编译语言-语法分析器的设计

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国开电大 编译原理 实验4:语法分析实验报告

国开电大 编译原理 实验4:语法分析实验报告

国开电大编译原理实验4:语法分析实
验报告
1. 实验目的
本实验的目的是研究和掌握语法分析的原理和实现方法。

2. 实验内容
本次实验主要包括以下内容:
- 设计并实现自顶向下的LL(1)语法分析器;
- 通过语法分析器对给定的输入串进行分析,并输出相应的分析过程;
- 编写测试用例,验证语法分析器的正确性。

3. 实验步骤
3.1 设计LL(1)文法
首先,根据实验要求和给定的语法规则,设计LL(1)文法。

3.2 构建预测分析表
根据所设计的LL(1)文法,构建预测分析表。

3.3 实现LL(1)语法分析器
根据预测分析表,实现自顶向下的LL(1)语法分析器。

3.4 对输入串进行分析
编写程序,通过LL(1)语法分析器对给定的输入串进行分析,并输出相应的分析过程和结果。

3.5 验证语法分析器的正确性
设计多组测试用例,包括正确的语法串和错误的语法串,验证语法分析器的正确性和容错性。

4. 实验结果
经过实验,我们成功设计并实现了自顶向下的LL(1)语法分析器,并对给定的输入串进行了分析。

实验结果表明该语法分析器具有较好的准确性和容错性。

5. 实验总结
通过本次实验,我们对语法分析的原理和实现方法有了更深入的了解。

同时,我们也学会了如何设计并实现自顶向下的LL(1)语
法分析器,并验证了其正确性和容错性。

这对于进一步研究编译原理和深入理解编程语言的语法结构具有重要意义。

6. 参考资料
- 《编译原理与技术》
- 课程实验文档及代码。

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。

编译原理语法分析器实验报告

编译原理语法分析器实验报告

编译原理语法分析器实验报告西安邮电大学编译原理实验报告学院名称:计算机学院****:***实验名称:语法分析器的设计与实现班级:计科1405班学号:04141152时间:2017年5月12日把SELECT (i)存放到temp中结果返回1;1.构建好的预测分析表2.语法分析流程图一.实验结果正确运行结果:错误运行结果:二.设计技巧和心得体会这次实验编写了一个语法分析方法的程序,但是在LL(1)分析器的编写中我只达到了最低要求,就是自己手动输入的select集,first集,follow集然后通过程序将预测分析表构造出来,然后自己编写总控程序根据分析表进行分析。

通过本次试验,我能够设计一个简单的语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析,进一步掌握常用的语法分析方法。

还能选择最有代表性的语法分析方法,如LL(1) 语法分析程序、算符优先分析程序和LR分析分析程序。

三.源代码package com.LL1;import java.util.ArrayDeque;import java.util.Deque;/*** LL1文法分析器,已经构建好预测分析表,采用Deque实现* Created by HongWeiPC on 2017/5/12.*/public class LL1_Deque {//预测分析表private String[][] analysisTable = new String[][]{{"TE'", "", "", "TE'", "", ""},{"", "+TE'", "", "", "ε", "ε"},{"FT'", "", "", "FT'", "", ""},{"", "ε", "*FT'", "", "ε", "ε"},{"i", "", "", "(E)", "", ""}};//终结符private String[] VT = new String[]{"i", "+", "*", "(", ")", "#"};//非终结符private String[] VN = new String[]{"E", "E'", "T", "T'", "F"};//输入串strTokenprivate StringBuilder strToken = new StringBuilder("i*i+i");//分析栈stackprivate Deque<String> stack = new ArrayDeque<>();//shuru1保存从输入串中读取的一个输入符号,当前符号private String shuru1 = null;//X中保存stack栈顶符号private String X = null;//flag标志预测分析是否成功private boolean flag = true;//记录输入串中当前字符的位置private int cur = 0;//记录步数private int count = 0;public static void main(String[] args) {LL1_Deque ll1 = new LL1_Deque();ll1.init();ll1.totalControlProgram();ll1.printf();}//初始化private void init() {strToken.append("#");stack.push("#");System.out.printf("%-8s %-18s %-17s %s\n", "步骤", "符号栈", "输入串", "所用产生式");stack.push("E");curCharacter();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s\n", count, stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()));}//读取当前栈顶符号private void stackPeek() {X = stack.peekFirst();}//返回输入串中当前位置的字母private String curCharacter() {shuru1 = String.valueOf(strToken.charAt(cur));return shuru1;}//判断X是否是终结符private boolean XisVT() {for (int i = 0; i < (VT.length - 1); i++) {if (VT[i].equals(X)) {return true;}}return false;}//查找X在非终结符中分析表中的横坐标private String VNTI() {int Ni = 0, Tj = 0;for (int i = 0; i < VN.length; i++) {if (VN[i].equals(X)) {Ni = i;}}for (int j = 0; j < VT.length; j++) {if (VT[j].equals(shuru1)) {Tj = j;}}return analysisTable[Ni][Tj];}//判断M[A,a]={X->X1X2...Xk}//把X1X2...Xk推进栈//X1X2...Xk=ε,不推什么进栈private boolean productionType() {return VNTI() != "";}//推进stack栈private void pushStack() {stack.pop();String M = VNTI();String ch;//处理TE' FT' *FT'特殊情况switch (M) {case "TE'":stack.push("E'");stack.push("T");break;case "FT'":stack.push("T'");stack.push("F");break;case "*FT'":stack.push("T'");stack.push("F");stack.push("*");break;case "+TE'":stack.push("E'");stack.push("T");stack.push("+");break;default:for (int i = (M.length() - 1); i >= 0; i--) {ch = String.valueOf(M.charAt(i));stack.push(ch);}break;}System.out.printf("%-10d %-20s %-20s %s->%s\n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()), X, M);}//总控程序private void totalControlProgram() {while (flag) {stackPeek(); //读取当前栈顶符号令X=栈顶符号if (XisVT()) {if (X.equals(shuru1)) {cur++;shuru1 = curCharacter();stack.pop();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s \n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()));} else {ERROR();}} else if (X.equals("#")) {if (X.equals(shuru1)) {flag = false;} else {ERROR();}} else if (productionType()) {if (VNTI().equals("")) {ERROR();} else if (VNTI().equals("ε")) {stack.pop();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s %s->%s\n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()), X, VNTI());} else {pushStack();}} else {ERROR();}}}//出现错误private void ERROR() {System.out.println("输入串出现错误,无法进行分析");System.exit(0);}//打印存储分析表private void printf() {if (!flag) {System.out.println("****分析成功啦!****");} else {System.out.println("****分析失败了****");}}}。

