编译原理-预测分析程序设计与实现
编译原理笔记10 自上而下分析-预测分析程序与LL(1)文法

预测分析程序与LL(1)文法一、预测分析程序1.带预测分析的PDA:1)在PDA中加入预测分析之后,可以消除自上而下分析中出现回溯的现象,此时PDA可以改造为:2)注:a、改造后,整个分析过程都在预测分析程序控制下工作。
B、预测分析程序用了一个预测分析表,它是预测分析程序分析时的主要依据。
3)预测分析表:预测分析表是一矩阵M[A,a],其中行标A是非终结符,列标a是终结符或串结束符;矩阵元素M[A,a]是存放A的一个候选式,指出当前栈顶符号为A 且面临读入符号为a时应选的候选式;或者存放“出错标志”,指出A不该面临读入符号a。
2.预测分析程序算法描述设栈顶符号为X,读入符号为a,则1)若X=a=‘#’,则表示识别成功,退出分析程序;2)若X=a=‘#’,则表示匹配,弹出栈顶符号X,读头前进一格,让读头指向下一个符号,以读入下一个符号;若X是终结符,但X<>a,则调用error处理;3)若X属于非终结符,则查预测分析表M。
若M[X,a]中存放着关于X的产生式,则弹出X,且将相应产生式右部以自右向左的顺序压入栈,在输出带上记下产生式编号;若M[X,a]中存放着出错标记,则调用相应Error处理。
二、求串α的终结首符集和非终结符A的随符集a) 求串α的终结首符集First(α)i. 定义:假定α是文法G的一个符号串,α属于星闭包,则First(α)={a | α广义推导出a......a,a属于终结符}注:1)若α推导出空串,那么空串就属于First(α)。
2)First(α)集合是α的所有可能推导出的开头终结符或空串所组成的集合。
ii. 算法具体步骤:b) 求非终结符A的随符集Follow(A)i. 定义:假定S是文法G的开始符号,对于G的任何非终结符A,定义:ii. 算法1. 对文法开始符号S,将‘#’加入到Follow(S)中;2. 若B->αAβ是文法G的一个产生式,则将First(β)-空串加入到Folow(A)中;3. 若B->αA是文法G的一个产生式,或B->αAβ是文法G的一个产生式,且β推导出空串,则将Follow(B)加入到Follow(A)中;注:这里的文法必须消除左递归且提取了左因子后的文法。
编译原理预测分析法实验报告

编译原理实验预测分析法姓名**学号**班级**完成日期**1.实验目的加深对语法分析器工作过程的理解;加强对预测分析法实现语法分析程序的掌握;能够采用一种编程语言实现简单的语法分析程序;能够使用自己编写的分析程序对简单的程序段进行语法翻译。
2.实验要求1.对语法规则有明确的定义;2.编写的分析程序能够对实验一的结果进行正确的语法分析;3. 3.对于遇到的语法错误, 能够做出简单的错误处理, 给出简单的错误提示, 保证顺利完成语法分析过程;4. 4.实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明, 说明语法分析程序的工作过程, 说明错误处理的实现。
5.实验原理对文法G进行语法分析, 文法G如下所示:*0. S→a */*1. S→.*2. S→(T)*3. T→SW **4..W→,S.*5. W→ε;6.软件设计与编程#include <stdio.h>#include <stdlib.h>#include <string.h>char str[100]; //存储待分析的句子const char T[ ] = "a^(),#"; //终结符, 分析表的列符const char NT[ ] = "STW"; //非终结符, 分析表的行符/*指向产生式右部符号串*/const char *p[] = {/*0. S→a */ "a",/*1.. S→. *. "^",/*2. S→(T) */ "(T)",/*3. T→SW */ "SW",/*4.. W→,S. */ ",SW",/*5. W→ε; */ ""};//设M[i][j]=x, 通过p[M[i][j]]=p[x]获取右部符号串。
const int M[][6] = {/* a ^ ( ) , # *//*S*/ { 0, 1, 2, -1, -1, -1 },/*T*/ { 3, 3, 3, -1, -1, -1 },/*W*/ { -1, -1,-1, 5, 4, -1 }};void init()//输入待分析的句子{printf("请输入待分析的句子(以$结束): \n");scanf("%s",str);}int lin(char c);//非终结符转换为行号int col(char c);//终结转换为列号bool isNT(char c);//isNT判断是否是非终结符bool isT(char c);//isT判断是否是终结符。
第三四章习题课编译原理

