下分析是从左向右扫描输入串，第 2个 L 表明分析过程中将使用最左推导， 1表明只需向右看一个符号便可决定如何推导，即选择哪个产生式 ( 规则) 进行推导。

LL(1) 文法的判别需要依次计算 FIRST 集、FOLLOW 集和 SELLECT 集, 然后判断是否为 LL(1) 文法 ,最后再进行句子分析。

需要预测分析器对所给句型进行识别。

即在 LL(1) 分析法中，每当在符号栈的栈顶出现非终极符时，要预测用哪个产生式的右部去替换该非终极符；当出现终结符时，判断其与剩余输入串的第一个字符是否匹配，如果匹配，则继续分析，否则报错。

LL(1) 分析方法要求文法满足如下条件：对于任一非终极符 A 的两个不同产生式 A ,A ，都要满足下面条件： SELECT(A ) ∩SELECT(A )=学号 20102798 实验日期 2013.04.08专业软件工程教师签字姓名薛建东成绩( 2)、预测分析表构造LL(1) 分析表的作用是对当前非终极符和输入符号确定应该选择用哪个产生式进行推导。

它的行对应文法的非终极符，列对应终极符，表中的值有两种：一是产生式的右部的字符串，一是null 。

LL1语法分析程序实验报告

LL1语法分析程序实验报告实验目的：通过编写LL(1)语法分析程序，加深对语法分析原理的理解，掌握语法分析方法的实现过程，并验证所编写的程序的正确性。

实验准备：1.了解LL(1)语法分析的原理和步骤；2.根据语法规则，构建一个简单的文法；3.准备一组测试用例，包括符合语法规则的输入和不符合语法规则的输入。

实验步骤：1.根据文法规则，构建预测分析表；2.实现LL(1)语法分析程序；3.编写测试用例进行测试；4.分析测试结果。

实验结果：我根据上述步骤，编写了一个LL(1)语法分析程序，并进行了测试。

以下是我的测试结果：测试用例1:输入：9+7*(8-5)分析结果：成功测试用例2:输入：3+*5分析结果：失败测试用例3:输入：(3+5)*分析结果：失败测试用例4:输入：(3+5)*2+4分析结果：成功分析结果符合预期，说明我编写的LL(1)语法分析程序是正确的。

在测试用例1和测试用例4中，分析结果是成功的，而在测试用例2和测试用例3中，分析结果是失败的，这是因为输入不符合文法规则。

实验总结：通过本次实验，我进一步理解了LL(1)语法分析的原理和步骤。

编写LL(1)语法分析程序不仅要根据文法规则构建预测分析表，还要将预测分析表与输入串进行比对，根据匹配规则进行预测分析，最终得到分析结果。

在实验过程中，我发现在构建预测分析表和编写LL(1)语法分析程序时需要仔细思考和调试才能保证正确性。

通过本次实验，我对语法分析方法的实现过程有了更深入的认识，对于将来在编译原理方面的学习和工作有了更好的准备。

LL(1)语法分析设计原理与实现技术实验实验报告及源代码北京交通大学

LL(1)语法分析设计原理与实现技术实验计科100X班 10284XXX程序设计功能实现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→*|/说明：终结符号i 为用户定义的简单变量,即标识符的定义。

主要数据结构描述由文法可得：对于E：FIRST( E )= {(, i }对于E’: FIRST( E’ ) ={+，−，ε}对于T: FIRST( T )= ={(, i }对于T’: FIRST( T’)= ={*，∕，ε}对于F: FIRST( F )= ={(, i }对于A: FIRST( A )= ={+, - }对于M: FIRST(M)= ={*, / }由此我们容易得出各非终结符的FOLLOW集合如下：FOLLOW( E )= { )，#}FOLLOW(E’) ={ )，#}FOLLOW( T ) ={+，−，)，#}FOLLOW( T’ ) = FOLLOW( T ) ={+，−，)，#}FOLLOW( F )=FIRST(T’)\ε∪FOLLOW(T’)={*，∕，+，−，)，#}FOLLOW( A )= { (, i }FOLLOW( M )= { (, i}文法LL(1)的预测分析表(表1)：表1. LL(1)预测分析表注：为编程方便，在程序中，将E’、T’改为G、S程序结构描述1.设计方法:程序通过从文本文档读入数据，将所读数据以空格、回车或者退格为标示符，分为字符串，对字符串进行词法分析，最后将所有字符串按序输出到结果文档中，并在结果文档中标明每个字符串的类别序号。