语法分析器设计实验报告

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。

语法分析器设计实验报告

语法分析器设计实验报告

学号《编译原理》实验2:语法分析器设计学生姓名专业、班级指导教师赵璐成绩计算机与信息工程学院2018 年11 月27 日一、实验目的1.理解语法分析程序的功能。

2.熟悉语法分析程序的设计原理和构造方法。

3.掌握递归下降语法分析程序的构造方法。

4.设计一个递归下降的语法分析器,作为实验一构造的词法分析器的下一步编译工具,能语法分析前一步词法分析器输出的单词符号序列。

二、实验要求1.根据书P206给出的简单语言的语法规则,编写C或C++语言源程序,实现针对该简单语言的递归下降的语法分析器;2.独立做实验,输入、调试所编程序;3.实验结束后,根据实验报告模板编写实验报告。

三、实验内容和步骤用Visual C++作为实验开发环境,创建一个Win32 Console Application工程,工程名为你的学号,添加三个文件:(1)存储结构定义:以ParserDef.h和LexerDef.h为文件名;(2)基本操作的算法:以ParserAlgo.h和LexerAlgo.h为文件名;(3)调用基本操作的主程序:以ParserMain.cpp为文件名。

编写程序:(1)文件LexerDef.h和LexerAlgo.h为实验一的内容。

(2)文件ParserDef.h定义语法分析所需的全局变量等。

(3)文件ParserAlgo.h实现对语法规则中各语法成分的分析子算法。

(4)文件ParserMain.cpp实现针对P206简单语言语法规则的递归下降语法分析器。

源程序代码:=============================ParserDef.h================================ int kk;#define _KEY_WORD_END "waiting for your expanding"char * rwtab[]={"begin","if","then","while","do","end",_KEY_WORD_END};char input[255];char token[255]="";int p_input;int p_token;char ch;============================ParserAlgo.h================================ char prog[80];int syn,p,m,n,sum=0;void scaner() {m=0;for(n=0; n<8; n++) token[n]=NULL;ch=prog[p++];while(ch==' ') ch=prog[p++];if((ch>='a' && ch<='z') ||(ch>='A' && ch<='Z')) {while((ch>='a' && ch<='z') ||(ch>='A' && ch<='Z')||(ch>='0' && ch<='9')) {token[m++]=ch;ch=prog[p++];}token[m++]='\0';syn=10;p=p-1; //回退一个字符for(n=0; n<6; n++) {if(strcmp(token,rwtab[n])==0) {syn=n+1;break;}}} else if(ch>='0' && ch<='9') {sum=0;while(ch>='0' && ch<='9') {sum=sum*10+ch-'0';ch=prog[p++];}p=p-1;syn=11;} else {switch(ch) {case '<':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p];if(ch=='>') {syn=21;token[m++]=ch;} else if(ch=='=') {syn=22;token[m++]=ch;} else {syn=20;p=p-1;}p=p+1;token[m]='\0';break;case '>':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=24;token[m++]=ch;} else {syn=23;p=p-1;}break;case ':':m=0;token[m++]=ch;ch=prog[p++];if(ch=='=') {syn=18;token[m++]=ch;} else {syn=17;p=p-1;}break;case '+':syn=13;token[0]=ch;break;case '-':syn=14;token[0]=ch;break;case '*':syn=15;token[0]=ch;break;case '/':syn=16;token[0]=ch;break;case ';':syn=26;token[0]=ch;break;case '(':syn=27;token[0]=ch;break;case ')':syn=28;token[0]=ch;break;case '=':syn=25;token[0]=ch;break;case '#':syn=0;token[0]=ch;break;default:syn=-1;}}}============================ParserMain.cpp============================== #include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<string.h>#include"LexerDef.h"#include"ParserDef.h"#include"LexerAlgo.h"#include"ParserAlgo.h"void lrparser();void yucu();void statement();void expression();void term();void factor();void lrparser() {if (syn==1) { //beginscaner();yucu();if (syn==6) { //endscaner();if (syn==0 && kk==0) printf("success \n");} else {if(kk!=1) printf("error,lose 'end' ! \n");kk=1;}} else {printf("error,lose 'begin' ! \n");kk=1;}return;}void yucu() {statement();while(syn==26) {scaner();statement();}return;}void statement() {if (syn==10) { //为标识符scaner();if (syn==18) { //为:=scaner();expression();} else {printf("error!");kk=1;}} else {printf("error!");kk=1;}return;}void expression() {term();while(syn==13 || syn==14) {scaner();term();}return;}void term() {factor();while(syn==15 || syn==16) {scaner();factor();}return;}void factor() {if(syn==10 || syn==11)scaner(); //为标识符或整常数时,读下一个单词符号else if(syn==27) {scaner();expression();if(syn==28)scaner();else {printf(" ')' 错误\n");kk=1;}} else {printf("表达式错误\n");kk=1;}return;}void main() {p=0;printf("********************语法分析程序***************\n");printf("请输入源程序:\n");do {scanf("%c",&ch);prog[p++]=ch;} while(ch!='#');p=0;scaner();lrparser();printf("语法分析结束!\n");}四、解答下列问题(1)简述该语法分析器的算法思想。

编译原理语法分析器

编译原理语法分析器

编译原理语法分析器编译原理语法分析器是编译器中的重要组成部分,它负责将源代码解析成抽象语法树,为后续的语义分析和代码生成做准备。

本文将介绍语法分析器的原理、分类和常用算法。

一、语法分析器的原理语法分析器的主要任务是根据给定的文法定义,将源代码解析成一个个语法单元,并构建出一棵抽象语法树。

它通过递归下降、预测分析和LR分析等算法来实现。

1. 递归下降法递归下降法是一种基于产生式的自顶向下分析方法。

它从文法的开始符号出发,通过不断地推导和回溯,逐步地构建抽象语法树。

递归下降法易于理解和实现,但对左递归和回溯有一定的局限性。

2. 预测分析法预测分析法也是自顶向下的分析方法,它通过预测下一个输入符号来选择适当的产生式进行推导。

为了提高效率,预测分析法使用预测分析表来存储各个非终结符和终结符的关系。

3. LR分析法LR分析法是一种自底向上的分析方法,它使用LR自动机和LR分析表来进行分析。

LR自动机是一个有限状态控制器,通过状态转移和规约动作来解析源代码。

LR分析表存储了状态转移和规约的规则。

二、语法分析器的分类根据语法分析器的特性和实现方式,可以将其分为LL分析器和LR 分析器。

1. LL分析器LL分析器是基于递归下降法和预测分析法的一类分析器。

它从左到右、从左到右地扫描源代码,并根据预测分析表进行推导。

常见的LL分析器有LL(1)分析器和LL(k)分析器。

2. LR分析器LR分析器是基于LR分析法的一类分析器。

它先通过移进-归约的方式建立一棵语法树,然后再进行规约操作。

LR分析器具有强大的语法处理能力,常见的LR分析器有LR(0)、SLR(1)、LR(1)和LALR(1)分析器。

三、常用的语法分析算法除了递归下降法、预测分析法和LR分析法,还有一些其他的语法分析算法。

1. LL算法LL算法是一种递归下降法的改进算法,它通过构造LL表和预测分析表实现分析过程。

LL算法具有很好的可读性和易于理解的特点。

2. LR算法LR算法是一种自底向上的分析方法,它通过建立LR自动机和构造LR分析表来进行分析。

语法分析器的设计

语法分析器的设计

语法分析器的设计1.设计原则在设计语法分析器时,应遵循以下原则:-维护清晰的分析策略:选择合适的文法类别,以便能够使用适当的分析策略,如自上而下分析、自下而上分析或混合分析等。