0 A 0 C
27
1
1
习题15(1/3)
15、给定右线性文法G: S→0S|1S|1A|0B A→1C|1 B→0C|0 C→0C|1C|1|0 求出一个与G等价的左线性文法。
Y
4
正规式转化为NFA(2/2)
• 若 R 是复合正规式,则按下图的转换规则对 R 进行分裂和加 进新结,直至每个边上只留下一个符号(或 )为止。
A A
r1r2 r1|r2
B B
代换为 代换为
A A
r1
C r1 r2
r2
B B
A
r1*
B
代换为
A
C
r1
B
整个分裂过程中,所有新结点均采用不同的名字,保留 X,Y 为 全图唯一初态结点和终态结点
l
首先 M的状态分成两组:终态组{F},非终 态组{A,B,C,D,E} 考察{A,B,C,D,E},由于{A,B,C,D,E}1 属于 {B,C,F}, 它既不包含在{A,B,C,D,E}中也不包含在{F} 之中,因此,应把{A,B,C,D,E}一分为二。 因为状态 E 经 1 弧到达状态 F,而状态A、 B,C,D经 1 弧都到达 {B,C},因此,应把 E 分 出来,形成{A,B,C,D}、{E}、{F}。 {A,B,C,D}0 属于{D,E},它不含在任何划分 中,因为状态 C 经 0弧到达状态 E,而状态 {A,B,D}经 0 弧都到达 D,因此,应把 C 分 出来,形成{A,B,D}、{C}、{E}、{F}。 由于{A,B,D}1={B,C},它不包含在任何划 分之中,因此,应把{A,B,D}一分为二。因 为状态B、D经 1 弧都到达 {C},经 0弧都到 达 {D}因此,应把 A分出来,形成{A}、 {B,D}、{C}、{E}、{F}。{B,D}无法再分。 至此,整个分划含有四组: {A}、{B,D}、 {C}、{E}、{F} 。每个组都不可再分。
编译原理实验报告

《编译原理》实验报告软件131 陈万全132852一、需求分析通过对一个常用高级程序设计语言的简单语言子集编译系统中词法分析、语法分析、语义处理模块的设计、开发,掌握实际编译系统的核心结构、工作流程及其实现技术,获得分析、设计、实现编译程序等方面的实际操作能力,增强设计、编写和调试程序的能力。
通过开源编译器分析、编译过程可视化等扩展实验,促进学生增强复杂系统分析、设计和实现能力,鼓励学生创新意识和能力。
1、词法分析程序设计与实现假定一种高级程序设计语言中的单词主要包括五个关键字begin、end、if、then、else;标识符;无符号常数;六种关系运算符;一个赋值符和四个算术运算符,试构造能识别这些单词的词法分析程序。
输入:由符合和不符合所规定的单词类别结构的各类单词组成的源程序文件。
输出:把所识别出的每一单词均按形如(CLASS,VALUE)的二元式形式输出,并将结果放到某个文件中。
对于标识符和无符号常数,CLASS字段为相应的类别码的助记符;VALUE字段则是该标识符、常数的具体值;对于关键字和运算符,采用一词一类的编码形式,仅需在二元式的CLASS字段上放置相应单词的类别码的助记符,VALUE字段则为“空”。
2、语法分析程序设计与实现选择对各种常见高级程序设计语言都较为通用的语法结构——算术表达式的一个简化子集——作为分析对象,根据如下描述其语法结构的BNF定义G2[<算术表达式>],任选一种学过的语法分析方法,针对运算对象为无符号常数和变量的四则运算,设计并实现一个语法分析程序。
G2[<算术表达式>]:<算术表达式> → <项> | <算术表达式>+<项> | <算术表达式>-<项><项> → <因式> | <项>*<因式> | <项>/<因式><因式> → <运算对象> | (<算术表达式>)若将语法范畴<算术表达式>、<项>、<因式>和<运算对象>分别用E、T、F和i 代表,则G2可写成:G2[E]:E → T | E+T | E-T T → F | T*F | T/F F → i | (E)输入:由实验一输出的单词串,例如:UCON,PL,UCON,MU,ID ······输出:若输入源程序中的符号串是给定文法的句子,则输出“RIGHT”,并且给出每一步分析过程;若不是句子,即输入串有错误,则输出“ERROR”,并且显示分析至此所得的中间结果,如分析栈、符号栈中的信息等,以及必要的出错说明信息。
程序设计语言编译程序构造的基本原理和基本实现技术概要