2、程序中主要函数定义和调用关系如下：函数：void print()作用：输出分析栈void print1();作用：输出剩余串int main();作用：主要逻辑功能程序执行图如下：实验结果测试用例1：i+i*i#测试用例2：i-i++#实验总结相对于递归下降分析法，LL(1)分析法更为有效．采用此种方法的分析器由一张预测分析表（LL(1)分析表）、一个控制程序（表驱动程序）和一个分析栈组成，预测分析表中个元素的含义是：或者指出当前推到所应使用过的产生式，或者指出输入符号串中存在语法错误．LL(1)分析法的局限在于：只能分析LL(1)文法或者某些非LL(1)文法，但需先将其改造成LL(1)文法。

语法分析器设计实验报告

语法分析器设计实验报告一、引言语法分析器是编译器中的重要组成部分，其主要功能是根据给定的文法规则，对输入的程序代码进行语法分析，判断其是否符合语法规范。

本实验旨在设计一个简单的语法分析器，通过实际实现一个基于LL(1)文法的语法分析器，深入了解语法分析的原理和实现方法。

二、实验目标本实验的目标是设计一个能够接受一个输入的程序代码并进行语法分析的程序。

具体而言，需要实现以下功能：1. 构建一个文法规则集合，用于描述程序代码的语法规范；2. 设计并实现一个LL(1)分析表，用于存储语法分析所需的预测分析表；3. 实现语法分析器，能够根据输入的程序代码，逐步地进行语法分析，并输出相应的结果。

三、实验环境本实验使用的是Java语言进行实现，操作系统环境为Windows 10。

使用的集成开发环境为Eclipse。

四、实验步骤1. 设计文法规则集合在语法分析器设计中，首先需要设计一个文法规则集合，用于描述需要分析的程序代码的语法规范。

文法规则集合的设计要符合LL(1)文法的要求，即每个非终结符的产生式至多有一个与输入符号串首符号相关的产生式。

2. 构建LL(1)分析表根据文法规则集合，构建一个LL(1)分析表，用于存储语法分析所需的预测分析表。

LL(1)分析表是一个二维表，其中行表示非终结符，列表示终结符。

表中的每个元素表示相应的产生式编号，用于指示语法分析器在分析过程中应该使用哪个产生式。

构建LL(1)分析表的方法包括：- 遍历文法规则集合，计算每个非终结符的FIRST集合和FOLLOW集合；- 根据计算得到的FIRST集合和FOLLOW集合，填充LL(1)分析表。

3. 实现语法分析器根据LL(1)分析表，实现一个语法分析器。

语法分析器的输入是一个程序代码，输出是语法分析器的分析结果。

实现语法分析器的主要过程包括：- 初始化分析栈，将文法规则的开始符号入栈；- 从输入的程序代码中读取下一个终结符；- 如果分析栈的栈顶是非终结符，根据LL(1)分析表中对应的产生式编号，将产生式右部的符号依次入栈；- 如果分析栈的栈顶是终结符，并且与输入的终结符相同，则将该终结符出栈，并继续读取下一个终结符；- 重复上述过程，直到分析栈为空或者无法继续推导。

LL(1)语法分析实验报告

编译原理实验报告
（1）设计思路
输入文法规则、非终结符和终结符先求出first集合，然后根据first集合和文法规则再求出follow集合，最后求出LL(1)预测分析表，最后通过分析表识别字符串是否符合文法规则。

（2）流程图
（3）具体过程：
（a）first和follow集合的计算：
对G中每个文法符号X∈VT∪VN，构造FIRST(X)。

连续使用下述规则，直至每个FIRST集合不再增大：
a、若X∈ VT，则FIRST(X)={X}；
b、若X∈ VN，且有产生式X→a…，则把a加入FIRST(X) ；若X→ε也是一条产生式，则把ε也加入
c、若X→Y…是一个产生式且Y∈ VN，则把FIRST(Y)中的所有非ε元素都加入FIRST(X)中；若X→Y1Y2…Yk是一个产生式，Y1,Y2,…,Yi-1都是非终结符，而且，对任意j(1≤j≤i-1)，FIRST(Yj)都含有ε，则把FIRST(Yi)
（2）产生各个符合的FIRST集合及FOLLOW集合：
（3）构造M[A,a]
（4）输入字符串:i*(i+i)进行分析：
该字符串是文法的句型
（5）输入另一个字符串：i+i(i*i)进行分析:
该字符串不是文法的句型。

LL(1)语法分析程序实验报告

LL1实验报告1.设计原理所谓LL(1)分析法,就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瞧一个输入符号,便可确定当前所应当选择得规则。

实现LL(1)分析得程序又称为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得FIRST与FOLLOW集合,然后根据FIRST与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)得语法分析程序包含了三个部分,总控程序,预测分析表函数,先进先出得语法分析栈,本程序也就是采用了同样得方法进行语法分析,该程序就是采用了C++语言来编写,其逻辑结构图如下:LL(1)预测分析程序得总控程序在任何时候都就是按STACK栈顶符号X与当前得输入符号a做哪种过程得。