-使用适当的数据结构:选择合适的数据结构来表示词法单元流和语法树,以提高分析效率和易读性。

-错误处理机制:有效地处理语法错误,提供有用的错误信息以帮助开发人员进行调试和修复。

-可扩展性和可维护性:设计一个灵活的框架,使得分析器能够适应新的语言特性和文法规则,并便于维护和修改。

2.文法规则分析例如,下面是一个简单的四则运算表达式的文法规则:```<expression> ::= <term> '+' <expression><term> '-' <expression<term<term> ::= <factor> '*' <term><factor> '/' <term<factor<factor> ::= '(' <expression> ')'<number<number> ::= [0-9]+```在编写语法分析器时,需要将这些规则翻译为具体的代码逻辑。

3.自上而下分析自上而下分析是一种从文法规则的最上层开始,逐步展开产生式规则,并根据输入的词法单元流进行匹配的分析方法。

以下是一个简单的自上而下分析的伪代码示例:```function parseExpression(:term = parseTermif currentToken.type == '+':match('+')expression = parseExpressionreturn BinaryExpression('+', term, expression)else if currentToken.type == '-':match('-')expression = parseExpressionreturn BinaryExpression('-', term, expression) else:return termfunction parseTerm(:factor = parseFactorif currentToken.type == '*':match('*')term = parseTermreturn BinaryExpression('*', factor, term) else if currentToken.type == '/':match('/')term = parseTermreturn BinaryExpression('/', factor, term) else:return factorfunction parseFactor(:if currentToken.type == '(':match('(')expression = parseExpressionmatch(')')return expressionelse if currentToken.type == 'number':number = currentToken.valuematch('number')return NumberLiteral(number)else:error("Invalid factor")function match(expectedType):if currentToken.type == expectedType:currentToken = getNextTokenelse:error("Unexpected token: " + currentToken.type)```代码示例中的`currentToken`表示当前正在处理的词法单元,`getNextToken(`获取下一个词法单元。

语法分析器实验报告

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。

语法分析器设计

语法分析器设计

1.2 语法分析器设计语法分析是编译程序的核心部分,其主要任务是确定语法结构,检查语法错误,报告错误的性质和位置,并进行适当的纠错工作.法分析的方法有多种多样,常用的方法有递归子程序方法、运算符优先数法、状态矩阵法、LL(K)方法和LR(K)方法。

归纳起来,大体上可分为两大类,即自顶向下分析方法和自底向上分析方法. Syntax进行语法分析.对于语法分析,这里采用LR(1)分析法,判断程序是否满足规定的结构.构造LR(1)分析程序,利用它进行语法分析,判断给出的符号串是否为该文法识别的句子,了解LR(K)分析方法是严格的从左向右扫描,和自底向上的语法分析方法。

1.2.1LR分析过程的设计思想及算法1:LR-table.txt:存放分析表,其中正数表示移进,负数表示归约,100表示接受状态,0表示不操作。

2:grammar.txt 存放文法开始符号3:lengh.txt 存放产生式右部字符长度4:inpur.txt 输入的程序语法规则定义的文法,如下:(0)Z---→S(1)S---→AB(2)A---->CDE(3)C---→void(4)D---→main(5)E---→()(6)B---→{F}(7)F---→GF(8)F---→G(9)G--->HIJ(10)H--→int(11)I--→KLM(12)K--→character(13)L--→=(14)M--->num(15)J--→;根据上面文法画出的分层有限自动机并根据分层自动机构造的LR(1)分析表:v oi d main(){ intchar= numS A B C D E F G H I J K L M } ; #0 2 1 8 31 Ac2 -33 4 54 -45 6 76 -57 -28 199 -11 0 251113151 1 1 21 2 -61 3 25141315-81 4 -71 5 161721 6 -1 21 7 19181 8 -15-151 9 -9-92 0 21222 1 -1 32 2 23242 32 4 -1 42 5 -1 11.2.2 程序核心代码和注释:public void analyzer(){//***************************//循环读取grammar.txt//***************************/*此处代码略*///***************************//循环读取 lengh.txt//***************************/*此处代码略*///****************************// 读入文件,进行语法分析//****************************string strReadFile;strReadFile="input.txt";myTextRead.myStreamReader=new StreamReader(strReadFile);string strBufferText;int wid =0;Console.WriteLine("分析读入程序(记号ID):\n");do{strBufferText =myTextRead.myStreamReader.ReadLine();if(strBufferText==null)break;foreach (String subString in strBufferText.Split()){if(subString!=""){int ll;if(subString!=null){ll= subString.Length; //每一个长度}else{break;}int a=ll+1;char[] b = new char[a];StringReader sr = new StringReader(subString);sr.Read(b, 0, ll); //把substring 读到char[]数组里int sort=(int)b[0];// word[i] 和 wordNum[i]对应//先识别出一整个串,再根据开头识别是数字还是字母Word[wid]=subString;if(subString.Equals("void")){wordNum[wid]=0;}else{if(subString.Equals("main")){wordNum[wid]=1;}else{if(subString.Equals("()")){wordNum[wid]=2;}else{if(subString.Equals("{")){wordNum[wid]=3;}else{if(subString.Equals("int")){wordNum[wid]=4;}else{if(subString.Equals("=")){wordNum[wid]=6;}else{if(subString.Equals("}")){wordNum[wid]=22;}else{if(subString.Equals(";")){wordNum[wid]=23;}else//识别变量和数字{if(sort>47&sort<58){wordNum[wid]=7;}else{wordNum[wid]=5;}}}}}}}}}Console.Write(subString+"("+wordNum[wid]+")"+" ");wid++;}}Console.WriteLine("\n");}while (strBufferText!=null);wordNum[wid]=24;myTextRead.myStreamReader.Close();//*********************************//读入LR分析表////***********************************/*此处代码略*/int[] state = new int[100];string[] symbol =new string[100];state[0]=0;symbol[0]="#";int p1=0;int p2=0;Console.WriteLine("\n按文法规则归约顺序如下:\n");//***************// 归约算法如下所显示//***************while(true){int j,k;j=state[p2];k=wordNum[p1];t=LR[j,k]; //当出现t为0的时候if(t==0){//错误类型string error;if(k==0)error="void";elseif(k==1)error="main";elseif(k==2)error="()";elseif(k==3)error="{";elseif(k==4)error="int";elseif(k==6)error="=";elseif(k==22)error="}";elseif(k==23)error=";";elseerror="其他错误符号";Console.WriteLine("\n检测结果:");Console.WriteLine("代码中存在语法错误");Console.WriteLine("错误状况:错误状态编号为 "+j+" 读头下符号为"+error);break;}else{if(t==-100) //-100为达到接受状态{Console.WriteLine("\n");Console.WriteLine("\n检测结果:");Console.WriteLine("代码通过语法检测");break;}if(t<0&&t!=-100) //归约{string m=grammar[-t];Console.Write(m+" "); //输出开始符int length=lengh[-t];p2=p2-(length-1);Search mySearch=new Search();int right=mySearch.search(m);if(right==0){Console.WriteLine("\n");Console.WriteLine("代码中有语法错误");break;}int a=state[p2-1];int LRresult= LR[a,right];state[p2]=LRresult;symbol[p2]=m;}if(t>0){p2=p2+1;state[p2]=t;symbol[p2]=Convert.ToString(wordNum[p1]);p1=p1+1;}}}myTextRead.myStreamReader.Close();Console.Read();}示例:1:void main (){int i = 8 ;int aa = 10 ;int j = 9 ;}2:void main (){intq i = 8 ;int aa = 10 ;int j = 9 ;}对于intq i=8 中intq这个错误类型,词法分析通过,而语法分析正确识别出了错误,达到预期目标产生出错信息:运行显示如下:1.3中间代码生成器设计进入编译程序的第三阶段:中间代码产生阶段。

