编译原理_05自底向上的语法分析方法
编译原理自底向上优先分析法
其他领域中的应用实例
形式语言理论
自底向上优先分析法在形式语言理论中可用于研究语言的性质和结构,如文法分类、自动机理论等。
人工智能
自底向上优先分析法在人工智能领域中可用于知识表示、推理和问题求解等方面,如专家系统、智能 规划等。
06 总结与展望
总结
01
优先分析法是一种编译原理中的语法分析方法,它按照一 定的优先级规则,从左到右、从底向上地构建语法树。这 种方法在编译器设计中具有广泛的应用,能够有效地处理 表达式的语法和语义问题。
其他领域
除了编译器设计和自然语言处理领域,自底向上 优先分析法还可以应用于其他需要处理和分析语 法结构的领域。
03 自底向上优先分析法实现
构建抽象语法树(AST)
抽象语法树(AST)是源代码的抽象 语法结构的树状表现形式,树上的每 个节点都表示源代码中的一种结构。
在构建AST时,需要遵循源代码的语 法规则,将源代码中的各个元素(如 变量、操作符、语句等)按照其语法 关系组织成树状结构。
02
自底向上优先分析法是优先分析法的一种,它从输入的字 符串开始,逐步向上构建语法树,直到达到抽象语法树的 根节点。这种方法在处理复杂的表达式时具有较高的效率 和准确性。
03
优先分析法在编译原理中具有重要的地位,它不仅能够帮 助编译器正确地处理表达式的语法和语义问题,还能够提 高编译器的性能和可维护性。
语义分析
对AST进行语义检查,确保代码符合 语言的语义规则。
中间代码生成
将AST转换成中间代码,通常是三地 址码。 Nhomakorabea代码优化
对中间代码进行优化,提高执行效 率。
代码生成
将中间代码转换成机器码,生成可 执行文件。
编译原理大题
五、语法分析——自底向上分析法已知文法G:EE+TE TTT*FTFF(E)Fi(1)求文法G中每个非终结符的First集和Follow集。
(2)构造文法G的SLR(1)预测分析表。
(20分)首先构造增广文法:SEEE+TE TTT*FTFF(E)FiFirst(S)=First(E)=First(T)=First(F)={(,I)Follow(S)={#} Follow(E)={+,#,}}Follow(T)={+,},#,*} Follow(F)={+,},#,*}状态Action Gotoi + * ( ) # E T F0 S5 S4 1 2 31 S6 Acc2 r 2 S7 r 2 r 23 r4 r 4 r 4 r44 S5 S4 8 2 35 r6 r 66 S5 9 37 S5 108 S6 S119 r 1 S7 r 1 r 110 r 3 r 3 r 3 r 311 r 5 r 5 r 5 r 5注:识别可归前缀的DFA共12项。
词法分析——确定性有穷自动机为以下字符集编写正规表达式,并构造与之等价的最简DFA(写出详细的具体过程):在字母表{a,b}上的包含偶数个a且含有任意数目b的所有字符串。
(15分)(b*ab*ab*)*b a b1a状态Action GOTOa b d e f $ S R T0 S3 11 acc2 r2 S3 r2 r2 53 S6 S4 24 r4 r4 r4 r45 S10 96 77 S88 r3 r3 r3 r39 r1 r1 r110 r6 S6 S4 r6 r6 1111 S1212 r5 r5 r5五、语法分析——自底向上分析法已知文法G:S’SS bRSTS bRRdSaR eTfRaTf(1)求文法G中每个非终结符的First集和Follow集。
(2)构造文法G的SLR(1)预测分析表。
(20分)frist(s’)={b} follow(s’)={$}frist(s)={b} follow(s)={f,a, $}frist(R) ={d,e} follow( R )={a,b,f, $}frist(T)={t} follow (T)={a,f,#}五、对下面的文法(15分)S->UTa|TbT->S|Sc|dU->US|e判断是否为LR(0),SLR(1),说明理由,并构造相应的分析表。
编译原理之自底向上的优先分析法(40页)
2021/8/25
int * int +
int
8
A Shift-Reduce Parse in Detail (3)
|int * int + int int | * int + int int * | int + int
2021/8/25
文法G[E]:E→E+E|E-E|E*E|E/E|EE|(E)|i
(1)i的优先级最高 (1) 优先级次于i,右结合 (2)*和/优先级次之,左结合
+ -*/ ( ) i# +>><<<<><> ->><<<<><> *> > > > < < > < >
(3)+和-优先级最低,左结合
/>>>><<><>
|int * int + int int | * int + int int * | int + int int * int | + int int * T | + int