集成化的程序设计环境
五.编译程序生成
以汇编语言和机器语言为工具
优点:
可以针对具体的机器,充分发挥计 算机的系统功能。生成的程序效率高。 缺点: 程序难读、难写、易出错、难维护、 生产的效率低。
五.编译程序生成
高级语言书写
S I S 源程序
T I 实现语言
T 目标程序
优点: 程序易读、易理解、容易维护、 生产的效率高。 缺点: 难以充分发挥计算机的系统功能, 生成的程序效率低。
PROCEDURE INCWAP(M,N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; 表 0.1 符号名表 SNT M:=N+4; NAME INFORMATION N:=K; END. M 形式参数,整 型,值参数 N 形式参数,整 型,值参数 K 整型,变量
NAME INFORMATION (1) INCWAP 二目子程序, 入口四元式:1
PROCEDURE INCWAP(M,N:INTEGER); LABEL START; VAR K:INTEGER; BEGIN START: K:=M+1; M:=N+4; N:=K; 表 0.4 标号表 LT END. NAME INFORMATION (1) START 四元式:(4)
写出最后的译文。
二.
编译过程
编译程序的工作一般分为五个阶段:
词法分析 语法分析 中间代码产生 优化
目标代码产生
1. 词法分析
任务: 输入源程序,对构成源程序的字 符串进行扫描和分解,识别出一个个单 词符号。 依循的原则:构词规则 描述工具:有限自动机 FOR I := 1 TO 100 DO
编译原理预测分析法C语言的实验报告

题目:编写识别由下列文法所定义的表达式的预测分析程序。
E→E+T | E-T | TT→T*F | T/F |FF→(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。
(题目来源:编译原理实验(三)--预测(LL(1))分析法的实现)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’|εT →FT’ T’ →*FT’ | /FT’|εF → (E) | i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)=ΦSELECT(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。
编译原理实验LL1分析

实验三语法分析---LL(1)分析器
一
(
1.用程序的方法实现语法分析的LL(1)方法。
}
void put_setence()
{
char ch;
int i=0;
while((ch=cin.get()) != '#') {
analyz_sentence[i] = ch;
i++;
}
analyz_sentence[i] = '#';
}
void init_stack()
{
stack[0] = '#';
return i;
}
return -1;
}
void reve()
{
strcpy(s, tp);
int i,j;
char t;
i=0;
while (s[i] != '\0')
++i;
--i;
if (s[i] == '\n')
--i;
j=0;
while (j<i)
{
t = s[j];
s[j] = s[i];
cout << "=>";
if (top == 'u')
pop();
}
void pop()
{
编译原理c语言编译器的设计与实现

经编译程序运行后得到的输出结果如下:
1〕词法分析得出的相应的名字的号码和他的值2〕列举程序中所有的变量
3〕状态栈的移进-归约过程1.
4〕最后产生的四元式中间代码
一、实验总结:
通过此次实验,让我知道了词法分析的功能是输出把它组织成单个程序,让我理解到如何设计、编制并调试词法分析程序,加深对词法分析原理的理解;对语法规那么有明确的定义;编写的分析程序可以进展正确的语法分析;对于遇到的语法错误,可以做出简单的错误处理,给出简单的错误提示,保证顺利完成语法分析过程;实验报告要求用文法的形式对语法定义做出详细说明,说明语法分析程序的工作过程,说明错误处理的实现。
通过该实验的操作,我理解编译原理课程兼有很强的理论性和理论性,是计算机专业的一门非常重要的专业根底课程,它在系统软件中占有非常重要的地位,是计算机专业学生的一门主修课。
为了让学生可以更好地掌握编译原理的根本理论和编译程序构造的根本方法和技巧,融会贯穿本课程所学专业理论知识,进步他们的软件设计才能,。
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****");}}}。
编译原理实验指导书