编译原理课程设计-LL(1)语法分析器的构造

编译原理课程设计-LL(1)语法分析器的构造

LL(1)语法分析器的构造摘要语法分析的主要任务是接收词法分析程序识别出来的单词符由某种号串,判断它们是否语言的文法产生,即判断被识别的符号串是否为某语法部分。

一般语法分析常用自顶向下方法中的LL分析法,采用种方法时,语法分程序将按自左向右的顺序扫描输入的的符号串,并在此过程中产生一个句子的最左推导,即LL是指自左向右扫描,自左向右分析和匹配输入串。

经过分析,我们使用VC++作为前端开发工具,在分析语法成分时比较方便直观,更便于操作。

运行程序的同时不断修正改进程序,直至的到最优源程序。

关键字语法分析文法自顶向下分析 LL(1)分析最左推导AbstractGrammatical analysis of the main tasks was to receive lexical analysis procedure to identify the words from a website, string, and judge whether they have a grammar of the language, that is, judging by the series of symbols to identify whether a grammar part. General syntax analysis commonly used top-down methods of LL analysis, using methods, Grammar hours will be from the procedures of the order left-to-right scanning input string of symbols, and in the process produced one of the most left the sentence is derived, LL is scanned from left to right, From left to right analysis and matching input strings. After analysis, we use VC + + as a front-end development tool for the analysis of syntax ingredients more convenient visual, more easy to operate. Operational procedures at the same time constantly improving procedures, until the source of optimal .Key WordsGrammatical analysis grammar Top-down analysis LL (1) AnalysisMost left Derivation目录摘要 (1)引言 (3)第一章设计目的 (4)第二章设计的内容和要求 (5)2.1 设计内容 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 设计实现的功能 (5)第三章设计任务的组织和分工 (6)3.1 小组的任务分工 (6)3.2 本人主要工作 (6)第四章系统设计 (9)4.1 总体设计 (9)4.2 详细设计 (9)第五章运行与测试结果 (22)5.1 一组测试数据 (22)5.2 界面实现情况 (23)第六章结论 (27)课程设计心得 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录(核心代码清单) (31)引言编译器的构造工具是根据用户输入的语言的文法,编译器的构造工具可以生成程序来处理以用户输入的文法书写的文本。

编译原理课程(词法分析器及语法分析器)

编译原理课程(词法分析器及语法分析器)

编译原理实验报告词法分析器与语法分析器I. 问题描述设计、编制并调试一个词法分析子程序,完成识别语言单词的任务;设计、编制、调试一个语法分析程序,并用它对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析。

ii. 设计简要描述界面需求:为了更加形象的模拟过程,此实验使用图形界面。

要求从图形界面上输入输入串,点击词法分析,可以将词法分析后识别的单词符号显示,点击语法分析,可以将语法分析的堆栈过程显示,并且显示结果(是否是符合文法的句子),清空则可以将所有置空。

功能分析:1、由用户输入输入串;2、用户点击“词法分析”,可以将词法分析后识别的单词符号显示。

3、用户点击语法分析,可以将语法分析的堆栈过程显示,并且显示结果(是否是符合文法的句子)4、用户点击清空,则将界面所有组件置为空思路描述:一、设计构想:本实验决定编写一个简易C语言的词法分析器和语法分析器。