对于任何(X,a),总控程序每次都执行下述三种可能得动作之一:(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就是一个非终结符,则查瞧预测分析表M。

若M[A,a]中存放着关于X得一个产生式,那么,首先把X弹出STACK栈顶,然后,把产生式得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。

事实上,LL(1)得分析就是根据文法构造得,它反映了相应文法所定义得语言得固定特征,因此在LL(1)分析器中,实际上就是以LL(1)分析表代替相应方法来进行分析得。

2、分析LL ( 1) 分析表就是一个二维表,它得表列符号就是当前符号,包括文法所有得终结与自定义。

得句子结束符号#,它得表行符号就是可能在文法符号栈SYN中出现得所有符号,包括所有得非终结符,所有出现在产生式右侧且不在首位置得终结符, 自定义得句子结束符号#表项。

编译原理LL(1)分析实验报告

青岛科技大学LL(1)分析编译原理实验报告学生班级__________________________学生学号__________________________学生姓名________________________________年 ___月 ___日一、实验目的LL(1)分析法的基本思想是：自项向下分析时从左向右扫描输入串，分析过程中将采用最左推导，并且只需向右看一个符号就可决定如何推导。

通过对给定的文法构造预测分析表和实现某个符号串的分析，掌握LL(1)分析法的基本思想和实现过程。

二、实验要求设计一个给定的LL(1)分析表，输入一个句子，能根据LL(1)分析表输出与句子相应的语法数。

能对语法数生成过程进行模拟。

三、实验内容（1）给定表达式文法为：G(E’): E’→#E# E→E+T | T T→T*F |F F→(E)|i（2）分析的句子为:(i+i)*i四、模块流程五、程序代码#include<iostream>#include<stdio.h>#include <string>#include <stack>using namespace std;char Vt[]={'i','+','*','(',')','#'}; /*终结符*/char Vn[]={'E','e','T','t','F'}; /*非终结符*/ int LENVt=sizeof(Vt);void showstack(stack <char> st) //从栈底开始显示栈中的内容{int i,j;char ch[100];j=st.size();for(i=0;i<j;i++){ch[i]=st.top();st.pop();}for(i=j-1;i>=0;i--){cout<<ch[i];st.push(ch[i]);}}int find(char c,char array[],int n) //查找函数，返回布尔值{int i;int flag=0;for(i=0;i<n;i++){if(c==array[i])flag=1;}return flag;}int location(char c,char array[]) //定位函数,指出字符所在位置，即将字母转换为数组下标值{int i;for(i=0;c!=array[i];i++);return i;}void error(){cout<<" 出错!"<<endl;}void analyse(char Vn[],char Vt[],string M[5][6],string str){int i,j,p,q,h,flag=1;char a,X;stack <char> st; //定义堆栈st.push('#');st.push(Vn[0]); //#与识别符号入栈j=0; //j指向输入串的指针h=1;a=str[j];cout<<"步骤"<<"分析栈"<<"剩余输入串"<<" 所用产生式"<<endl;while(flag==1){cout<<h<<" "; //显示步骤h++;showstack(st); //显示分析栈中内容cout<<" ";for(i=j;i<str.size();i++) cout<<str[i]; //显示剩余字符串X=st.top(); //取栈顶符号放入X if(find(X,Vt,LENVt)==1) //X是终结符if(X==a) //分析栈的栈顶元素和剩余输入串的第一个元素相比较if (X!='#'){cout<<" "<<X<<"匹配"<<endl;st.pop();a=str[++j]; //读入输入串的下一字符}else{ cout<<" "<<"acc!"<<endl<<endl; flag=0;}else{error();break;}else{p=location(X,Vn); //实现下标的转换（非终结符转换为行下标）q=location(a,Vt); //实现下标的转换（终结符转换为列下标）string S1("NULL"),S2("null");if(M[p][q]==S1 || M[p][q]==S2) //查找二维数组中的产生式{error();break;} //对应项为空，则出错else{string str0=M[p][q];cout<<" "<<X<<"-->"<<str0<<endl; //显示对应的产生式st.pop();if(str0!="$") //$代表"空"字符for(i=str0.size()-1;i>=0;i--) st.push(str0[i]);//产生式右端逆序进栈}}}}main(){string M[5][6]={"Te" ,"NULL","NULL","Te", "NULL","NULL","NULL","+Te" ,"NULL","NULL","$", "$","Ft", "NULL","NULL","Ft", "NULL","NULL","NULL","$", "*Ft", "NULL","$", "$","i", "NULL","NULL","(E)", "NULL","NULL"}; //预测分析表j string str;int errflag,i;cout<<"文法：E->E+T|T T->T*F|F F->(E)|i"<<endl;cout<<"请输入分析串（以#结束）："<<endl;do{ errflag=0;cin>>str;for(i=0;i<str.size();i++)if(!find(str[i],Vt,LENVt)){ cout<<"输入串中包含有非终结符"<<str[i]<<"(输入错误)!"<<endl;errflag=1;}} while(errflag==1); //判断输入串的合法性analyse(Vn, Vt, M,str);return 0;}六、实验结果七、实验总结。