《编译原理》实验指导书别小川于枫编写适用专业:计算机科学与应用江苏科技大学电子信息学院2005年2月前言《编译原理》是计算机专业的一门核心课程,在计算机本科教学中占有十分重要的地位。
由于《编译原理》课程兼有很强的理论性和实践性,并且编译程序构造的算法比较复杂,因而让学生在学习时普遍感到内容抽象、不易理解,难易掌握。
但是掌握编译原理的基本理论和设计思想是非常重要的,尤其是将本课程的理论知识与计算机应用中的许多领域紧密联系与广泛应用结合。
将有利于学生提高专业素质和适应社会多方面需要的能力。
因此,通过理论授课和上机实践,使学生对编译的基本概念、原理和方法有完整的和清楚的理解,并能正确地、熟练地加以运用。
通过实验逐步提高学生的编程能力和调试程序的能力以及解决实际问题的能力。
使学生培养出扎实的软件开发基本技能,并养成良好的编程风格,为进一步学习后续课程和将来从事应用软件开发奠定良好的基础。
实验课时具体内容安排如下:一、实验课的性质和目的(1)深刻理解程序语言编译系统的结构及各部分的功能。
(2)熟练掌握设计和构造程序语言编译系统的基本原理和技术。
(3)能独立编写清晰、工整、结论正确的编译原理的源程序。
(4)能学会上机进行正确调试,并进行程序修改。
即培养发现程序错误,排除错误的能力和经验。
二、实验课的基本要求:(1)掌握编译程序的功能和结构。
(2)掌握词法分析器的设计方法与实现步骤加深对讲授内容的理解,尤其是一些语法给定,通过上机实验帮助掌握。
(3)掌握语法分析器的设计方法与实现步骤。
(4)掌握符号表和存储空间的组织。
(5)掌握代码优化的作用与实现方法(6)掌握错误的诊断和校正方法。
三、主要实验教学方法实验前,由任课教师落实实验任务,每个学生必须事先独立完成好程序的设计的源程序编写工作。
实验课上对疑难点作集中辅导。
实验过程中随时针对不同的情况作个别启发式辅导。
实验后,学生撰写并提交实验报告。
最后,由实验教师根据每个学生的编程、上机调试能力、编程能力和实验结果及实验报告综合评定学生的实验成绩。
vvbhqw编译原理课程设计(语法分析程序)

-+懒惰是很奇怪的东西,它使你以为那是安逸,是休息,是福气;但实际上它所给你的是无聊,是倦怠,是消沉;它剥夺你对前途的希望,割断你和别人之间的友情,使你心胸日渐狭窄,对人生也越来越怀疑。
—罗兰编译原理实验报告题目:对下面的文法对象,使用c语言构造它的预测分析程序;并任意给一算术表达式进行分析测试.分析对象对象定义如下:算术表达式→项|算术表达式+项|算术表达式-项项→因式|项*因式|项/因式因式→变量|(算术表达式)变量→字母字母→A|B|C|D|E|F|G|H|I|J|K|L|M|N|O|P|Q|R|S|T|U|V|W|X|Y|Z实验日期:2005-6-15至2005-6-30指导教师:吴取劲班级:计算机029班学号:20029440913姓名:陈强一、分析语法分析部分我们我们采用ll(1)方法实现,采用ll(1)方法实现语法发分析要求文法满足以下要求:一个文法能否用确定的自顶向下分析与文法中相同左部的每个产生式右部的开始符号集合有关,当有右部能=*=>ε时则与其左部非终结符的后跟符号集合也有关,此外在产生式中不存在左递归即经过压缩,无左递归,无回溯。
它的基本思想是从左到右扫描源程序,同时从识别符号开始生成句子的最左推导,并只向前查看一个输入符号,便能唯一确定应选择的规则。
下面将确切地定义满足确定的自顶向下分析条件的文法即LL(1)文法及LL(1)文法的判别并介绍如何对非LL(1)文法进行等价变换问题,也就是消除一个文法中的左递归和左公共因子。
注意:一个文法中含有左递归和左公共因子绝对不是LL(1)文法,所以也就不可能用确定的自顶向下分析法,对此结论可以证明。
然而,某些含有左递归和左公共因子的文法在通过等价变换把它们消除以后可能变为LL(1)文法,但需要用LL(1)文法的定义判别,也就是说文法中不含左递归和左公共因子,只是LL(1)文法的必要条件。
LL(1) 文法的定义(5种定义):一个文法符号串的开始符号集合定义如下:定义 1.设G=(VT,VN,S,P)是上下文无关文法,α是任意的文法符号串,FIRST(α)是从α推导出的串的开始符号的终结符集合。
编译原理预测分析程序的实现