使其能够识别while,if等关键字,可以判断赋值语句、条件语句、循环语句。

二、文法分析1、需要识别的关键字及其识别码有:关键字识别码关键字识别码关键字识别码main 0 - 11 ;22int 1 * 12 > 23char 2 / 13 < 24if 3 ( 14 >= 25else 4 ) 15 <= 26for 5 [ 16 == 27while 6 ] 17 != 28ID 7 { 18 ERROR -1NUM 8 } 19= 9 , 20+ 10 : 212、文法〈程序〉→ main()〈语句块〉〈语句块〉→{〈语句串〉}〈语句串〉→〈语句〉;〈语句串〉|〈语句〉;〈语句〉→〈赋值语句〉|〈条件语句〉|〈循环语句〉〈赋值语句〉→ ID =〈表达式〉;〈条件语句〉→ if〈条件〉〈语句块〉〈循环语句〉→ while〈条件〉〈语句块〉〈条件〉→(〈表达式〉〈关系符〉〈表达式〉)〈表达式〉→〈表达式〉〈运算符〉〈表达式〉|(〈表达式〉)|ID|NUM〈运算符〉→+|-|*|/〈关系符〉→<|<=|>|>=|=|!>转化为符号表示:S→ main() K|空K→ { C }C→Y;C |空Y→F | T | XF→ ID = BT→ if J KX→ while J KJ→( B G B )B→ B Z B |( B )| ID | NUMZ→ + | - | * | /G→< | <= | > | >= | == | !>表示含义:S:程序 K:语句块 C:语句串 Y:语句 F :赋值语句T:条件语句 X:循环语句 J:条件 B:表达式 I:项 Z :运算符G:关系符3、LL(1)分析表(1),求出first集及follow集:FIRST(S)={mian}FIRST(K)={{}FIRST(C)= FIRST(Y)= {ID,if,while,空};FIRST(Y)= FIRST(F)+ FIRST(T)+ FIRST(X)={ID,if,while};FIRST(F)={ID};FIRST(T)={if};FIRST(X)={while};FIRST(J)= FIRST(B)={};FIRST(B)={(,ID,NUM };FIRST(Z)={+,-,*,/}FIRST(G)={<,<= ,>,>=,==,!= };FOLLO W(S)={#};FOLLO W(K)={;};FOLLO W(C)={}};FOLLO W(Y)={;}FOLLO W(F)={;};FOLLO W(T)={;};FOLLO W(X)={;};FOLLO W(J)={{,;};FOLLO W(B)={+,-,*,/,),<,<= ,>,>=,==,!=,;};FOLLO W(B’)={+,-,*,/,),<,<= ,>,>=,==,!=,;};FOLLO W(Z)={(,ID,NUM };FOLLO W(G)={(,ID,NUM };(2)消除左递归,拆分文法关系并编号0、S→ 空1、S→ main() K2、K→ { C }3、C→Y;C4、C→空5、Y→ F6、Y→ T7、Y→ X8、F→ ID = B9、T→ if J K10、X→ while J K11、J→( B G B )12、 B→( B )B'13、B→ ID B'14、B→ NUM B'15、B'→ BZB B'16、B'→空17、Z→ +18、Z→ -19、Z→ *20、Z→ /21、 G→ <22、 G→ <=23、 G→ >24、 G→ >=25、 G→ ==26、 G→ !=(3)构造LL(1)分析表(注:在表中用上一步的编号表示所需要的产生式)main 空( ) { } ; = if while ID num + - * / < <= > >= == != #iii. 详细设计描述 项目构架:各函数功能介绍:1、word.wordList 包(存储了关键字):word :此类是定义了存储关键字的结构:包括String 型的关键字,和int 型的识别符。

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 <>#include <>#include <>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 '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 '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。

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。

编译原理课程设计_词法语法分析器

编译原理课程设计_词法语法分析器

编译原理课程设计Course Design of Compiling(课程代码3273526)半期题目:词法和语法分析器实验学期:大三第二学期学生班级:2014级软件四班学生学号:2014112218学生姓名:何华均任课教师:丁光耀信息科学与技术学院2017.6课程设计1-C语言词法分析器1.题目C语言词法分析2.内容选一个能正常运行的c语言程序,以该程序出现的字符作为单词符号集,不用处理c语言的所有单词符号。

将解析到的单词符号对应的二元组输出到文件中保存可以将扫描缓冲区与输入缓冲区合成一个缓冲区,一次性输入源程序后就可以进行预处理了3.设计目的掌握词法分析算法,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4.设计环境(电脑语言环境)语言环境:C语言CPU:i7HQ6700内存:8G5.概要设计(单词符号表,状态转换图)5.1 词法分析器的结构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。

词法分析程序可以单独为一个程序;也可以作为整个编译程序的一个子程序,当需要一个单词时,就调用此法分析子程序返回一个单词.为便于程序实现,假设每个单词间都有界符或运算符或空格隔开,并引入下面的全局变量及子程序:1) ch 存放最新读进的源程序字符2) strToken 存放构成单词符号的字符串3) Buffer 字符缓冲区4)struct keyType 存放保留字的符号和种别5.3 状态转换图6.详细设计(数据结构,子程序)算法思想:首先设置3个变量:①strToken用来存放构成单词符号的字符串;②ch 用来字符;③struct keyType用来存放单词符号的种别码。

扫描子程序主要部分流程如下图所示。

7.程序清单// ConsoleApplication1.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//#include"stdafx.h"#include"stdio.h"#include"stdlib.h"#include"conio.h"#include"string.h"#define N 47char ch;char strToken[20];//存放构成单词符号的字符串char buffer[1024]; //字符缓冲区struct keyType {char keyname[256];int value;}Key[N] = { { "$ID",0 },{ "$INT",1 },{ "auto",2 },{ "break",3 },{ "case",4 }, { "char",5 },{ "const",6 },{ "continue",7 },{ "default",8 },{ "do",9 }, { "double",10 },{ "else",11 },{ "enum",12 },{ "extern",13 },{ "float",14 }, { "for",15 },{ "goto",16 },{ "if",17 },{ "int",18 },{ "long",19 },{ "register",20 }, { "return",21 },{ "short",22 },{ "signed",23 },{ "sizeof",24 },{ "static",25 }, { "struct",26 },{ "switch",27 },{ "typedef",28 },{ "union",29 },{ "unsigned",30 }, { "void",31 },{ "volatile",32 },{ "while",33 },{ "=",34 },{ "+",35 },{ "-",36 },{ "*",37 }, { "/",38 },{ "%",39 },{ ",",40 },{ ";",41 },{ "(",42 },{ ")",43 },{ "?",44 },{ "clear", 45 },{ "#",46 } };void GetChar() //读一个字符到ch中{int i;if (strlen(buffer)>0) {ch = buffer[0];for (i = 0; i<256; i++)buffer[i] = buffer[i + 1];}elsech = '\0';}void GetBC()//读一个非空白字符到ch中{int i;while (strlen(buffer)) {i = 0;ch = buffer[i];for (; i<256; i++) buffer[i] = buffer[i + 1];if (ch != ' '&&ch != '\n'&&ch != '\0') break;}}void ConCat()//把ch连接到strToken之后{char temp[2];temp[0] = ch;temp[1] = '\0';strcat(strToken, temp);}bool Letter()//判断ch是否为字母{if (ch >= 'A'&&ch <= 'Z' || ch >= 'a'&&ch <= 'z')return true;elsereturn false;}bool Digit()//判断ch是否为数字{if (ch >= '0'&&ch <= '9')return true;elsereturn false;}int Reserve()//用strToken中的字符查找保留字表,并返回保留字种别码,若返回0,则非保留字{int i;for (i = 0; i<N; i++)if (strcmp(strToken, Key[i].keyname) == 0)return Key[i].value;return 0;}void Retract()//把ch中的字符回送到缓冲区{int i;if (ch != '\0') {buffer[256] = '\0';for (i = 255; i>0; i--)buffer[i] = buffer[i - 1];buffer[0] = ch;}ch = '\0';}keyType ReturnWord(){strcpy(strToken, "\0");int c;keyType tempkey;GetBC();if (ch >= 'A'&&ch <= 'Z' || ch >= 'a'&&ch <= 'z') { ConCat();GetChar();while (Letter() || Digit()) {ConCat();GetChar();}Retract();c = Reserve();strcpy(tempkey.keyname, strToken);if (c == 0)tempkey.value = 0;elsetempkey.value = Key[c].value;}else if (ch >= '0'&&ch <= '9') {ConCat();GetChar();while (Digit()) {ConCat();GetChar();}Retract();strcpy(tempkey.keyname, strToken);tempkey.value = 1;}else {ConCat();strcpy(tempkey.keyname, strToken);tempkey.value = Reserve();}return tempkey;}/*主函数*/int main() {//文件操作FILE *fp;if ((fp = fopen("E:\\作业\\编译原理\\Ccode.txt", "r")) == NULL) { printf("cannot open file/n"); exit(1);}while (!feof(fp)) {if (fgets(buffer, 250, fp) != NULL){printf("E:\\作业\\编译原理\\Ccode.txt\n");}}keyType temp;printf("单词\t种别号\n");while (strlen(buffer)) {temp = ReturnWord();printf("%s\t %d\n\n", temp.keyname, temp.value);}printf("the end!\n");getch();return 0;}8.运行结果E:/作业/编译原理/Code.txt运行结果九、 实验体会通过本次次法分析设计实验,我加深了对词法分析过程的理解。