语法分析器实验报告

语法分析器的设计实验报告一、实验内容语法分析程序用LL(1)语法分析方法。

首先输入定义好的文法书写文件(所用的文法可以用LL(1)分析)，先求出所输入的文法的每个非终结符是否能推出空，再分别计算非终结符号的FIRST集合，每个非终结符号的FOLLOW集合，以及每个规则的SELECT集合，并判断任意一个非终结符号的任意两个规则的SELECT集的交集是不是都为空，如果是，则输入文法符合LL(1)文法，可以进行分析。

对于文法：G[E]:E->E+T|TT->T*F|FF->i|(E)分析句子i+i*i是否符合文法。

二、基本思想1、语法分析器实现语法分析是编译过程的核心部分，它的主要任务是按照程序的语法规则，从由词法分析输出的源程序符号串中识别出各类语法成分，同时进行词法检查，为语义分析和代码生成作准备。

这里采用自顶向下的LL(1)分析方法。

语法分析程序的流程图如图5-4所示。

语法分析程序流程图该程序可分为如下几步：（1）读入文法（2）判断正误（3）若无误，判断是否为LL(1)文法（4）若是，构造分析表；（5）由句型判别算法判断输入符号串是为该文法的句型。

三、核心思想该分析程序有15部分组成：（1）首先定义各种需要用到的常量和变量；（2）判断一个字符是否在指定字符串中；（3）读入一个文法；（4）将单个符号或符号串并入另一符号串；（5）求所有能直接推出&的符号；（6）求某一符号能否推出‘& ’；（7）判断读入的文法是否正确；（8）求单个符号的FIRST；（9）求各产生式右部的FIRST；（10）求各产生式左部的FOLLOW；（11）判断读入文法是否为一个LL(1)文法；（12）构造分析表M；（13）句型判别算法；（14）一个用户调用函数；（15）主函数；下面是其中几部分程序段的算法思想：1、求能推出空的非终结符集Ⅰ、实例中求直接推出空的empty集的算法描述如下：void emp(char c){ 参数c为空符号char temp[10];定义临时数组int i;for(i=0;i<=count-1;i++)从文法的第一个产生式开始查找{if 产生式右部第一个符号是空符号并且右部长度为1,then将该条产生式左部符号保存在临时数组temp中将临时数组中的元素合并到记录可推出&符号的数组empty中。

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。

ll 1 语法分析实验报告

ll 1 语法分析实验报告语法分析实验报告一、引言语法分析是编译器中的重要步骤之一，它负责将输入的源代码转化为语法树或抽象语法树，以便后续的语义分析和代码生成。

本实验旨在通过实现一个简单的LL(1)语法分析器，加深对语法分析原理和算法的理解。

二、实验目的1. 理解LL(1)语法分析的原理和算法；2. 掌握使用LL(1)文法描述语言的方法；3. 实现一个简单的LL(1)语法分析器。

三、实验环境本实验使用C++编程语言，开发环境为Visual Studio。

四、实验步骤1. 设计LL(1)文法在开始实现LL(1)语法分析器之前，我们需要先设计一个LL(1)文法。

LL(1)文法是一种满足LL(1)分析表构造要求的文法，它能够保证在语法分析过程中不会出现二义性或回溯。

通过仔细分析待分析的语言的语法规则，我们可以设计出相应的LL(1)文法。

2. 构造LL(1)分析表根据设计的LL(1)文法，我们可以构造出对应的LL(1)分析表。

LL(1)分析表是一个二维表格，其中的行表示文法的非终结符，列表示文法的终结符。

表格中的每个元素表示在某个非终结符和终结符的组合下，应该进行的语法分析动作。

3. 实现LL(1)语法分析器基于构造的LL(1)分析表，我们可以开始实现LL(1)语法分析器。

分析器的主要工作是根据输入的源代码和LL(1)分析表进行分析，并输出语法树或抽象语法树。

五、实验结果与分析经过实验，我们成功实现了一个简单的LL(1)语法分析器，并对一些简单的语言进行了分析。

实验结果表明，我们设计的LL(1)文法和LL(1)分析表能够正确地进行语法分析，没有出现二义性或回溯。

六、实验总结通过本次实验，我们深入学习了LL(1)语法分析的原理和算法，并通过实现一个简单的LL(1)语法分析器加深了对其的理解。

实验过程中，我们发现LL(1)文法的设计和LL(1)分析表的构造是实现LL(1)语法分析器的关键。

同时，我们也意识到LL(1)语法分析器在处理复杂的语言时可能会面临一些困难，需要进一步的研究和优化。

LL(1) 语法分析实验 (4学时)——学实验报告

大学实验报告
No. 2
课程编译原理成绩教师签章
实验名称：LL(1) 语法分析实验(4学时)
一、实验目的：
1. 了解LL(1)语法分析是如何根据语法规则逐一分析词法分析所得到的单词，检查语法错误，即掌握语法分析过程。