T
2021/8/25
int * int +
int
11
A Shift-Reduce Parse in Detail (6)
|int * int + int int | * int + int int * | int + int int * int | + int int * T | + int T | + int
编译原理自底向上优先分析法
学习目标: • 掌握:构造算符优先关系表,进行算符
优先分析,构造优先函数 • 理解:算符优先文法,最左素短语 • 了解:简单优先分析法
2020/12/4
1 自底向上分析方法概述 2 自底向上优先分析方法概述 3 算符优先分析法
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1 自底向上分析方法概述
1. 基本思想 ➢ 从输入符号串开始,利用文法的产生式逐步进行
其中a∈VT, B,C∈VN ➢ 直观上说LASTVT(B)是由B推导出的最右终
结符(允许右边有一非终结符)的集合。 ➢例文法:
E→E+T|T T→T×F|F F→(E)|i
LASTVT(F)={),i} LASTVT(T)={×,),i} LASTVT(E)={+,×,),i}
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构造LASTVT(A)的算法与构造FIRSTVT(A)算 法相似 根据下面两条规则 a) 若产生式A→…a,或A→…aB,则 a∈LASTVT(A) b) 若有产生式A→…B,且a∈LASTVT(B),则 a∈LASTVT(A)
包含优先级和结合性的表达式文法是算符优先文法
E→E+T|T T→T×F|F F→(E)|i
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3.3 算符优先关系表的构造
1. 最左终结符集FIRSTVT ➢ FIRSTVT(B)={b|B=>+ b… 或 B=>+ Cb… }
其中b∈VT, B,C∈VN ➢ 直观上说FIRSTVT(B)是由B推导出的最左终结
自底向上分析的过程为:
abbcde|-aAbcde|-aAcde|-aAcBe|-S
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例 文法: (1) S→aAcBe (2) A→b
编译原理第五章 语法分析——自下而上分析
规范归约
定义:令G是一个文法,S是文法的开始符 号,假定是文法G的一个句型,如果有
*
S A
且
A
则称是句型相对于非终结符A的短语。
特别是,如果有A,则称是句型相对 于规则A 的直接短语。一个句型的最左 直接短语称为该句型的句柄。
国防科技大学计算机系602教研室
定义:假定是文法G的一个句子,我们 称序列 n, n-1, ,0 是的一个规范归约,如果此序列满足: 1 n= 2 0为文法的开始符号,即0=S 3 对任何i,0 i n, i-1是从i经把句 柄替换成为相应产生式左部符号而得到 的。
2. a b 当且仅当G中含有形如P→…aR…
的产生式, 而R b…或R Qb…;
3. a b 当且仅当G中含有形如P→…Rb…
的产生式,而
R
…a或R
…aQ。
如果一个算符文法G中的任何终结符对(a, b)至多只满足下述三关系之一: a b,a b, a b 则称G是一个国防算科技符大学优计算先机系文602法教研。室
生式规则,把产生式的右部替换成左部符号。
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归约
采用“移进-归约”思想进行自下而上分析。 基本思想: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到栈里,当栈顶形成某个 产生式的候选式时,即把栈顶的这一部分替换成
(归约为)该产生式的左部符号。
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E
在一个句型对应的
E+ T
语法树中,以某非 终结符为根的两代
T
F
以上的子树的所有
T * F i3
末端结点从左到右 排列就是相对于该
课程编译原理 课件第6章自底向上语法分析
优先关系可用矩阵来表示,称这种矩 阵为优先关系矩阵 。
具体定义如下图:
M[si,sj]
当 Si Sj 当 Si Sj 当 Si Sj
空 否则
构造优先关系矩阵步骤:
* STEP1:对每个非终极符号 W求下面
两种集合
? ?
FIRST(W)={S|W?+ LAST(W)={S|W?+
S ? ,S? (Vn∪Vt)} ? S,S? (Vn∪Vt)}
6.3.1 直观算符优先分析法
? 自下而上分析算法 模型----移进归约 ? 算符优先分析不是规范归约
分析程序模型
输入串#
总控程序
输出
# 算符优先关系表 产生式
如何确定算符优先关系?