语法分析器的设计与实现

语法分析器的设计与实现

语法分析器的设计与实现一、设计概述1.定义语法规则:根据所设计的编程语言,确定其语法规则。

可以使用文法或者EBNF(扩展巴科斯-诺尔范式)来定义语法规则。

2. 设计语法分析算法:选择适合的语法分析算法,常见的有自顶向下(Top-Down)和自底向上(Bottom-Up)两种。

自顶向下算法从语法规则的起始符号开始,逐步向下匹配源代码,构建语法树。

自底向上算法则通过逐步将输入的源代码规约为语法规则的右侧,最终得到语法树。

3.实现语法分析器:根据所选择的语法分析算法,实现相应的算法,根据文法定义和源代码进行语法分析。

二、自顶向下语法分析自顶向下语法分析是一种递归的、自上而下构造语法树的方法。

它以文法的起始符号为目标,通过不断向下匹配文法规则,构造出整个语法树。

自顶向下语法分析的步骤如下:1.设计非终结符的产生规则:根据文法的非终结符定义产生规则。

非终结符表示语法规则的左侧。

2.设计终结符的匹配规则:根据文法的终结符定义匹配规则。

终结符表示具体的代码元素,如标识符、关键字等。

3.设计递归下降分析算法:根据文法的产生规则,设计递归下降分析算法。

算法的入口是文法的起始符号,通过递归调用不同的产生规则,不断向下匹配源代码,构造语法树。

三、自底向上语法分析自底向上语法分析是一种逆推的、以产生规则的右侧为目标的方法。

它通过逐步将源代码的串规约为文法规则的右侧,最终得到语法树。

自底向上语法分析的步骤如下:1.设计终结符的匹配规则:根据文法的终结符定义匹配规则。

2.设计产生规则的规约动作:根据文法的产生规则,为每个规则设计规约动作。

规约动作通常是将产生规则的右侧转化为左侧的非终结符。

3.设计移进-规约分析算法:根据终结符的匹配规则和产生规则的规约动作,实现移进-规约分析算法。

算法通过逐步将输入的源代码进行移进和规约操作,直到得到语法树。

四、错误处理在语法分析的过程中,可能会出现各种错误,如语法错误、缺失分号、括号不匹配等。

编译器的设计与实现

编译器的设计与实现

编译器的设计与实现一、引言编译器是将高级语言代码转换为机器语言的程序,它是计算机科学中的重要组成部分。

编译器的设计和实现涉及到多个方面,包括语法分析、词法分析、代码生成等。

本文将从这些方面介绍编译器的设计和实现。

二、语法分析语法分析是编译器中的一个重要环节,其主要任务是将源代码转换为抽象语法树(AST),以便后续处理。

在进行语法分析时,需要先定义一个文法规则集合,用于描述源代码的结构和语义。

然后使用自顶向下或自底向上的算法来解析源代码,并生成对应的AST。

1. 文法规则集合文法规则集合是描述源代码结构和语义的形式化表示。

常用的文法表示方式有巴克斯-瑙尔范式(BNF)和扩展巴克斯-瑙尔范式(EBNF)。

其中BNF表示方式较为简单,其基本形式如下:<非终结符> ::= <产生式>其中“非终结符”表示一个符号,可以由多个产生式组成;“产生式”则描述了非终结符所能生成的字符串。

2. 自顶向下算法自顶向下算法是一种基于文法规则集合的语法分析算法。

其基本思想是从文法的起始符号开始,递归地展开非终结符,直到生成整个源代码。

自顶向下算法可以用递归下降分析、LL分析等方式实现。

3. 自底向上算法自底向上算法是一种基于输入源代码的语法分析算法。

其基本思想是从输入源代码开始,逐步构建AST,直到生成整个抽象语法树。

自底向上算法可以用LR分析、LALR分析等方式实现。

三、词法分析词法分析是编译器中的另一个重要环节,其主要任务是将源代码转换为单词序列(Token),以便后续处理。

在进行词法分析时,需要先定义一个单词集合,用于描述源代码中可能出现的单词类型和格式。

然后使用有限状态自动机(DFA)或正则表达式来解析源代码,并生成对应的Token序列。

1. 单词集合单词集合是描述源代码中可能出现的单词类型和格式的形式化表示。

常用的单词表示方式有正则表达式和有限状态自动机(DFA)。

2. 有限状态自动机有限状态自动机是一种描述字符串匹配过程的数学模型。

语法分析器实验报告

语法分析器实验报告

语法分析器实验报告实验报告:语法分析器的设计与实现摘要:语法分析器是编译器的一个重要组成部分,主要负责将词法分析器输出的词法单元序列进行分析和解释,并生成语法分析树。