2. 掌握LL(1)语法分析器的设计与调试
二、实验内容：
文法：E→TE’，E’→+TE’|ε，T→FT’，T’→*FT’|ε，F→(E) | i
针对上述文法，编写一个LL(1)语法分析程序：
1. 输入：诸如i+i*i 的字符串，以＃结束。

2. 处理：基于分析表进行LL(1)语法分析，判断其是否符合文法。

3. 输出：串是否合法。

三、实验要求：
1. 在编程前，根据上述文法建立对应的、正确的预测分析表。

2. 设计恰当的数据结构存储预测分析表。

3. 任选C/C++/Java中的一种作为编程语言，要求所编程序结构清晰。

四、实验环境：
系统要求：WindowsＸＰ系统
内存：256Ｍ以上
软件支持：Microsoft Visual C++6.0
开发语言：C++
五、实验分析：
1.通过文法：E→TE’，E’→+TE’|ε，T→FT’，T’→*FT’|ε，F→(E) | i 产生
六、实验过程：
七、实验结论：。

LL(1)语法分析程序实验报告

1.设计要求（1）对输入文法，它能判断是否为LL(1)文法，若是，则转（2）；否则报错并终止；（2）输入已知文法，由程序自动生成它的LL(1)分析表；（3）对于给定的输入串，应能判断识别该串是否为给定文法的句型。

2.分析该程序可分为如下几步：（1）读入文法（2）判断正误（3）若无误，判断是否为LL(1)文法（4）若是，构造分析表；（5）由总控算法判断输入符号串是否为该文法的句型。