文法G[E] :E →E + E|E - E|E *E|E /E|E ? E|(E )|i
ZML b ( a ) Z M L b ( a )
所以对G[Z]: Z→bMb M→a|( L L→M a )
有:FRIST(M)={ (,a } LAST(M)={ ),L,a } 有下表:
Z FIRST b
LAST b
M (a
)La
L M(a
)
定义3.13 满足下面两个条件的文法称为 简单优先文法 。
第6章 自底向上语法分析
6.1 自底向上语法分析
一、自底向上方法概述 自底向上方法:从给定终极符串进行
归约,并归约成文法的初始符。
移进-归约方法的四个动作 : ? 移进:输入流头符读到分析栈中 ? 归约:分析栈句柄归约非终极符 ? 接受:分析成功 ? 报错:处理错误
例子:对输入串abbcde进行分析,检查该 串是否是G[S]的句子。
编译原理LR分析法
编译原理LR分析法编译原理中的LR分析法是一种自底向上的语法分析方法,用于构建LR语法分析器。
LR分析法将构建一个识别句子的分析树,并且在分析过程中动态构建并操作一种非常重要的数据结构,称为句柄(stack)。
本文将详细介绍LR分析法的原理、算法以及在实际应用中的一些技巧。
1.LR分析法的原理LR分析法是从右向左(Right to Left)扫描输入串,同时把已处理的输入串的右侧部分作为输入串的前缀进行分析的。
它的核心思想是利用句柄来识别输入串中的语法结构,从而构建分析树。
为了实现LR分析法,需要识别和操作两种基本的语法结构:可规约项和可移近项。
可规约项指的是已经识别出的产生式右部,可以用产生式左部进行规约。
可移近项指的是当前正在处理的输入符号以及已处理的输入串的右侧部分。
2.LR分析法的算法LR分析法的算法包括以下几个步骤:步骤1: 构建LR分析表,LR分析表用于指导分析器在每个步骤中的动作。
LR分析表包括两个部分:动作(Action)表和状态(Goto)表。
步骤2: 初始化分析栈(stack),将初始状态压入栈中。
步骤3:从输入串中读取一个输入符号,并根据该符号和当前状态查找LR分析表中的对应条目。
步骤4:分析表中的条目可能有以下几种情况:- 移进(shift):将输入符号移入栈中,并将新的状态压入栈中。
- 规约(reduce):将栈中符合产生式右部的项规约为产生式左部,并将新的状态压入栈中。
- 接受(accept):分析成功,结束分析过程。
- 错误(error):分析失败,报告错误。
步骤5:重复步骤3和步骤4,直到接受或报错。
3.LR分析法的应用技巧在实际应用中,为了提高LR分析法的效率和准确性,一般会采用以下几种技巧:-使用LR分析表的压缩表示:分析表中的大部分条目具有相同的默认动作(通常是移进操作),因此可以通过压缩表示来减小分析表的大小。
-使用语法冲突消解策略:当分析表中存在冲突时,可以使用优先级和结合性规则来消解冲突,以确定应该选择的操作。
编译原理 语法分析—自底向上分析技术
1 2 3 4 5 6 7 8
i+(i+i)*i F+(i+i)*i F+(F+i)*i F+(F+F)*i F+(E)*i F+F*i F+F*F F+T
#< i >+ #< + < ( < i > + #< + < ( <+< i >) #< + < ( <+> ) #< + < ( = ) > * #< + <* < i > # #< + <* ># #< + >#
5.2.2 算符文法(OG) 1. 算符文法: 没有形如U∷=…V W…的规则的文法, 其中U、V、W∈VN。 即,任意两个非终结符号之间必有终结符号(算 符),不存在含两个相邻非终结符号的句型。 在算符文法的基础上才能应用算符优先分析技术。 例 G[E]: E::=E+T T::=T*F F::=(E)
5.1.2
讨论的前提
• 语法分析程序的输入是中间表示形式的符号串
• 讨论是以压缩了的上下文无关文法为基础
• 分析过程是从左到右逐个符号地进行规范分析
语法分析的基础文法是上下文无关文法 输入和输出 输入:词法分析程序的输出(属性字序列) 输出:识别出是句子时, 输出语法分析树或 其他内部中间表示; 出错时报错。
E+T*F*i+i中的短语和质短语? 句型分析中自动寻找质短语的思路: 先从左向右寻找质短语的尾终结符号, 再从右向左寻找质短语的头终结符号,
即,先找优先关系
(?) 再找优先关系
(?)