实验二预测分析表一、实验目的预测分析表的实现二、实验内容设有文法G:E→TE’E’→+TE’|εT→FT’T’→*FT’|εF→(E)|i;根据文法编写预测表分析总控程序,分析句子是否为该文法的句型。
当输入字符串:+i时,分析字符串是否为文法的句型三、实验步骤(详细的实验步骤)(1)文法E→TE’E’→+TE’|εT→FT’T’→*FT’|εF→(E)|i;(2)FIRST集FIRST(E)={(,i};FIRST(E’)={+, ε};FIRST(T)={(,i};FIRST(T’)={ *, ε};FIRST(F)={(,i};(3)FALLOW集FOLLOW(E)={),#};FOLLOW(E’)={),#};FOLLOW(T)={+,),#};FOLLOW(T’)={+,),#};FOLLOW(F)={*,+,),#};(4)预测分析表(5)分析过程步骤符号栈输入串应用句型0#E i1*i2+i3#1#E’T i1*i2+i3#E->TE’2#E’T’F i1*i2+i3#E->TE’3#E’T’i i1*i2+i3#F->i4# E’T’i1*i2+i3#5# E’T’F**i2+i3#T’->*FT’6# E’T’F*i2+i3#7# E’T’i i2+i3#F->i8# E’T’i2+i3#9#E’+i3#T’->ε10# E’T++i3#E’->+TE’11#E’T+i3#12# E’T’F i3#T->FT’13# E’T’i i3#F->i14# E’T’i3#15# E’#T’->ε16# #E’->ε(6)程序伪代码BEGIN首先把‘#’然后把文法开始符号推进STACK栈;把第一个输入符号读进a;FLAG:=TRUE;WHILE FLAG DOBEGIN把STACK栈顶符号托出去并放在X中;IF X属于VT THENIF X=a THEN 把下一输入符号读进a;ELSE ERROR;ELSE IF X=’#’ THENIF X=a THEN FLAG:=FALSE ELSE ERROR;ELSE IF M[A,a]={X->X1X2…Xk} THEN把Xk,X(k-1),…,X1一一推进栈ELSE ERROR;END OF WHILESTOPEND(7)运行结果截图注:为了将E和E’区分开,所以就有e来表示E’,因为在处理中E’会被当成两个字符来处理,所以就简化的表示了。
编译原理 第五章 LL(1)文法及其分析程序

begin(*statement*) if sym=ident then (*parsing ass.st.*) begin getsym; if sym=becomes then getsym else error(13); expression(fsys); end else if sym=readsym then (* parsing read st.*)
16
G[ E]:
(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8)
E –> TE’ E’ –> +TE’ E’ –> T –> FT’ T’ –> *FT’ T’ –> F –> (E) F –> a
17
G[ E]: (1) E –> TE’ (4) T –> FT’ (7) F –> (E)
〈程序〉∷=〈分程序〉. 〈分程序〉∷=[〈常量说明部分〉][〈变量说明部 分〉][〈过程说明部分〉]〈语句〉 〈常量说明部分〉∷=CONST〈常量定义部分〉{,〈常 量 定义〉}; 〈变量说明部分〉∷=VAR〈标识符〉{,〈标识符〉}; 〈过程说明部分〉∷= PROCEDURE 〈标识符〉〈分程序〉 {;〈过程说明部分〉}; 〈语句〉∷= 〈标识符〉:=〈表达式〉 |IF 〈条件〉 then〈语句〉|CALL…|READ…|BEGIN 〈语句〉{;〈语 句〉} END|WHILE…|…
分析输入串#a+a#
栈内容 栈顶符号 当前输入 余留串 M[X,b ]
1 #E 2 #E’T E T a a +a# +a# E –> TE’ T –> FT’
3 #E’T’F 4 #E’T’a 5 # E’T’ 6 #E’ 7 #E’T+ 8 # E’T 9 #E’T’F 10 #E’T’a 11 #E’T’ 12 #E’ 13 #
编译原理课程设计LR(1)分析法

课程设计说明书课程名称:_编译原理课程设计_题目: LR(1)分析法院系:_专业班级:学号:__学生姓名:___指导教师:___2012年 6 月 22 日安徽理工大学课程设计(论文)任务书2012年6 月22 日安徽理工大学课程设计(论文)成绩LR(1)分析法一、系统简介及需求分析1.1 设计目的及要求(1)掌握LR(1)分析法的基本原理;(2)掌握LR(1)分析表的构造方法;(3)掌握LR(1)驱动程序的构造方法。
(4)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.1.2实验内容根据某一文法编制调试LR(1)分析程序,以便对任意输入的符号串进行分析。
本次实验的目的主要是加深对LR(1)分析法的理解。
对下列文法,用LR(1)分析法对任意输入的符号串进行分析:(0)E->S(1)S->BB(2)B->aB(3)B->b程序输入一以#结束的符号串(包括a、b、#),如:abb#。
输出过程如下:步骤状态栈符号栈输入串ACTION GOTO1 0 # abb# S3... ... ... ... ... ...图1-1二、设备与环境2.1硬件设备内存容量 2 GB硬盘容量 320 GB硬盘描述 7200转,SATA流处理器个数 322.2软件环境操作系统:WINDOWS XP开发平台:C语言开发软件: VC++ 6.0三、系统分析3.1 LR(1)分析法定义LR分析法是一种有效的自底向上的语法分析技术,它能适用于大部分上下文无关文法的分析,一般叫LR(k)分析方法,其中L是指自左(Left)向右扫描输入单词串,R是指分析过程都是构造最右(Right)推导的逆过程(规范归约),括号中的k是指在决定当前分析动作时向前看的符号个数。
3.2 LR(1)分析方法的主要思想(1)严格地进行最左归约(识别句柄并归约它)。
(2)将识别句柄的过程划分为由若干状态控制,每个状态控制识别出句柄的一个符号。
《编译原理》科学实验指导说明书