3.流程图4.源程序/********************************************/#include<stdlib.h>#include<stdio.h>#include<string.h>/*******************************************/int count=0; /*分解的产生式的个数*/int number; /*所有终结符和非终结符的总数*/char start; /*开始符号*/char termin[50]; /*终结符号*/char non_ter[50]; /*非终结符号*/char v[50]; /*所有符号*/char left[50]; /*左部*/char right[50][50]; /*右部*/char first[50][50],follow[50][50]; /*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/ char first1[50][50]; /*所有单个符号的FIRST集合*/char select[50][50]; /*各单个产生式的SELECT集合*/char f[50],F[50]; /*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/char empty[20]; /*记录可直接推出^的符号*/char TEMP[50]; /*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/int validity=1; /*表示输入文法是否有效*/int ll=1; /*表示输入文法是否为LL(1)文法*/int M[20][20]; /*分析表*/char choose; /*用户输入时使用*/char empt[20]; /*求_emp()时使用*/char fo[20]; /*求FOLLOW集合时使用*//*******************************************判断一个字符是否在指定字符串中********************************************/int in(char c,char *p){int i;if(strlen(p)==0)return(0);for(i=0;;i++){if(p[i]==c)return(1); /*若在，返回1*/if(i==strlen(p))return(0); /*若不在，返回0*/}}/*******************************************得到一个不是非终结符的符号********************************************/char c(){char c='A';while(in(c,non_ter)==1)c++;return(c);}/*******************************************分解含有左递归的产生式********************************************/void recur(char *point){ /*完整的产生式在point[]中*/int j,m=0,n=3,k;char temp[20],ch;ch=c(); /*得到一个非终结符*/k=strlen(non_ter);non_ter[k]=ch;non_ter[k+1]='\0';for(j=0;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[n]==point[0]){ /*如果‘|’后的首符号和左部相同*/ for(j=n+1;j<=strlen(point)-1;j++){while(point[j]!='|'&&point[j]!='\0')temp[m++]=point[j++];left[count]=ch;memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';m=0;count++;if(point[j]=='|'){n=j+1;break;}}}else{ /*如果‘|’后的首符号和左部不同*/ left[count]=ch;right[count][0]='^';right[count][1]='\0';count++;for(j=n;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';printf(" count=%d ",count);m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]=ch;right[count][m+1]='\0';count++;m=0;}}}/*******************************************分解不含有左递归的产生式********************************************/void non_re(char *point){int m=0,j;char temp[20];for(j=3;j<=strlen(point)-1;j++){if(point[j]!='|')temp[m++]=point[j];else{left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';m=0;count++;}}left[count]=point[0];memcpy(right[count],temp,m);right[count][m]='\0';count++;m=0;}/*******************************************读入一个文法********************************************/char grammer(char *t,char *n,char *left,char right[50][50]){char vn[50],vt[50];char s;char p[50][50];int i,j,k;printf("\n请输入文法的非终结符号串：");scanf("%s",vn);getchar();i=strlen(vn);memcpy(n,vn,i);n[i]='\0';printf("请输入文法的终结符号串：");scanf("%s",vt);getchar();i=strlen(vt);memcpy(t,vt,i);t[i]='\0';printf("请输入文法的开始符号：");scanf("%c",&s);getchar();printf("请输入文法产生式的条数：");scanf("%d",&i);getchar();for(j=1;j<=i;j++){printf("请输入文法的第%d条（共%d条）产生式：",j,i);scanf("%s",p[j-1]);getchar();}for(j=0;j<=i-1;j++)if(p[j][1]!='-'||p[j][2]!='>'){ printf("\ninput error!");validity=0;return('\0');} /*检测输入错误*/for(k=0;k<=i-1;k++){ /*分解输入的各产生式*/if(p[k][3]==p[k][0])recur(p[k]);elsenon_re(p[k]);}return(s);}/*******************************************将单个符号或符号串并入另一符号串********************************************/void merge(char *d,char *s,int type){ /*d是目标符号串，s是源串，type＝1，源串中的‘^ ’一并并入目串；type＝2，源串中的‘^ ’不并入目串*/int i,j;for(i=0;i<=strlen(s)-1;i++){if(type==2&&s[i]=='^');else{for(j=0;;j++){if(j<strlen(d)&&s[i]==d[j])break;if(j==strlen(d)){d[j]=s[i];d[j+1]='\0';break;}}}}}/*******************************************求所有能直接推出^的符号********************************************/void emp(char c){ /*即求所有由‘^ ’推出的符号*/ char temp[10];int i;for(i=0;i<=count-1;i++){if(right[i][0]==c&&strlen(right[i])==1){temp[0]=left[i];temp[1]='\0';merge(empty,temp,1);emp(left[i]);}}}/*******************************************求某一符号能否推出‘^ ’********************************************/int _emp(char c){ /*若能推出，返回1；否则，返回0*/ int i,j,k,result=1,mark=0;char temp[20];temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);if(in(c,empty)==1)return(1);for(i=0;;i++){if(i==count)return(0);if(left[i]==c) /*找一个左部为c的产生式*/{j=strlen(right[i]); /*j为右部的长度*/if(j==1&&in(right[i][0],empty)==1)return(1);else if(j==1&&in(right[i][0],termin)==1)return(0);else{for(k=0;k<=j-1;k++)if(in(right[i][k],empt)==1)mark=1;if(mark==1)continue;else{for(k=0;k<=j-1;k++){result*=_emp(right[i][k]);temp[0]=right[i][k];temp[1]='\0';merge(empt,temp,1);}}}if(result==0&&i<count)continue;else if(result==1&&i<count)return(1);}}}/*******************************************判断读入的文法是否正确********************************************/int judge(){int i,j;for(i=0;i<=count-1;i++){if(in(left[i],non_ter)==0){ /*若左部不在非终结符中，报错*/printf("\nerror1!");validity=0;return(0);}for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++){if(in(right[i][j],non_ter)==0&&in(right[i][j],termin)==0&&right[i][j]!='^'){ /*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为‘^ ’，报错*/ printf("\nerror2!");validity=0;return(0);}}}return(1);}/*******************************************求单个符号的FIRST********************************************/void first2(int i){ /*i为符号在所有输入符号中的序号*/ char c,temp[20];int j,k,m;c=v[i];char ch='^';emp(ch);if(in(c,termin)==1) /*若为终结符*/{first1[i][0]=c;first1[i][1]='\0';}else if(in(c,non_ter)==1) /*若为非终结符*/{for(j=0;j<=count-1;j++){if(left[j]==c){if(in(right[j][0],termin)==1||right[j][0]=='^'){temp[0]=right[j][0];temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}else if(in(right[j][0],non_ter)==1){if(right[j][0]==c)continue;for(k=0;;k++)if(v[k]==right[j][0])break;if(f[k]=='0'){first2(k);f[k]='1';}merge(first1[i],first1[k],2);for(k=0;k<=strlen(right[j])-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(right[j][k])==1&&k<strlen(right[j])-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[j][k+1])break;if(f[m]=='0'){first2(m);f[m]='1';}merge(first1[i],first1[m],2);}else if(_emp(right[j][k])==1&&k==strlen(right[j])-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';merge(first1[i],temp,1);}elsebreak;}}}}}f[i]='1';}/*******************************************求各产生式右部的FIRST********************************************/void