2.句型的识别 关于文法G[E],对输入符号串i+(i+i)*i句型分析
编译原理讲义(第五章语法分析--自底向上分析技术)
优先关系
• 和书上的写法不一样,凑合用。 SiSj Si Sj Si Sj • 注意: , , 之间不同于=,>和<。 由Si Sj不能导出Sj Si。
优先关系的例子
• 文法:Z::=bMb M::=(L|a L::=Ma) • 语言:{bab, b(aa)b, b((aa)a)b, …} • 可以从语法树里面导出部分优先关系。
关系闭包和Warshall算法
• Warshall算法是利用矩阵计算关系传递闭包的方法。计 算B的传递闭包的算法伪代码如下: 对于外层循环,当 A = B; i=K的循环结束的时 for (i = 1; i<=n; i++) 候,满足:如果Si和 for (j=1; j<=n; j++) Sj满足Si R Si1, Si1 R { Si2, … Sin R Sj, 并 if (A[j,i]==1) 且im<K, 那么现在 for(k=1; k<=n; k++) A[i,j] = 1; A[j,k] = A[j,k]+A[i,k] }
基本方法(续)
• 归约中的动作有4类
– 移入:读入一个符号并把它归约入栈。 – 归约:当栈中的部分形成一个句柄(栈顶的 符号序列)时,对句柄进行归约。 – 接受:当栈中的符号仅有#和识别符号的时 候,输入符号也到达结尾的时候,执行接受 动作。 – 当识别程序觉察出错误的时候,表明输入符 号串不是句子。进行错误处理。
计算优先关系的例子P136
• 文法:S::=Wa W::=Wb W::=a • 将文法中的符号按照S,W,a,b排列。
0100 BHEAD= 0110 0000 0000
0010 0011 0000 0000
编译原理填空_选择
一、填空题:1-01.编译程序的工作过程一般可以划分为词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化等几个基本阶段,同时还会伴有表格处理和出错处理 .1-02.若源程序是用高级语言编写的,目标程序是机器语言程序或汇编程序 ,则其翻译程序称为编译程序.1-03.编译方式与解释方式的根本区别在于是否生成目标代码.1-04.翻译程序是这样一种程序,它能够将用甲语言书写的程序转换成与其等价的用乙语言书写的程序 .1-05.对编译程序而言,输入数据是源程序 ,输出结果是目标程序 .1-06.如果编译程序生成的目标程序是机器代码程序,则源程序的执行分为两大阶段: 编译阶段和运行阶段 .如果编译程序生成的目标程序是汇编语言程序,则源程序的执行分为三个阶段: 编译阶段 , 汇编阶段和运行阶段.2-01.所谓最右推导是指:任何一步αÞβ都是对α中最右非终结符进行替换的。
2-02.一个上下文无关文法所含四个组成部分是一组终结符号、一组非终结符号、一个开始符号、一组产生式。
2-03.产生式是用于定义语法成分的一种书写规则。
2-04.设G[S]是给定文法,则由文法G所定义的语言L(G)可描述为: L(G)={x│S=>x,x ∈Vt*} 。
2-05.设G是一个给定的文法,S是文法的开始符号,如果S x(其中x∈V*),则称x是文法的一个句型。
2-06.设G是一个给定的文法,S是文法的开始符号,如果S x(其中x∈VT*),则称x是文法的一个句子。
3-01.扫描器的任务是从源程序中识别出一个个单词符号。
4-01.语法分析最常用的两类方法是自上而下和自下而上分析法。
4-05.递归下降分析法是自顶向下分析方法。
4-06.自顶向下的语法分析方法的基本思想是:从文法的开始符号开始,根据给定的输入串并按照文法的产生式一步一步的向下进行直接推导,试图推导出文法的句子,使之与给定的输入串匹配。
4-07.自底向上的语法分析方法的基本思想是:从给定的终极符串开始,根据文法的规则一步一步的向上进行直接归约,试图归约到文法的开始符号。
编译原理 第5章
例:有文法G(S):
S→bAb A→( B | a B→Aa ) 解:文法符号优先关系推导如下: (1) 求=· 关系: 由S→bAb , A→( B, B→Aa ) b =· A, A =· b, (=· B , A =· a, a =· )
自底向上的语法分析
• 核心问题
– 寻找可归约串。对“可归约串”概念的不同定义, 就形成了不同的自底向上的分析方法。在算符优 先分析法中我们用“最左素短语”来刻画“可归 约串”,在“规范归约”中,则用“句柄”来刻 画“可归约串”
分析方法
• 输入串:
abbcde
S → a A c B e A → A b|b B → d
S
b
>·
=· <·
>·
A
(
=·
<· <· =·
=·
<·
B
a
>·
>·
>·
>· =· =·
)
#
寻找句柄
>·
<· <·
>·
简单优先文法的定义: (1)在文法符号集中,任意两个符号之间最多只有 一种优先关系; (2)在文法中任意两个产生式没有相同的右部。