本实验旨在设计与实现一个基于上下文无关文法的语法分析器,并通过实现一个简单的编程语言的解释器来验证其功能。

1.引言在计算机科学中,编译器是将高级程序语言转化为机器语言的一种工具。

编译器通常由词法分析器、语法分析器、语义分析器、中间代码生成器、优化器和目标代码生成器等多个模块组成。

其中,语法分析器负责将词法分析器生成的词法单元序列进行进一步的分析与解释,生成语法分析树,为后续的语义分析和中间代码生成提供基础。

2.设计与实现2.1上下文无关文法上下文无关文法(CFG)是指一类形式化的语法规则,其中所有的产生式规则都具有相同的左部非终结符,且右部由终结符和非终结符组成。

语法分析器的设计与实现需要依据给定的上下文无关文法来进行,在本实验中,我们设计了一个简单的CFG,用于描述一个名为"SimpleLang"的编程语言。

2.2预测分析法预测分析法是一种常用的自顶向下的语法分析方法,它利用一个预测分析表来决定下一步的推导选择。

预测分析表的构造依赖于给定的上下文无关文法,以及文法的FIRST集和FOLLOW集。

在本实验中,我们使用了LL(1)的预测分析法来实现语法分析器。

2.3语法分析器实现在实现语法分析器的过程中,我们首先需要根据给定的CFG构造文法的FIRST集和FOLLOW集,以及预测分析表。

接下来,我们将词法分析器输出的词法单元序列作为输入,通过不断地匹配输入符号与预测分析表中的预测符号,进行语法分析和推导。

最终,根据CFG和推导过程,构建语法分析树。

3.实验结果与分析通过实验发现,自顶向下的预测分析法在对简单的编程语言进行语法分析时具有较高的效率和准确性。

语法分析器能够正确地识别输入程序中的语法错误,并生成相应的错误提示信息。

语法分析器实验报告

语法分析器实验报告

杭州电子科技大学班级: 12052312 专业: 计算机科学与技术实验报告【实验名称】实验二语法分析一. 实验目的编写一个语法分析程序, 实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。

二. 实验内容利用编程语言实现语法分析程序, 并对简单语言进行语法分析。

2.1 待分析的简单语言的语法用扩充的BNF表示如下:⑴<程序>: : =begin<语句串>end⑵<语句串>: : =<语句>{;<语句>}⑶<语句>: : =<赋值语句>⑷<赋值语句>: : =ID: =<表达式>⑸<表达式>: : =<项>{+<项> | -<项>}⑹<项>: : =<因子>{*<因子> | /<因子>⑺<因子>: : =ID | NUM | (<表达式>)2.2 实验要求说明输入单词串, 以“#”结束, 如果是文法正确的句子, 则输出成功信息, 打印“success”, 否则输出“error”。

例如:输入begin a:=9; x:=2*3; b:=a+x end #输出success!输入x:=a+b*c end #输出error测试以上输入的分析, 并完成实验报告。

2.3 语法分析程序的算法思想(1)主程序示意图如图2-1所示。

图2-1 语法分析主程序示意图(2)递归下降分析程序示意图如图2-2所示。

(3)语句串分析过程示意图如图2-3所示。

图2-3 语句串分析示意图图2-2 递归下降分析程序示意图(4)statement 语句分析程序流程如图2-4.2-5.2-6.2-7所示。

图2-4 statement 语句分析函数示意图 图2-5 expression 表达式分析函数示意图图2-7 factor 分析过程示意图三.个人心得一、 通过该实验, 主要有以下几方面收获: 二、 对实验原理有更深的理解。

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实验三语法分析器的设计一、实验内容设计、编写和调试构造LR(0)项目集规范簇或实现基于LR分析表对给定的符号串进行LR 分析的程序。