FIRST(int i,char *p){int length;int j,k,m;char temp[20];length=strlen(p);if(length==1) /*如果右部为单个符号*/{if(p[0]=='^'){if(i>=0){first[i][0]='^';first[i][1]='\0';}else{TEMP[0]='^';TEMP[1]='\0';}}else{for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0){memcpy(first[i],first1[j],strlen(first1[j]));first[i][strlen(first1[j])]='\0';}else{memcpy(TEMP,first1[j],strlen(first1[j]));TEMP[strlen(first1[j])]='\0';}}}else /*如果右部为符号串*/ {for(j=0;;j++)if(v[j]==p[0])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[j],2);elsemerge(TEMP,first1[j],2);for(k=0;k<=length-1;k++){empt[0]='\0';if(_emp(p[k])==1&&k<length-1){for(m=0;;m++)if(v[m]==right[i][k+1])break;if(i>=0)merge(first[i],first1[m],2);elsemerge(TEMP,first1[m],2);}else if(_emp(p[k])==1&&k==length-1){temp[0]='^';temp[1]='\0';if(i>=0)merge(first[i],temp,1);elsemerge(TEMP,temp,1);}else if(_emp(p[k])==0)break;}}}/*******************************************求各产生式左部的FOLLOW********************************************/void FOLLOW(int i){int j,k,m,n,result=1;char c,temp[20];c=non_ter[i]; /*c为待求的非终结符*/temp[0]=c;temp[1]='\0';merge(fo,temp,1);if(c==start){ /*若为开始符号*/temp[0]='#';temp[1]='\0';merge(follow[i],temp,1);}for(j=0;j<=count-1;j++){if(in(c,right[j])==1) /*找一个右部含有c的产生式*/{for(k=0;;k++)if(right[j][k]==c)break; /*k为c在该产生式右部的序号*/ for(m=0;;m++)if(v[m]==left[j])break; /*m为产生式左部非终结符在所有符号中的序号*/ if(k==strlen(right[j])-1){ /*如果c在产生式右部的最后*/if(in(v[m],fo)==1){merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}else{ /*如果c不在产生式右部的最后*/for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++){empt[0]='\0';result*=_emp(right[j][n]);}if(result==1){ /*如果右部c后面的符号串能推出^*/if(in(v[m],fo)==1){ /*避免循环递归*/merge(follow[i],follow[m],1);continue;}if(F[m]=='0'){FOLLOW(m);F[m]='1';}merge(follow[i],follow[m],1);}for(n=k+1;n<=strlen(right[j])-1;n++)temp[n-k-1]=right[j][n];temp[strlen(right[j])-k-1]='\0';FIRST(-1,temp);merge(follow[i],TEMP,2);}}}F[i]='1';}/*******************************************判断读入文法是否为一个LL(1)文法********************************************/int ll1(){int i,j,length,result=1;char temp[50];for(j=0;j<=49;j++){ /*初始化*/first[j][0]='\0';follow[j][0]='\0';first1[j][0]='\0';select[j][0]='\0';TEMP[j]='\0';temp[j]='\0';f[j]='0';F[j]='0';}for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)first2(j); /*求单个符号的FIRST集合*/ printf("\nfirst1:");for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)printf("%c:%s ",v[j],first1[j]);printf("\nempty:%s",empty);printf("\n:::\n_emp:");for(j=0;j<=strlen(v)-1;j++)printf("%d ",_emp(v[j]));for(i=0;i<=count-1;i++)FIRST(i,right[i]); /*求FIRST*/printf("\n");for(j=0;j<=strlen(non_ter)-1;j++){ /*求FOLLOW*/if(fo[j]==0){fo[0]='\0';FOLLOW(j);}}printf("\nfirst:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",first[i]);printf("\nfollow:");for(i=0;i<=strlen(non_ter)-1;i++)printf("%s ",follow[i]);for(i=0;i<=count-1;i++){ /*求每一产生式的SELECT集合*/ memcpy(select[i],first[i],strlen(first[i]));select[i][strlen(first[i])]='\0';for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++)result*=_emp(right[i][j]);if(strlen(right[i])==1&&right[i][0]=='^')result=1;if(result==1){for(j=0;;j++)if(v[j]==left[i])break;merge(select[i],follow[j],1);}}printf("\nselect:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",select[i]);memcpy(temp,select[0],strlen(select[0]));temp[strlen(select[0])]='\0';for(i=1;i<=count-1;i++){ /*判断输入文法是否为LL(1)文法*/length=strlen(temp);if(left[i]==left[i-1]){merge(temp,select[i],1);if(strlen(temp)<length+strlen(select[i]))return(0);}else{temp[0]='\0';memcpy(temp,select[i],strlen(select[i]));temp[strlen(select[i])]='\0';}}return(1);}/*******************************************构造分析表M********************************************/void MM(){int i,j,k,m;for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)M[i][j]=-1;i=strlen(termin);termin[i]='#'; /*将#加入终结符数组*/termin[i+1]='\0';for(i=0;i<=count-1;i++){for(m=0;;m++)if(non_ter[m]==left[i])break; /*m为产生式左部非终结符的序号*/for(j=0;j<=strlen(select[i])-1;j++){if(in(select[i][j],termin)==1){for(k=0;;k++)if(termin[k]==select[i][j])break; /*k为产生式右部终结符的序号*/ M[m][k]=i;}}}}/*******************************************总控算法********************************************/void syntax(){int i,j,k,m,n,p,q;char ch;char S[50],str[50];printf("请输入该文法的句型：");scanf("%s",str);getchar();i=strlen(str);str[i]='#';str[i+1]='\0';S[0]='#';S[1]=start;S[2]='\0';j=0;ch=str[j];while(1){if(in(S[strlen(S)-1],termin)==1){if(S[strlen(S)-1]!=ch){printf("\n该符号串不是文法的句型！");return;}else if(S[strlen(S)-1]=='#'){printf("\n该符号串是文法的句型.");return;}else{S[strlen(S)-1]='\0';j++;ch=str[j];}}else{for(i=0;;i++)if(non_ter[i]==S[strlen(S)-1])break;for(k=0;;k++){if(termin[k]==ch)break;if(k==strlen(termin)){printf("\n词法错误！");return;}}if(M[i][k]==-1){printf("\n语法错误！");return;}else{m=M[i][k];if(right[m][0]=='^')S[strlen(S)-1]='\0';else{p=strlen(S)-1;q=p;for(n=strlen(right[m])-1;n>=0;n--)S[p++]=right[m][n];S[q+strlen(right[m])]='\0';}}}printf("\nS:%s str:",S);for(p=j;p<=strlen(str)-1;p++)printf("%c",str[p]);printf(" ");}}/*******************************************一个用户调用函数********************************************/void menu(){syntax();printf("\n是否继续？(y or n):");scanf("%c",&choose);getchar();while(choose=='y'){menu();}}/*******************************************主函数********************************************/void main(){int i,j;start=grammer(termin,non_ter,left,right); /*读入一个文法*/ printf("count=%d",count);printf("\nstart:%c",start);strcpy(v,non_ter);strcat(v,termin);printf("\nv:%s",v);printf("\nnon_ter:%s",non_ter);printf("\ntermin:%s",termin);printf("\nright:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%s ",right[i]);printf("\nleft:");for(i=0;i<=count-1;i++)printf("%c ",left[i]);if(validity==1)validity=judge();printf("\nvalidity=%d",validity);if(validity==1){printf("\n该文法是一个LL(1)文法");ll=ll1();printf("\nll=%d",ll);if(ll==0)printf("\n该文法不是一个LL1文法！");else{MM();printf("\n");for(i=0;i<=19;i++)for(j=0;j<=19;j++)if(M[i][j]>=0)printf("M[%d][%d]=%d ",i,j,M[i][j]);printf("\n");menu();}}}5.执行结果（1）输入一个文法（2）输入一个符号串（3）再次输入一个符号串，然后退出程序。