语法树结构如下:
S S S b S b
b
A b
B
b
U S0…Sj-1SjSj+1Sj+2… …Si-1SiSi+1…Sn
算符优先分析
• 我们要通过两个相邻符号SiSi+1之间的关系来找到句 柄: – SiSi+1在句柄内:必然有规则U …SiSi+1… – Si在句柄内部,但是Si+1在句柄之后:必然有规则 U …Si,且存在规范句型…USi+1…。 – 如果Si+1在句柄内,而Si在句柄外,那么必然存在 规范句型…SiU…,且U Si+1…。
编译原理 第五章自底向上优先分析法
第五章自底向上优先分析法自底向上优先分析法,其基本思想是采用自左向右扫描,向下而上分析。
该类分析方法是从输入符号串开始,查找句柄,并使用规则把它归约成相应的非终结符号。
任何自底向上分析的关键,就是要找出这种句柄。
本章首先介绍自底向上分析一般过程,然后介绍算符优先分析法。
本章重点:句柄、算符优先分析法第一节自底向上分析一般过程。
先举例说明例1有一文法G[S]S→aAcBeA→bA→AbB→d对输入串abbcde#进行分析,检查该符号串是否是G[S]的句子。
它的最右推导是:S⇒aAcBe⇒aAcde⇒aAbcde⇒abbcde 由此我们可以构造它的逆过程即归约过程。
先设一个先进后出符号栈,并且把句子左括号“#”号放入栈底,其分析过程如下所示上述归约过程,是从输入符号串开始,自底向上地通过归约当前句型的句柄来建立语法树的。
我们不难画出上述分析过程的语法树,下图。
在图中,我们仅画出与生成语法树有关的几步。
从所建立的语法树,可以清楚看出,上述每一步确实都是归约当前句型的句柄。
且句柄出现在符号栈栈顶,不会在栈中间,其实上述分析过程并未真正解决句柄的识别问题。
例如,对于上面的例子,分析进行到第(5)步,当时栈内符号串为aAb。
根据该符号串,我们有规则A→Ab。
和规则A→b。
那么,符号串Ab和b都是某条规则的右部,故都有可能被判别是句型的句柄。
假如我们选择b作为句柄,并把b归约为A,那么,最终就达不到归约到S的目的。
因而,我们也就无从得知输入串abbcde是一个句子了。
在自底向上分析中,如何寻找确定一个句型的句柄是构造一个自左向右扫描,自底向上分析方法必须要解决的一个问题。
第二节算符优先分析法众所周知,作算术式的四则运算时,为了保证计算过程和结果的唯一性,必须要规定一个统一四则运算法则。
这种法则的主要方面,就是规定运算之间的优先顺序。
现在人们所遵循的统一法则是:乘除运算优先于加减运算,故在算术中要先作乘除运算后作加减运算;同优先级的运算符是先左后右(即左结合),先作左边的运算符的运算,后作右边运算符的运算。
编译原理自底向上的语法分析
规范前缀
或者终极符串
规范句型
一些相关概念
规范活前缀:满足如下条件之一的规范前缀称为规范 活前缀:
该规范前缀不包含简单短语;
该规范前缀只包含一个简单短语,而且是在该规范前缀的最 后(这个简单短语就是句柄);
Z ABb 规范活前缀:
规范前缀为 AB, ABb AB(不包含简单短语) , ABb(包含一个简单短语且在最后)
自顶向下语法分析回顾 自底向上语法分析的例子 自底向上语法分析的主要思想 自底向上语法分析的关键问题 一些相关概念
自顶向下分析例
自顶向下分析过程是从文法开始符出发,为所给输入串构造
最左推导的过程。
输入
句型
动作
P: (1) Z aBeA (2) A Bc (3) B d (4) B bB (5) B
移入型规范活前缀
归约:规范活前缀只包含一个简单短语,而且是在该规范
活前缀的最后;
可归约规范活前缀 :归约规范活前缀
Z ABb
规范前缀为 AB, ABb
规范活前缀: AB(不包含简单短语) --- 移入型规范活前缀
ABb(包含一个简单短语) --- 归约规范活前缀
自底向上分析知识关系图
推导(*)
句型(S *)
( E) E +T
每棵简单子树(只有一层的子树)的叶子节 点构成简单短语:T、E+T、i
最左简单子树的叶子节点构成句柄: T
一些相关概念
自顶向下的语法分析方法中曾介绍过: 推导:对句型中的非终极符用产生式右部替换
推导的逆过程称为归约
规范推导:一个句型的最右推导称为该句型的 规范推导; 规范推导的逆过程称为规范归约(最左归约)
分析动作:移入(shift),归约(reduce) 包含以下方法:
编译原理实验2-自底向上语法分析算法程序设计
实验二:自底向上语法分析算法程序设计实验内容:根据课堂讲授的自底向上语法分析方法,可以根据简单优先语法分析算法、算符优先语法分析算法或LR语法分析算法设计语法分析程序,针对文法:G[E]E→E+T | TT→T*F | FF→( E ) | i1.设计过程:自底向上语法分析含义:自底向上分析过程是从所给输入串出发,对其进行最左归约的过程。
