算符优先分析法课程设计报告

淮阴工学院

编译原理课程设计报告

选题名称:算符优先分析法

系（院）:计算机工程学院

专业:计算机科学与技术

班级:计算机1075 姓名:学号:

指导教师:

学年学期:2009 ~ 2010 学年第 2 学期2010 年 5 月17 日

设计任务书

指导教师（签章）：

年月日

摘要：

编译原理是计算机系统的基本组成部分之一，而且多数据计算机系统都配有不止一个高级语言的编译程序，对有些高级语言甚至配置了几个不同性能的编译程序。从功能上看，一个编译程序就是一个语言翻译程序。算符优先分析法是一种简单直观、广为使用的自下而上分析法。这种方法特别有利于表达式分析，宜于手工实现。算符优先分析过程是自下而上的归约过程，但这种归约未必是严格的最左归约。也就是说，算符优先分析法不是一种规范归约法。所谓算符优先分析就是定义算符之间(确切地说，终结符之间)的某种优先关系，借助于这种优先关系寻找“可归约串”和进行归约。

关键词：编译原理；归约；算法；算符优先；编译

目录

1需求分析 (1)

2 概要设计 (1)

2.1算符优先分析法的思想及其原理 (1)

2.2算符优先分析算法 (4)

2.3 构建算符优先关系表 (6)

2.4 出错处理 (7)

3 详细设计 (7)

3.1 程序流程图 (7)

3.2 构建算符优先关系表 (8)

3.3 进栈优先函数 (8)

3.4 算符优先规约函数 (10)

3.5 弹出窗体 (12)

4 程序运行、调试及操作说明 (12)

总结 (15)

致谢 (16)

参考文献 (17)

1需求分析

本次课程设计的题目是算符优先分析法。算符优先分析法是一种简单直观、特别方便于表达式分析，易于手式实现的方法。算符优先法只考虑算符（广义为终结符号）之间的优先关系，它是一种自底向上的归约过程，但这种归约未必严格按照句柄归约。它是一种不规范归约法。

根据已知文法：

E->E+T|E-T|T

T->T*F|T/F|F

F->(E)|i(E)|i|d（其中d表示0-9的数字，i表示字母，大小写均包括）

根据算符优先分析法，将表达式进行语法分析，判断一个表达式是否正确

(1)可以使用任何语言来完成，例如：Java、C++。

(2)构造此文法的分析过程

(3)输入测试字符串，输出测试结果

给出关键类类图、整个应用程序的结构描述文档、关键模块流程图、较详细的接口文档、所有源代码。对应用程序进行测试，对测试结果进行分析研究，进而对应用程序进行改进，对关键算法进行尽可能的优化，最终得到一个在windows运行的可以根据算符优先分析法，将表达式进行语法分析，判断一个表达式是否正确，输入测试字符串，输出测试结果的完整应用程序。

2 概要设计

2.1算符优先分析法的思想及其原理

算符优先分析算法算法原理：

（1）初始化栈：k=1; S[k]=‘#’；

（2）依次从输入串中读入符号a：

①当前单词若为标识符，则a值为i，若为常数则a值为d；

其它a直接取单词值。

②若a大于等于栈顶第一个终结符的优先级，则a进栈；

③若a小于栈顶第一个终结符的优先级，则重复做：

i)找出最左子串S[j]⋖S[j+1]=…=S[k]⋗a；

ii)把S[j+1]…S[k]归约为某个N；

iii)将归约后的非终结符N入栈；

④出错处理。

若输入串扫描完毕，且栈中呈现#S，且a 为#，则符合语法要求，否则就不符合语法要求。

2.1.1算符优先分析法的基本思想

仿照算术表达式的四则运算过程

算符优先分析的基本思想是只规定算符(广义为终结符)之间的优先关系，也就是只考虑终结符之间的优先关系，不考虑非终结符之间的优先关系。在归约过程中只要找到可归约串就归约，并不考虑归约到那个非终结符名，算符优先分析的可归约串不一定是规范句型的句柄，所以算符优先归约不是规范归约。算符优先分析的可归约串是当前符号栈中的符号和剩余的输入符号构成句型的最左素短语。

2.1.2优先关系的定义

设G是一个不含ε产生式的算符文法，a和b是任意两个终结符，A、B、C 是非终结符，算符优先关系、、定义如下：

① a b 当且仅当G中含有形如A→…ab…或A→…aBb…的产生式

②a b 当且仅当G中含有形如A→…aB …的产生式，且B b… 或

B Cb…

③a b当且仅当G中含有形如A→…Bb …的产生式，且B…a 或B…aC

以上三种关系也可由下列语法树来说明：

① a b 则存在语法子树如图2.1(a)

其中δ为ε或为B，这样a, b在同一句柄中同时归约所以优先级相同。

② a b 则存在语法子树如图2.1(b)

其中δ为ε或为C。a,b不在同一句柄中，b先归约，所以a的优先级低于b。

③ a b 则存在语法子树如图2.1(c) 。

图2.1 由语法树结构决定优先性

2.1.3算符优先文法的定义

那么定义FirstVT(P)={a|P->a 、、、或P->Qa 、、、，a 属于终结字符集，而Q 属于非终结字符集}

LastVT （P ）={a|P->...a 或P->...aQ ，a 属于终结字符集，而Q 属于非终结字符集}

由以下两条规则来构造FirstVT 集：

(1)若有产生式P-〉a …、或P->Qa …，则a 属于FirstVT （P ）；

(2)若有a 属于FirstVT （Q ），且有产生式P-〉Q …，则a 属于FirstVT(P); 类似的有构造LastVT 集的规则：

(1)若有产生式P->…a 或P->…aQ ，则a 属于LastVT 集。

(2)若a 属于LastVT （Q ），且有产生式P-〉…Q ，则a 属于LastVT 集。 构造FirstVT 集的算法： Begin

For 每个非终结符P 和终结符a Do F[P ，a]=FALSE ； For 每个形如P-〉a …或P-〉Qa …的产生式……（1） DO insert （P ，a ） While Stack 非空 Do Begin

把Stack 的顶项，记为（Q ，a ），上托出去；

(a)a

b (b)a b (c)a

b