LL(1)语法分析实验报告

实验报告姓名：***学号：**********班级：惠普开发142学校：青岛科技大学Mail:****************电话：178****6475教师：宮生文实验报告：实验名称：LL(1)语法分析实验目的和要求编制一个能识别由词法分析给出的单词符号序列是否是给定文法的正确句子（程序），输出对输入符号串的分析过程。

实验内容和步骤：一、实验内容对于这个实验，总共用了三个函数，即主函数、输出分析栈函数、输出剩余串函数。

在主函数中，还要构造预测分析表。

二、实验步骤1、基于实验的内容，构造程序所需的模块2、根据已建构的模块，写出各个模块的相应程序代码3、在主函数中调用模块来完成所要得到的效果在本程序中，首先使用了结构体类型定义来定义产生式，用字符串数组存放分析栈、剩余串、终结符和非终结符，用二维数组存放预测分析表，利用指针对栈中数据进行读取。

在本程序中，总共用了三个函数，即主函数、输出分析栈函数、输出剩余串函数。

在主函数中，还要构造预测分析表，对输入的字符串进行分析，调用另外两个函数。

实验代码如下：#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include<dos.h>char A[20];/*分析栈*/char B[20];/*剩余串*/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/*产生式类型定义*/{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("提示:本程序只能对由'i','+','*','(',')'构成的以'#'结束的字符串进行分析,\n"); 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*/三、实验过程记录：实验截图：当输入内容不匹配或输入内容非法时要退出程序，此时若不关闭已经打开的文件可能导致文件内容受到破坏；解决方法是给error()函数设置一个文件指针变量参数FILE* fp，在退出程序之前通过fp关闭文件四、实验总结：通过本次实验我锻炼了自己的上机操作能力及编程能力，并对理论知识有了进一步的了解。

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。

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