自底向上归约的过程也是自底向上构建语法树的过程●设计主要思想:–从输入串出发;–尽可能地找到可归约子串并将其归约成一个非终极符;–直到归约成文法的开始符或发现语法错误;●分析动作:移入(shift),归约(reduce)●包含以下方法:–LR 类的方法; 简单优先法; 算符优先法●关键问题:–什么时候进行归约,按照哪条产生式进行归约;2.设计内容:程序流程图:3. 程序关键代码:#include <stdio.h>int flag;//初始化变量char m[20]={'+','*','^','i','(',')','#'};chart[20][20]={{'>','<','<','<','<','>','>'},{'>','>','<', '<','<','>','>'},{'>','>','<','<','<','>','>'},{'>','>',' >','n','n','>','>'},{'<','<','<','<','<','=','n'},{'>','>' ,'>','n','n','>','>'},{'<','<','<','<','<','n','='}};int termin(char arr[20],char c); //函数:判断是否终结符char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2); //函数:比较两个终结符之间的优先关系void error();main (){printf("请输入字符串并以#结束\n:");char str[50];char a,q;char s[50];int k,j,n;scanf("%s",str);s[0]='n';flag=0;n=0;k=1;s[k]='#';do //读取输入的字符串到#号结束{a=str[n];if (termin(m,a)>=0)n++;else{error();return(0);}if (termin(m,s[k])>=0)j=k;elsej=k-1;while (compare(t,s[j],a)=='>'){do{q=s[j];if ((j-1)<=0){error();return(0);}if (termin(m,s[j-1])>=0){j=j-1;}elsej=j-2;}while (compare(t,s[j],q)!='<');k=j+1;s[k]='N';}if((compare(t,s[j],a)=='<')||(compare(t,s[j],a)= ='=')){k=k+1;s[k]=a;}elseerror();}while (a!='#');if (!flag)printf("The sentence is legal!\n");}int termin(char arr[20],char c){int i=0;int l=0;while (arr[i]!='\0'){if (arr[i]==c){l=1;break;}i=i+1;}if (l==1)return(i);elsereturn(-1);}char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2)//比较两个终结符之间的优先关系{int i,j;char r;i=termin(m,c1);j=termin(m,c2);r=xarr[i][j];return(r);}void error() //通过flag来判断字符串是否非法{flag=1;printf("The sentence is not legal\n!");}4.实验结果:上图输入的字符串虽符合要求,但是进行运行分析是发现不能进行规约,结果错误非法.5.实验总结:通过实验知道了采用自底向上分析方法对输入的字符串进行语法分析,进一步掌握最左归约的过程.。
编译原理(3)语法_5(自底向上语法分析:LR和算符优先分析)
图3-23 优先函数关系图
表3.11 表3.7的优先函数表
+ f g 4 3
* 6 5
i 6 7
( 2 7
) 6 2
3.4
自底向上的语法分析
(2)直接定义法(参照图3-23)
由定义直接构造优先函数时,对每个终结符a(包括“#”),令 f(a) = g(a) = 1(也可以是其它整数),则:
重点掌握
算符优先关系表的构造
FirstVT集合
LastVT集合
3.4
自底向上的语法分析
3.4.1 自底向上分析原理
所谓自底向上分析,就是自左至右扫描输入串,自底向上进
行分析;通过反复查找当前句型的句柄(最左直接短语),并使 用产生式规则将找到的句柄归约为相应的非终结符。这样逐 步进行“归约”,直到规约至文法的开始符号; 或者说,从语法树的末端开始,步步向上“归约”,直到根 结点。 若能规约为文法的开始符号,则表示分析成功,说明输入符 号串是文法的合法句子,否则有语法错误。
西北农林科技大学本科教程
第 8 讲
主讲教师:赵建邦
第三章 语法分析
3.1 3.2
文法和语言 推导与语法树
3.3
3.4
自顶向下的语法分析
自底向上的语法分析
3.5
规范规约的自底向上语法分析方法
本讲目标
第三章《语法分析》
