实验5 LL(1)语法分析程序的设计与实现(C语言)

实验五LL(1)文法识别程序设计一、实验目的通过LL(1)文法识别程序的设计理解自顶向下的语法分析思想。

二、实验重难点FIRST集合、FOLLOW集合、SELECT集合元素的求解，预测分析表的构造。

三、实验内容与要求实验内容：1．阅读并理解实验案例中LL(1)文法判别的程序实现；2．参考实验案例，完成简单的LL(1)文法判别程序设计。

四、实验学时4课时五、实验设备与环境C语言编译环境六、实验案例1．实验要求参考教材93页预测分析方法，94页图5.11 预测分析程序框图，编写表达式文法的识别程序。

要求对输入的LL(1)文法字符串，程序能自动判断所给字符串是否为所给文法的句子，并能给出分析过程。

表达式文法为：E→E+T|TT→T*F|FF→i|(E)2．参考代码为了更好的理解代码，建议将图5.11做如下标注：/* 程序名称：LL(1)语法分析程序*//* E->E+T|T *//* T->T*F|F *//* F->(E)|i *//*目的: 对输入LL(1)文法字符串，本程序能自动判断所给字符串是否为所给文法的句子，并能给出分析过程。

/********************************************//* 程序相关说明*//* A=E' B=T' *//* 预测分析表中列号、行号*//* 0=E 1=E' 2=T 3=T' 4=F *//* 0=i 1=+ 2=* 3=( 4=) 5=# *//************************************/#include"iostream"#include "stdio.h"#include "malloc.h"#include "conio.h"/*定义链表这种数据类型参见：/link?url=_owQzf8PRZOt9H-5oXIReh4X0ClHo6zXtRdWrdSO5YBLpKl NvkCk0qWqvFFxjgO0KzueVwEQcv9aZtVKEEH8XWSQCeVTjXvy9lxLQ_mZXeS###*/ struct Lchar{char char_ch;struct Lchar *next;}Lchar,*p,*h,*temp,*top,*base;/*p指向终结符线性链表的头结点，h指向动态建成的终结符线性链表节点，top和base分别指向非终结符堆栈的顶和底*/char curchar; //存放当前待比较的字符:终结符char curtocmp; //存放当前栈顶的字符：非终结符int right;int table[5][6]={{1,0,0,1,0,0},{0,1,0,0,1,1},{1,0,0,1,0,0},{0,1,1,0,1,1},{1,0,0,1,0,0}};/*存放预测分析表，1表示有产生式，0表示无产生式。

*/ int i,j;void push(char pchar) /*入栈函数*/{temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));temp->char_ch=pchar;temp->next=top;top=temp;}void pop(void) /*出栈函数*/{curtocmp=top->char_ch;if(top->char_ch!='#')top=top->next;}void doforpush(int t) /*根据数组下标计算的值找对应的产生式，并入栈*/ {switch(t){case 0:push('A');push('T');break;case 3:push('A');push('T');break;case 11:push('A');push('T');push('+');break;case 20:push('B');push('F');break;case 23:push('B');push('F');break;case 32:push('B');push('F');push('*');break;case 40:push('i');break;case 43:push(')');push('E');push('(');}}/*根据curchar和curtocmp转为数字以判断是否有产生式*/void changchartoint(){switch(curtocmp) /*非终结符：栈顶*/{case 'E':i=0;break;case 'A':i=1;break;case 'T':i=2;break;case 'B':i=3;break;case 'F':i=4;}switch(curchar) /*终结符：待识别的表达式中*/{case 'i':j=0;break;case '+':j=1;break;case '*':j=2;break;case '(':j=3;break;case ')':j=4;break;case '#':j=5;}}/*识别算法*/void dosome(void){int t;for(;;){pop();/*读取栈顶的字符存curtocmp中*/curchar=h->char_ch; /*读取输入字符链表h中一个字符存入curchar*/printf("\n%c\t%c",curchar,curtocmp);if(curtocmp=='#' && curchar=='#') /*如果都是终结符P94 图5.11圈1、圈5、圈7*/ break;if(curtocmp=='A'||curtocmp=='B'||curtocmp=='E'||curtocmp=='T'||curtocmp=='F') /*如果curtocmp不是终结符P94 图5.11圈1*/{if(curtocmp!='#') /*如果curtocmp不是终结符，也不是结束符，则根据预测分析表找到产生式并入栈P94 图5.11圈1*/{changchartoint();if(table[i][j]) /*[1.1]有产生式P94 图5.11圈2*/{t=10*i+j; /*计算产生式在数组中的位置*/doforpush(t); /*找对应t的产生式并入栈P94 图5.11圈3*/continue;}else/*[1.2]没有产生式P94 图5.11圈4*/{right=0; /*出错*/break;}}else if(curtocmp!=curchar) /*如果curtocmp不是终结符，并且是结束符，判断终结符链表字符是否也为终结符P94 图5.11圈1、1、5、6*/{right=0; /*出错*/break;}elsebreak; /*正确P94 图5.11圈1、1、5、7*/}else if(curtocmp!=curchar) /* 如果curtocmp是终结符,并且不等于当前终结符链表中的终结符，则出错。

P94 图5.11圈1、8、9*/{right=0; /*出错*/break;}else /*如果curtocmp是终结符,并且等于当前终结符链表中的终结符，则匹配成功，可以读取下一个链表头的终结符P94 图5.11圈10*/{h=h->next; /*读取下一字符*/continue;}}}int main(void){char ch;right=1;base=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar)); /*初始化非终结符堆栈，栈底为#，栈顶为文法开始符号*/base->next=NULL;base->char_ch='#';temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));temp->next=base;temp->char_ch='E';top=temp; /*初始化非终结符堆栈，栈底为#，栈顶为文法开始符号E*//*初始化存放待识别的表达式（终结符）的线性链表头*/h=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));h->next=NULL;p=h; /*开辟了一个空的链表空间,p和h同时指向该空间,该空间将作为终结符链表的头部。

*/printf("请输入要分析的字符串(#号结束)\n");do{ /*输入待识别的表达式*/ch=getch();putch(ch); //在屏幕上输出一个字符if(ch=='i'||ch=='+'||ch=='*'||ch=='('||ch==')'||ch=='#'){ /*将输入的ch存入链表*/temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));temp->next=NULL;temp->char_ch=ch;h->next=temp;h=h->next;/*如果输入正确，h不断的指向新输入的字符，而p始终指向输入终结符字符串的头位置，即前面开辟的空的链表空间。

*/}else{temp=p->next; /*如果输入错误，提示输入有错，请重新输入，让temp指向输入字符串的头部，并将前面正确输出的字符串再次输出*/printf("\nInput a wrong char!Input again:\n");for(;;){if (temp!=NULL)printf("%c",temp->char_ch);elsebreak;temp=temp->next;}}}while(ch!='#');p=p->next; /*消去第一个空头节点，并使头结点指向非空线性链表表头*//*如果输入正确，h 不断的指向新输入的字符，而输入字符串的头位置被记录在p里面。