递归下降分析器

题目：编程识别由下列文法所定义的表达式的递归下降语法分析器。

E→E+T | E-T | T

T→T*F | T/F |F

F→(E) | i

输入：每行含一个表达式的文本文件。

输出：分析成功或不成功信息。

解答:

（1）分析

a) ∵E=>E+T=>E+T*F=>E+T*(E)即有E=>E+T*(E)存在左递归。用直接改写法消除左递归，得到如下：

E →TE’

E’ →+TE’ | −TE’|ε

T →FT’

T’ →*FT’ | /FT’|ε

F → (E) | i

b) 对于以上改进的方法。可得：

对于E’:FIRST( E’ )=FIRST(+TE’)∪FIRST(-TE’)∪{ε}={+，−，ε} 对于T’:FIRST( T’ )=FIRST(*FT’)∪FIRST(/FT’)∪{ε}={*，∕，ε}

而且：FIRST( E ) = FIRST( T ) = FIRST( F )=FIRST((E))∪

FIRST(i)={(，i }

由此我们容易得出各非终结符的FOLLOW集合如下：

FOLLOW( E )= { )，#}

FOLLOW(E’)= FOLLOW(E)={ )，#}

FOLLOW( T )= FIRST(E’)\ε∪FOLLOW(E’)={+，−，)，#}

FOLLOW( T’ ) = FOLLOW( T ) ={+，−，)，#}

FOLLOW( F )=FIRST(T’)\ε∪FOLLOW(T’)={*，∕，+，−，)，#}由以上FOLLOW集可以我们可以得出SELECT集如下：

对E SELECT（E→TE’）=FIRST(TE’)=FIRST(T)={ (，i }

对E’ SELECT（E’ →+TE’）={ + }

SELECT（E’ →−TE’）={ − }

SELECT（E’ →ε）={ε，)，#}

对T SELECT（T→FT’）={(，i}

对T’ SELECT（T’ →*FT’）={ * }

SELECT（T’ →∕FT’）={ ∕ }

SELECT（T’ →ε）={ε，+，−，)，#}

对F SELECT（F→(E) ）={ ( }

SELECT（F→i）={ i }

∴SELECT(E’ →+TE’)∩SELECT（E’ →−TE’）∩SELECT（E’ →ε）=ΦSELECT(T’ →*FT’)∩SELECT（T’ →∕FT’）∩SELECT（T’ →ε）=Φ

SELECT（F→(E) ）∩SELECT（F→i）= Φ

由上可知，有相同左部产生式的SELECT集合的交集为空，所以文法是LL （1）文法。因此，转化后的文法可以用递归下降分析法作语法分析。

（2）设计

这里采用递归下降分析法形象描述递归子程序。程序中将要用到的几个重要数据如下：

一个全局变量ch，存放由文件输入得到的字符。

一个函数宏READ(ch)，实现读取文件中的字符。

五个子函数：P(E)、P(E’)、P(T)、P(T’)、P(F)。

程序主要的子函数模块流程图如下：

程序子模块图

（3）程序代码如下

/******************************************************************** ****

* 文件名：ana.c

* 文件描述：递归下降语法分析器。分析如下方法：

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

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

* F->(E) | i

* 输入：每行含一个表达式的文本文件。

* 输出：分析成功或不成功信息。

* 创建人：余洪周 2006-12-8

* 版本号：1.0

********************************************************************* **/

#include

#include

#define READ(ch) ch=getc(fp) /*宏：READ(ch)*/

char ch; /*声明为全局变量*/

int right=0;

FILE *fp;

struct struCH{

char ch;

struct struCH *next;

}struCH,*temp,*head,*shift;

/*head指向字符线性链表的头结点*/

/*shift指向动态建成的结点(游标)*/

void main(int argc,char *argv[]){

void E (); /* P(E) */

void E1(); /* P(E')*/

void T (); /* P(T) */

void T1(); /* P(T')*/

void F (); /* P(F) */

int errnum=0,k=0,m=0,countchar=0,rownum;

int charerr=0; /*开关控制量*/

/************************以只读方式打开文件*********************/

if((fp=fopen(argv[1],"r"))==NULL)

{

printf("\n\tCan not open file %s,or not exist it!\n",argv[1]);

exit(0); /*文件不存在or打不开时，正常退出程序*/

}

else printf("\n\tSuccess open file: %s\n",argv[1]); /*成功打开文件*/

/******************遍历整个文件检测是否有非法字符

********************/

/*如果用while(!feof(fp))语言，将会多出一个字符

*所以这里采用以下方法遍历整个文件检测其否有非法字符

*/

/*[1]计算文件中字符数量*/

while(!feof(fp)){

READ(ch); /*这里读取字符只是让文件指针往前移*/

countchar++; /*统计文件中的字符数(包括换行符及文件结束符)*/

}

rewind(fp); /*将fp文件指针重新指向文件头处，以备后面对文件的操作*/

if(countchar==0){ /*空文件*/

printf("\t%s is a blank file!\n",argv[1]);