3.4
自底向上的语法分析
自底向上分析原理(规约) 算符优先分析方法
3.4
自底向上的语法分析
比较好的办法是先画一棵最右推导对应
例:文法G[S]:
S→aAbB
编译原理-自下而上的语法分析
自上而下的语法分析
特点
从高层次的文法规则开始,通过不断展开和推导,直到生成目标字符串。
优点
易于理解和实现,可以生成详细的错误报告。
自下而上的语法分析
1
自底向上的语法分析方法概述
通过以输入的标记为起点,逐步推导文法规则,直到生成目标字符串。
2
LR语法分析
一种常用的自底向上的语法分析方法,通过构建一个LR分析表进行推导。
3
LALR语法分析
是LR语法分析的一种变体,通过合并相同状态来降低分析表的复杂度。
自下而上的语法分析的优点和局限性
优点
适用于大型文法,能够处理更广泛的语言结构。
局限性
分析过程复杂,容易产生冲突,需要较大的存储空 间。
自下而上的语法分析的实现
词法分分析器的生成
根据文法规则,构建分析表或语法分析器的数据结构。
语法制导翻译的实现
在语法分析过程中,将源代码转换为目标代码。
自下而上的语法分析的应用
1
编译器中的语法分析
语法分析是编译器中的重要组成部分,用于将源代码转换为中间代码或目标代码。
2
解析器生成器
自下而上的语法分析技术被广泛应用于解析器生成器中,用于自动生成语法分析 器。
结论
自下而上的语法分析是编译原理中重要的一环,虽然实现复杂,但却具有广 泛的应用价值。
编译原理-自下而上的语 法分析
编译原理是研究程序在计算机上的自动翻译过程,语法分析是其中的重要步 骤。自下而上的语法分析是一种常用的语法分析方法。
语法分析的定义和目的
1 定义
语法分析是编译器中的一个阶段,用于验证 和分析程序语法的正确性。
2 目的
语法分析的目的是将源代码转换为语法树, 为后续的编译过程提供基础。
编译原理第五章语法分析——自下而上分析
第五章语法分析——自下而上分析要紧内容:[1]自下而上分析的大体问题[2]算符优先分析法[3]算符优先分析表和优先函数的构造[4]LR分析器的大体原理大体要求:[1]明白得自下而上分析法的大体思想[2]明白得有关归约、短语、句柄、标准归约等概念[3]把握算符优先分析法[4]了解算符优先表和优先函数的构造技术[5]了解LR 分析器大体原理和工作方式教学要点:本章介绍自下而上语法分析方式。
所谓自下而上分析法确实是从输入串开始,慢慢进行“归约”,直至归约到文法的开始符号;或说,从语法树的结尾开始,步步向上“归约”,直到根结。
讲义摘要:5.1 自下而上分析大体问题自下而上分析法的大体思想:从输入串开始,慢慢进行“归约”,直到文法的开始符号。
即从树结尾开始,构造语法树。
所谓归约,是指依照文法的产生式规那么,把产生式的右部替换成左部符号。
自上而下分析的核心问题是:如何判定符号串的可归约性,和如何归约。
即,识别可归约串的问题。
归约自下而上分析法事实上确实是一种“移进-归约”法,即,采纳“移进-归约”思想进行。
实现思想是:对输入符号串自左向右进行扫描,并将输入符逐个移入一个后进先出栈中,边移入边分析,一旦栈顶符号串形成某个句型的句柄时,(该句型对应某产生式的右部,即栈顶生成了某产生式的右部的文法符号串),就将栈顶的这一部份替换成 (归约为) 该产生式的左部符号,这称为归约。
重复这一进程直到归约到栈中只剩文法的开始符号时那么为分析成功,也就确认输入串是文法的句子。
现举例说明。
例1:设文法G[S]为:(1) S→aAcBe(2) A→b(3) A→Ab(4) B→d试对abbcde进行“移进-归约”分析。
步骤: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10解:动作: 进a 进b 归(2) 进b 归(3) 进c 进d 归(4) 进e 归(1)表1符合栈的转变进程自下而上语法分析的进程也可看成自底向上构造语法树的进程,每步归约都是构造一棵子树,最后当输入串终止时恰好构造出整个语法树,如图1所示。
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1.符优先关系表的构造 2.算符优先分析法的实现;
教学难点 :
算符优先关系表的构造
教学课时:2 教学方法:多媒体教学 教学内容和步骤 :(如下)
21
三、 算符优先关系表 用表格形式来表示各终结符号的优先关系,这 种表称为优先关系表。 构造优先关系表的方法:①按照定义来构造
②按关系图来构造
输入符号串 动作
abbcde# 移进
bbcde#
移进
bcde#
归约 A→b
bcde#
移进
cde#
归约 A→Ab
cde#
移进
de#
移进
e#
归约 B→b
e#
移进
#
规约 S→aAcBe
#
接受
上述的每一步规约可以构造一颗语法树:
Байду номын сангаас
A
A
B
A
b
bb
d
S
aAcB e
A d
bb
7
问题的提出: ①在构造语法树的过程中,何时规约?