《编译原理》实验指导书实验一词法分析器的设计一、实验目的和要求加深对状态转换图的实现及词法分析器的理解。
熟悉词法分析器的主要算法及实现过程。
要求学生掌握词法分析器的设计过程,并实现词法分析。
二、实验基本内容给出一个简单语言的词法规则,画出状态转换图,并依据状态转换图编制出词法分析程序,能从输入的源程序中,识别出各个具有独立意义的单词,即基本保留字、标识符、常数、运算符、分隔符五大类。
并依次输出各个单Error”,然后跳过错误部分继续显示)词法规则如下:三、实验时间:上机三次。
第一次按照自己的思路设计一个程序。
第二、三次在理论课学习后修改程序,使得程序结构更加合理。
四、实验过程和指导:(一)准备:1.阅读课本有关章节(c/c++,数据结构),花一周时间明确语言的语法,写出基本算法以及采用的数据结构和要测试的程序例。
2.初步编制好程序。
3.准备好多组测试数据。
(二)上课上机:将源代码拷贝到机上调试,发现错误,再修改完善。
(三)程序要求:程序输入/输出示例:输入如下一段:main(){/*一个简单的c++程序*/int a,b; //定义变量a = 10;b = a + 20;}要求输出如右图。
要求:(1) 剔除注解符(2) 常数为无符号整数(可增加实型数,字符型数等)(四)练习该实验的目的和思路:程序开始变得复杂起来,可能是大家以前编过的程序中最复杂的,但相对于以后的程序来说还是简单的。
因此要认真把握这个过渡期的练习。
程序规模大概为200行及以上。
通过练习,掌握对字符进行灵活处理的方法。
(五)为了能设计好程序,注意以下事情:1.模块设计:将程序分成合理的多个模块(函数/类),每个模块(类)做具体的同一事情。
2.写出(画出)设计方案:模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。
3.编程时注意编程风格:空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。
4.程序设计语言不限,建议使用面向对象技术及可视化编程语言,如C++,VC,JA V A,VJ++等。
c 高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现