以下两个内容任选其中一项:(1)对于给定的文法,实现构造识别该文法全部活前缀DFA的程序。

(2)对于给定的LR分析表和符号串,设计程序以实现所输入符号串是否为合法符号串。

要求用JAVA语言编程。

(可参考实验指导书P149至P156)二、程序代码AnalysisOfGrammer.javapackage analysis;import javax.swing.*;import javax.swing.table.DefaultTableModel;import java.awt.*;import java.awt.event.*;import java.io.*;import java.util.LinkedList;publicclass AnalysisOfGrammer extends JApplet{private JFileChooser jfc = new JFileChooser(new File("."));private JButton jbt1 = new JButton("打开文法文件");private JButton jbt2 = new JButton("构造LR规范簇");private JButton jbt3 = new JButton("构造LR分析表");private JButton jbt4 = new JButton("清空");private JButton jbt5 = new JButton("退出");private JLabel jl1 = new JLabel("LR(0)项目集规范簇");private JLabel jl2 = new JLabel("LR(0)分析表");private JPanel p3 = new JPanel();private JTextArea jta1 = new JTextArea();private String[] grammer = new String[50];privateint count = 0;private LinkedList<ViablePrefixe>list = new LinkedList<ViablePrefixe>();private Object content[][] = new Object[100][4];int num1 = 0;String[][] cache = new String[50][100];int[] location = newint[50];int back = 0;publicvoid clear1(){grammer = null;}publicvoid clear2(){num1 = 0;list = null;content = null;cache = null;location = null;back = 0;}public AnalysisOfGrammer(){JPanel p1 = new JPanel();p1.setLayout(new GridLayout(1,5));p1.add(jbt1);p1.add(jbt2);p1.add(jbt3);p1.add(jbt4);p1.add(jbt5);add(p1,BorderLayout.NORTH);JPanel p4 = new JPanel();p4.setLayout(new GridLayout(1,2));JPanel p2 = new JPanel();p2.setLayout(new BorderLayout());p2.add(new JLabel("文法为:"),BorderLayout.NORTH);p2.add(new JScrollPane(jta1),BorderLayout.CENTER);p4.add(p2);p4.add(p3);add(p4,BorderLayout.CENTER);jbt1.addActionListener(new ActionListener(){publicvoid actionPerformed(ActionEvent e){jta1.setText("");open();}});jbt2.addActionListener(new ActionListener(){publicvoid actionPerformed(ActionEvent e){if(jta1.getText().equals(""))JOptionPane.showMessageDialog(null, "请打开文法文件!");else{DNF();list.get(1).setNextState("接受态");for(int k = 0 ; k<list.size() ; k++){content[k][0] = list.get(k).getState();content[k][1] = list.get(k).getProjectSet();content[k][2] = list.get(k).getNextSign();content[k][3] = list.get(k).getNextState();}String columnName[] = {"状态","项目集","后继符号","后继状态"};JTable table = new JTable(content,columnName);p3.setLayout(new BorderLayout());p3.add(jl1,BorderLayout.NORTH);p3.add(new JScrollPane(table),BorderLayout.CENTER);}clear2();}});}publicint getleng(String[] s){//获得一个字符串数组的真实长度int len = 0;while(s[len]!=null){len++;}return len;}publicvoid DNF(){//自动机的构成int c = 0;int[] flag = newint[100];String start = "S'-.>"+grammer[0].substring(0, 1);flag[num1] = createI(start);//初态集建立location[num1] = getleng(cache[num1]);while(back<= num1){if(c<location[back] &&flag[back] == 0){num1++;list.get(back).setNextState(list.get(back).getNextState()+"S"+num1+" ");flag[num1] = createI(cache[back][c]);location[num1] = getleng(cache[num1]);c++;}else{back++;c = 0;}}}publicint createI(String t){//生成状态集int end = 0;String s = addPoint(t);String head = findNext(s);String state = "S"+num1;;String nextsign="";String nextstate="";boolean[] gra = newboolean[count];int c = 1;int loop = 0;for(int k = 0 ; cache[k][0] != null; k++){if(cache[k][0].equals(s)){loop = k;end = 2;break;}}if(end == 2){//更改后继状态String old = list.get(back).getNextState();String sta = "S"+num1;String renew = "";int staleng = sta.length();for(int k = 0 ; k<old.length()-staleng+1; k++ ){if(old.substring(k,k+staleng).matches(sta)||old.equals("归约")){num1--;renew =old.substring(0,k-1)+"S"+loop+old.substring(k+staleng+1, old.length())+" ";list.get(back).setNextState(renew);break;}elseif(old.equals("归约")){num1--;renew =old.substring(0,k-1)+"S"+loop+old.substring(k+staleng+1, old.length())+" ";list.get(back).setNextState(renew);break;}}return end;}cache[num1][0] = s;String set = cache[num1][0] + " ";if(num1<list.size()){nextsign=list.get(num1).getNextSign();nextstate=list.get(num1).getNextState();set = list.get(num1).getProjectSet()+cache[num1][0] + " ";}if(findNext(s).equals("#")){set = s;nextsign = "#";nextstate = "归约";ViablePrefixe o = new ViablePrefixe(state,set,nextsign,nextstate);list.add(o);return 1;}else{while(true){int i = 0;for(; i<count; i++){if(grammer[i].substring(0,1).equals(head)&&gra[i]!=true){set = set + addPoint(grammer[i]) +" ";cache[num1][c++] = addPoint(grammer[i]);if(findNext(addPoint(grammer[i])).matches("[A-Z]")&&gra[i]!=true){gra[i] = true;head = findNext(addPoint(grammer[i]));break;}}}//for循环结束if(i>= count&&head.equals(findNext(s).substring(0,1))) break;elseif(i>= count){head = grammer[0].substring(0,1);}}//while循环结束int cc = 0; //设置下一状态的值String[] nextS = new String[50];for(int i = 0 ; cache[num1][i]!=null; i++){int j = 0;boolean f = false;for(; nextS[j]!=null;j++){if(findNext(cache[num1][i]).equals(nextS[j])){f = true; break;}}//for j 的循环结束,查找有无相同的后继符号,f作为标记,相同的符号跳过,不同的记录下来,放在nestS[]里if(f != true){nextS[cc++] = findNext(cache[num1][j]);nextsign = nextsign+findNext(cache[num1][j])+" ";}}//for i循环结束ViablePrefixe o = new ViablePrefixe(state,set,nextsign,nextstate);list.add(o);}return end;}publicint show(String s, String[] grammer){//文法的拆分函数,显示在界面上,返回值是文法的条数boolean lastSign = false;//上一符号为\nint flag1 = 0;//上一符号位置int count = 0;String str = s.substring(flag1, flag1+3);for(int i = 0 ; i<s.length() ; i++){if(s.substring(i, i+1).equals("|")){if(lastSign)grammer[count++] = str + s.substring(flag1, i);elsegrammer[count++] = s.substring(flag1, i);flag1 = i + 1;lastSign = true;}elseif(s.substring(i, i+1).equals("\n")){if(lastSign)grammer[count++] = str + s.substring(flag1, i);elsegrammer[count++] = s.substring(flag1, i);flag1 = i+1;if(flag1+3 <s.length())str = s.substring(flag1, flag1+3);lastSign = false;}elseif(s.substring(i, i+1).equals("\r")){if(lastSign)grammer[count++] = str + s.substring(flag1, i);elsegrammer[count++] = s.substring(flag1, i);i++;flag1 = i+1;if(flag1+3 <s.length())str = s.substring(flag1, flag1+3);lastSign = false;}}return count;}privatevoid open(){//打开文件String s ="";if(jfc.showOpenDialog(this) == JFileChooser.APPROVE_OPTION) s = open(jfc.getSelectedFile());count = show(s,grammer);for(int i = 0 ; grammer[i]!=null ; i++){jta1.append(grammer[i]);jta1.append("\n");}}private String open(File file){//打开文件String content1 = "";try{BufferedInputStream in =new BufferedInputStream(new FileInputStream(file));byte[] b = newbyte[in.available()];in.read(b,0,b.length);content1 = new String(b,0,b.length);in.close();}catch(IOException ex){jta1.setText("Error opening " + file.getName());}return content1;}privatestatic String addPoint(String m){//在文法中添加.String t="";int i;for(i = 0 ; i<m.length() ; i++){if(m.substring(i,i+1).equals(".")){if(i == m.length()-1)return m;t =m.substring(0,i)+m.substring(i+1,i+2)+"."+m.substring(i+2,m.length());break;}}if(i>m.length()-1)t = m.substring(0,3)+"."+m.substring(3,m.length());return t;}privatestatic String findNext(String m){//返回.后的字母String c = "#";for(int i = 0 ; i<m.length()-1 ; i++){if(m.substring(i,i+1).equals(".")){c= m.substring(i+1,i+2);}}return c;}}ViablePrefixe.javapackage analysis;publicclass ViablePrefixe {//活前缀类private String state = "";//状态private String projectSet = "";//项目private String nextSign = "";//后继符号private String nextState = "";//后继状态public ViablePrefixe(String state,String projectSet,String nextSign,String n extState){this.state = state;this.projectSet = projectSet;this.nextSign = nextSign;this.nextState = nextState;}public ViablePrefixe(String state,String projectSet,String nextSign){ this.state = state;this.projectSet = projectSet;this.nextSign = nextSign;}public ViablePrefixe(String state,String projectSet){this.state = state;this.projectSet = projectSet;}public ViablePrefixe(){}public StringgetState() {return state;}publicvoid setState(String state) {this.state = state;}public StringgetProjectSet() {return projectSet;}publicvoid setProjectSet(String projectSet) {this.projectSet = projectSet;}public StringgetNextSign() {return nextSign;}publicvoid setNextSign(String nextSign) {this.nextSign = nextSign;}public StringgetNextState() {return nextState;}publicvoid setNextState(String nextState) {this.nextState = nextState;}public StringtoString(){return state+" "+projectSet+" "+nextSign+" "+nextState+"\n"; }}三、实验结果。

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