13
算符文法定义:
• 设有一文法G,如果G中没有形如 A→…BC…
的产生式,其中B和C为非终结符,则称G为 算符文法(或称OG文法)。 • 即任何一个产生式中都不包含两个非终结 符相邻的情况,就是算符文法。
14
性质1:在算符文法中任何句型都不包含两个 相邻的非终结符。
性质2:如果Ab或(bA)出现在算符文法的 句型中,其中AVN, b VT,则中任何 含b的短语必含有A。
• 首先引入两个概念: firstVT集合lastVT集合 first(B)={b|B+b… 或 B+Cb…} lastVT(B)={a|B+…a 或 B+…aC}
22
三种算符优先关系的计算:
(含b的短语必含A,含A的短语不一定含b)
15
算符优先关系的定义:
• 设G是一个算符文法,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 如下: (1)a=b当且仅当G中含有形如A→…ab…或 A→…aBb…的产生式; (2) a <b当且仅当G中含有形如A→…aB… 的产生式,且+Bb…或+BCb…; (3) a > b当且仅当G中含有形如A→…Bb… 的产生式,且B+…a或B+…aC 。
# # # #
优先关系 动作
#<i #<i>+ #<+
+<i
+<i>*
+<*
*<i
*<i>#
+<*>#
规
#<+>#
分析可知:若只从移进—归约的角度来考虑, 在第6步时栈顶已出现了句柄E+E,可以进行 归约了,但是明显是错误的,因为这样就不 符合算术运算规律 。 所以对于表达式,我们可以人为地规定其算 符的优先顺序,即给出优先级别和同一级别 的结合性。
16
算符优先文法的定义: 设有一不含产生式的算符文法G,如果对
任意两个终结符a,b之间至多只有= ,<和>三 种关系的一种成立,则称G是一个算符优先文 法(也称OPG文法)。
即a b,a b,a b只有一种成立,但允 许
a b,b a同时存在。
17
例:已知表达式文法G[E]:
E→E+E | E*E | (E) | i
教学难点 :
算符优先关系的定义
教学课时:2 教学方法:多媒体教学 教学内容和步骤 :(如下)
3
自底向上分析方法的基本思想
自底向上分析方法,也称移进归约分析法
实现思想(是推导的逆过程):
对输入符号串自左向右进行扫描,并将输入符 逐个移入一个后进先出栈中,边移入边分析, 一旦栈顶符号串形成某个句型的句柄时,就用 该产生式的左部非终结符代替相应右部的文法 符号串,称为归约。重复这一过程,直到归约 到栈中只剩下文法的开始符号时,则分析成功。
11
步骤 符号栈 输入符号串
1) 移2)进 规3)约 移4)进 移5)进 规6)约 移7)进 移8)进 规9)约 约 10) 规 11约) 接受
12
# #i #E #E+ #E+i #E+E #E+E* #E+E*i #E+E*E #E+E #E
i+i*i# +i*i# +i*i# i*i#
*i# *i# i#
4
例1:文法: SaAcBe
A b
A Ab
B d 输入串abbcde#分 析 最右推导:
SaAcBe aAcde aAbcde abbcde 规约分析过程如下:
5
步骤 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11
6
符号栈 # #a #ab #aA #aAb #aA #aAc #aAcd #aAcB #aAcBe #S
算符优先文法(也称OPG文法),它是一个算符文 法,不含产生式,且对任意两个终结符a,b之间至 多只有= ,<和>三种关系的一种成立。
19
作业
教材P122练习: 2(1),3(1)
20
第 十三 讲
课题:算符优先关系表和算符优先分析法 目的要求:
1.掌握算符优先关系表的构造方法; 3.掌握算符优先分析法及其局限性
9
6.3 算符优先分析法
• 算符优先优先分析法 只规定算符(终结符)之间的优先关系。在 归约过程中只要找到句柄就归约,不必考虑 归约到哪个非终结符,因此不是规范归约。 特点:速度快,特别适合于表达式的分析
• 通过算符之间的优先关系来确定句柄
10
先看一个例题: 例. 已知文法G[E]:
E→E+E E→ E*E E→ i 输入串i+i*i ,归约过程如下
证明G[E]不是OPG文法。
证明如下:
因为:E→E+E ,
+
EE*E
又因为:E→E*E,
+
EE+E
则有 + < * 则有 + > *
所以不是算符优先文法。
18
教学总结
自底向上分析方法,也称移进归约分析法,是推 导的逆过程。
算法优先分析法(不规范归约)-规定算符之间 的优先关系)
文法符号之间的优先关系有三种:大于、小于和 等于。
当句柄出现在栈顶符号串中就可以规约。 ②如何知道在栈顶符号串中已经形成句柄?
通过自底向上的分析算法来解释(优先关系)
8
6.1 自底向上优先分析法概述
优先分析法又可分简单优先分析法和算符优 先分析法。 ①简单优先分析法(规范归约)-对文法按 一定原则求出所有文法符号间的优先关系; ②算法优先分析法(不规范归约)-规定算 符之间的优先关系)
第6章 自底向上优先分析法
1
主要内容
6.1 自底向上优先分析概述 6.3 算符优先分析法
2
第 十二 讲
课题:自底向上分析方法、算符优先文法 目的要求:
1.理解自底向上的语法分析方法的基本思想; 2.掌握算符文法、算符优先文法的定义和性质
教学重点:
1.优先分析法的基本思想和术语; 2.算符文法、算符优先文法的定义和性质