题目:c 高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现正文:一、引言在当今信息技术飞速发展的时代,编程语言的发展也日新月异。
C语言作为一种通用的高级程序设计语言,被广泛应用于软件开发、系统编程等领域。
本文将围绕C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现展开深入探讨。
二、C语言高级程序设计语言子集的定义与特点C语言的高级程序设计语言子集是指具有较高级别抽象特性的C语言子集,通常包括对数据类型、控制流、函数等方面的支持,同时不包括如指针运算、内存管理等复杂特性。
高级程序设计语言子集的设计旨在简化语言的复杂性,使其更易学习、易理解和易使用。
三、编译系统的基本原理编译系统是将高级程序设计语言源代码转换为目标机器代码的软件系统。
其基本原理包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等步骤。
在C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计和实现中,需要重点考虑如何有效地处理语言子集的特性,保证编译过程的高效性和可靠性。
四、C语言高级程序设计语言子集的编译系统设计1. 词法分析:根据语言子集的语法规则,将源代码分解为词法单元,并构建词法分析器进行词法分析。
2. 语法分析:通过语法分析器对词法单元进行语法分析,构建语法树并进行语法验证。
3. 语义分析:对语法树进行语义分析,包括类型检查、作用域分析等,保证程序的语义正确性。
4. 中间代码生成:根据语法树生成中间代码表示,通常采用三位置区域码形式。
5. 代码优化:对中间代码进行优化,包括常量传播、死代码删除、循环优化等,提高目标代码的执行效率。
6. 目标代码生成:将优化后的中间代码转换为目标机器代码,并进行信息、加载等处理,最终生成可执行文件。
五、C语言高级程序设计语言子集的编译系统实现1. 词法分析器的设计与实现:采用有限自动机等算法设计词法分析器,实现对词法单元的识别和提取。
2. 语法分析器的设计与实现:选择合适的语法分析算法(如LL(1)、LR(1)等)进行语法分析器的设计与实现。
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实验报告《编译原理》课程预测分析程序设计与实现一、实验目的及要求1.根据文法采用手工方式或程序方式构造预测分析表的构造;2.若采用程序方式构造预测分析表,还需要考察文法、First(α)、Follow(A)的计算机实现,有一定难度,可以给予较高加分;3.必须针对相应预测分析表,设计并实现预测分析总控程序,从而完成一个具有自上而下分析能力的语法分析器(Parser)二、实验内容◆构造该文法的预测分析表◆实现预测分析的总控程序三、实验原理LL(1)文法的判定First集与Follow集的构造预测分析表的设计预测分析总控程序的设计与实现四、文法的定义E→TE’E’→+TE’|εT→FT’T’→*FT’|εF→(E)|i五、实验步骤1.设计上下文无关文法;2.构造该文法的预测分析表;3.设计并实现相应的预测分析总控程序;六、描述核心数据结构和算法。
/*函数的定义*/int yuCeFenXi(){char X; /*X变量存储每次弹出的栈顶元素*/char a; /*a变量存储用户输入串的第一个元素*/int i;int counter=1; /*该变量记录语法分析的步骤数*/init(); /*初始化数组*/printf("wen fa : \n\n"); /*输出文法做为提示*/printf("E->Te \n");printf("e->+Te | $ \n");printf("T->Ft \n");printf("t->*Ft|$\n");printf("F ->(E)|i \n");printf("input string ,'#' is a end sign !!( i1+i2 ) \n "); /*提示用户输入将要测试的字符串*/scanf("%s",inputString);push('#');push('E');printf(" Counter-----Stack---------------Input string "); /*输出结果提示语句*/while(1) /*while循环为语法分析主功能语句块*/{printf(" ");printf("\n");printf(" %d",counter); /*输出分析步骤数*/printf(" "); /*输出格式控制语句*/printStack(); /*输出当前栈内所有元素*/X=pop(); /*弹出栈顶元素赋给变量X*/printinputString(); /*输出当前用户输入的字符串*/if( search(X)==0 ) /*在终结符集合VT中查找变量X的值,存在返回 1,否则返回 0*/{if(X == '#') /*栈已经弹空,语法分析结果正确,返回 1*/{printf("success ... "); /*语法分析结束,输入字符串符合文法定义*/return 1;}else{a = inputString[firstCharIntex];if( M(X,a)==1 ) /*查看预测分析表M[A,a]是否存在产生式,存在返回1,不存在返回0*/{for(i=0;i<13;i++) /* '$'为产生式的结束符,for循环找出该产生式的最后一个元素的下标*/{if( chanShengShi[i]=='$' ) break;}i-- ; /*因为 '$' 不是产生式,只是一个产生式的结束标志,所以i自减1*/while(i>=0){push( chanShengShi[i] ); /*将当前产生式逆序压入栈内*/i-- ;}}else{printf(" error(1) !!"); /*若预测分析表M[A,a]不存在产生式,说明语法错误*/return 0;}}}else /*说明X为终结符*/{if( X==inputString[firstCharIntex] ) /*如果X等于a,说明a匹配*/{firstCharIntex++; /*输入串的第一个元素被约去,下一个元素成为新的头元素*/}else{printf(" error(2) !! ");return 0;}}counter++;}}void init(){int i;for(i=0;i<13;i++){inputString[i]=NULL; /*初始化数组inputString[10] */stack[i]=NULL; /*初始化栈stack[10] */chanShengShi[i]=NULL; /*初始化数组chanShengShi[10]*/}}七、源程序#include <iostream.h>#include <string.h>#include <stdio.h>char inputString[13]; /*用来存储用户输入的字符串,最长为20个字符*/char stack[13]; /*用来进行语法分析的栈结构*/int base=0; /*栈底指针*/int top=1; /*栈顶指针*/char VT[5]={'i','+','*','(',')'}; /*用来存放5个终结符*/char chanShengShi[13]; /*用来存放预测分析表M[A,a]中的一条产生式*/int firstCharIntex=0; /*如果a匹配产生式,则每次firstCharIntex 自增 1 */ /*firstCharIntex用来存放用户输入串的第一个元素的下标*/char pop() ; /*弹出栈顶元素*/int push(char ch) ; /*向栈内添加一个元素,成功返回1,若栈已满则返回0*/int search(char temp) ; /*查找非终结符集合VT中是否存在变量temp,存在返回1,不存在返回0*/int M(char A, char a) ; /* 若预测分析表M[A,a]中存在产生式,则将该产生式赋给字符数组chanShengShi[10],并返回 1,若M[A,a]中无定义产生式则返回 0*/void init() ; /*初始化数组inputString[10] 、栈 stack[10] 和chanShengShi[10]*/int yuCeFenXi() ; /* 进行输入串的预测分析的主功能函数,若输入串满足文法则返回 1,不满足则返回0*/void printStack(); /*打印栈内元素 */void printinputString(); /*打印用户输入串 *//*进入主函数*/void main(){// clrscr();yuCeFenXi(); /*调用语法预测分析函数*///getch();}/*函数的定义*/int yuCeFenXi(){char X; /*X变量存储每次弹出的栈顶元素*/char a; /*a变量存储用户输入串的第一个元素*/int i;int counter=1; /*该变量记录语法分析的步骤数*/init(); /*初始化数组*/printf("wen fa : \n\n"); /*输出文法做为提示*/printf("E->Te \n");printf("e->+Te | $ \n");printf("T->Ft \n");printf("t->*Ft|$\n");printf("F ->(E)|i \n");printf("input string ,'#' is a end sign !!( i1+i2 ) \n "); /*提示用户输入将要测试的字符串*/scanf("%s",inputString);push('#');push('E');printf(" Counter-----Stack---------------Input string "); /*输出结果提示语句*/while(1) /*while循环为语法分析主功能语句块*/{printf(" ");printf("\n");printf(" %d",counter); /*输出分析步骤数*/printf(" "); /*输出格式控制语句*/printStack(); /*输出当前栈内所有元素*/X=pop(); /*弹出栈顶元素赋给变量X*/printinputString(); /*输出当前用户输入的字符串*/if( search(X)==0 ) /*在终结符集合VT中查找变量X的值,存在返回 1,否则返回 0*/{if(X == '#') /*栈已经弹空,语法分析结果正确,返回 1*/{printf("success ... "); /*语法分析结束,输入字符串符合文法定义*/return 1;}else{a = inputString[firstCharIntex];if( M(X,a)==1 ) /*查看预测分析表M[A,a]是否存在产生式,存在返回1,不存在返回0*/{for(i=0;i<13;i++) /* '$'为产生式的结束符,for循环找出该产生式的最后一个元素的下标*/{if( chanShengShi[i]=='$' ) break;}i-- ; /*因为 '$' 不是产生式,只是一个产生式的结束标志,所以i自减1*/while(i>=0){push( chanShengShi[i] ); /*将当前产生式逆序压入栈内*/i-- ;}}else{printf(" error(1) !!"); /*若预测分析表M[A,a]不存在产生式,说明语法错误*/return 0;}}}else /*说明X为终结符*/{if( X==inputString[firstCharIntex] ) /*如果X等于a,说明a匹配*/{firstCharIntex++; /*输入串的第一个元素被约去,下一个元素成为新的头元素*/}else{printf(" error(2) !! ");return 0;}}counter++;}}void init(){int i;for(i=0;i<13;i++){inputString[i]=NULL; /*初始化数组inputString[10] */stack[i]=NULL; /*初始化栈stack[10] */chanShengShi[i]=NULL; /*初始化数组chanShengShi[10]*/}}int M(char A, char a) /*文法定义因实际情况而定,该文法为课本例题的文法*/ { /*该函数模拟预测分析表中的二维数组 */ if( A=='E'&& a=='i' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Te$"); return 1; }if( A=='E'&& a=='(' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Te$"); return 1; }if( A=='e'&& a=='+' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"+Te$"); return 1; }if( A=='e'&& a==')' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='e'&& a=='#' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='T'&& a=='i' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Ft$"); return 1; }if( A=='T'&& a=='(' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Ft$"); return 1; }if( A=='t'&& a=='+' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='t'&& a=='*' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"*Ft$"); return 1; }if( A=='t'&& a==')' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='t'&& a=='#' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='F'&& a=='i' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"i$"); return 1; }if( A=='F'&& a=='(' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"(E)$"); return 1; }else return 0; /*没有定义产生式则返回0*/}char pop() /*弹出栈顶元素,用topChar返回*/{char topChar;topChar=stack[--top];return topChar;}int push(char ch){if( top>12 ){printf(" error : stack overflow "); /*栈空间溢出*/return 0;}else{stack[top]=ch; /*给栈顶空间赋值*/top++;return 1;}}int search(char temp){int i,flag=0; /*flag变量做为标志,若找到temp则赋1,否则赋0*/ for(i=0;i<5;i++){if( temp==VT[i] ) /*终结符集合中存在temp*/{flag=1;break;}}if(flag==1) return 1; /*flag==1说明已找到等于temp的元素*/else return 0;}void printStack() /*输出栈内内容*/{int temp;for(temp=1;temp<top;temp++){printf("%c",stack[temp]);}}void printinputString() /*输出用户输入的字符串*/{int temp=firstCharIntex ;printf(" "); /*该句控制输出格式*/do{printf("%c",inputString[temp]);temp++;}while(inputString[temp-1]!='#');printf(" ");}八、测试结果及实验总结1.实验截图2.实验总结这次的预测分析程序实验同样要求文法必须是LL(1)文法。