自顶向下语法分析器。。。。。。。
第5章-自顶向下语法分析方法
语法分析的主要工作： 是识别由词法分析给出的单词序列是否是给定的
正确句子（程序）。
பைடு நூலகம்语法分析常用的方法： 自顶向下的语法分析和自底向上的语法分析两大
类。
自顶向下分析思想
自顶向下的方法： 从文法的开始符号（设为〈程序〉）开始进行分析，
逐步推导的往下构造语法树，使其树叶正好构造出所给 定的源程序串(输入串)。
例5.1若有文法G[S]：
S → pA S → qB
A → cAd A→a
若有输入串w = pccadd.
考察自顶向下的推导过程。
解：推导过程为：
S pA pcAd pccAdd pccadd 其相应的语法树见右图：
S pA
cAd c Ad
a
这个文法的特点：
[1]每个产生式的右部都由终结符号开始。 [2]如果两个产生有相同的左部，那么它们的右部由不同的终 结符开始。
FOLLOW(A)的元素。
因此当文法中含有形如： A→α和 A→β的产生式时，其中 A∈VN ,α,β∈V*,当α和β不同时推导出空串时，设α * ε，β\ * ε， 则当FIRST(α) ∩(FIRST(β)∪FOLLOW(A))=φ时，对于非终结符 A的替代仍可唯一地确定候选。
定义5.3：
定义选择符集合SELECT如下： 对于给出上下文无关文法的产生式
自顶向下方法的关键： 是在推导过程中确定的选择候选式的问题。
自顶向下的主要思想： 从开始符出发导出句型并一个符号一个符号地与
给定输入串 (终结符串)进行匹配。如果全部匹配成功， 则表示开始符号可推导出给定的终结符串。因此判定 给定终结符号串是正确句子。
自顶向下的缺点:
第4章 自顶向下的语法分析
6
分析中出现的问题2：回溯问题
从各种可能的选择中随机挑选一种， 并希望它是正确的。 如果以后发现它是错误的，必须退 回去，再试另外的选择这种方式称为回 溯。 回溯代价极高，效率很低。
7
在自上而下的分析方法中如何选择使 用哪个产生式进行推导？ 假定要被替换的最左非终结符号是B， 且有n条规则：B→A1|A2|…|An，那么如何 确定用哪个右部去替代B？ 从文法的开始符号出发，如何根据当前 的输入符号（单词符号）唯一地确定选用哪 个产生式替换相应非终结符往下推导，或构 造一棵相应的语法树。
8
§4.2 FIRST和FOLLOW集合的构造
9
例1:输入串w=pccadd是否是合法的句子？
G：S→pA|qB A→cAd|a B→dB|b
S=>pA=>pcAd=>pccAdd=>pccadd 总结：本题中对于一个非终结符，存在若干 个候选式，即产生式形如：P→α1|α2|……|αn 每个候选式的第一个字符都是终结符， 且都不相同。这时可直接选用与当前输入符 号相同的那个候选式来替换P。
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3. 若X为一非终结符，则查分析表M。 若M[X，a]中为A—产生式，将A自栈 顶弹出，将产生式右部符号串按逆序逐 一推入栈中；当产生式为A时，则只将 A→ε弹出即可。若M[X，a]中为空,则调 用出错处理程序。
43
算法实现
当前字符匹 配成功。 要对栈顶的 非终结符进 行替换。
44
初始化
注意一 定要逆 序入栈。
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49
通过表4-9可以看到，每个非终结符对应 产生式的各个候选式的交集如下：
可以验证，此文法是LL(1)文法。
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递归下降语法分析程序如下：
编译原理词法分析与语法分析的过程与方法
编译原理词法分析与语法分析的过程与方法编译原理是计算机科学领域中的重要内容之一，它研究如何将高级语言程序转化为机器语言的过程。
其中，词法分析和语法分析是编译原理中的两个重要阶段。
本文将详细介绍词法分析与语法分析的过程与方法。
一、词法分析的过程与方法词法分析是编译器的第一个阶段，其主要任务是将源程序的字符序列划分成有意义的语言单元，也就是词法单元。
以下是词法分析的过程与方法：1. 扫描：词法分析器从源程序中读取字符序列，并按照事先定义的规则进行扫描。
2. 划分词法单元：根据事先定义的规则，词法分析器将字符序列划分为不同的词法单元，如关键字、标识符、常量、运算符等。
3. 生成词法单元流：将划分好的词法单元按照顺序生成词法单元流，方便后续的语法分析阶段使用。
4. 错误处理：在词法分析过程中，如果发现了不符合规则的字符序列，词法分析器会进行错误处理，并向用户报告错误信息。
二、语法分析的过程与方法语法分析是编译器的第二个阶段，其主要任务是分析词法单元流，并判断是否符合语法规则。
以下是语法分析的过程与方法：1. 构建语法树：语法分析器根据语法规则构建抽象语法树（AST），用于表示源程序的语法结构。
2. 自顶向下分析：自顶向下分析是一种常用的语法分析方法，它从根节点开始，按照语法规则向下递归分析，直到生成叶子节点对应的词法单元。
3. 底部向上分析：底部向上分析是另一种常用的语法分析方法，它从词法单元开始，逐步合并为更高级的语法结构，直到生成抽象语法树的根节点。
4. 错误处理：在语法分析过程中，如果发现了不符合语法规则的词法单元流，语法分析器会进行错误处理，并向用户报告错误信息。
三、词法分析与语法分析的关系与区别词法分析和语法分析在编译原理中起着不同的作用：1. 关系：词法分析是语法分析的前置阶段，它为语法分析提供了有意义的词法单元流。
语法分析基于词法单元流构建语法树，判断源程序是否满足语法规则。
2. 区别：词法分析主要关注词法单元的划分和分类，它是基于字符序列的处理；而语法分析主要关注词法单元之间的组合和语法结构的判断，它是基于语法规则的处理。
编译原理大作业pl语言编译程序
编译原理大作业pl语言编译程序编译原理大作业：PL语言编译程序编译原理是计算机科学中的重要课程，它研究的是如何将高级语言转化为机器语言的过程。
在这门课程的大作业中，我们需要设计一个PL语言的编译程序，将PL语言的源代码转化为可执行的机器代码。
PL语言是一种高级编程语言，它具有丰富的语法和功能，可以用来编写各种应用程序。
编写一个PL语言的编译程序需要经历以下几个步骤：首先，我们需要设计PL语言的语法规则。
语法规则定义了PL语言中各种语句和表达式的结构和组织方式。
通过定义语法规则，我们可以确定PL语言源代码的合法性，并将其转化为抽象语法树。
接下来，我们需要设计词法分析器。
词法分析器负责将源代码分解为一个个的词法单元，如关键字、标识符、运算符等。
通过词法分析器，我们可以将源代码转化为一个个的词法单元序列。
然后，我们需要设计语法分析器。
语法分析器负责根据语法规则，将词法单元序列转化为抽象语法树。
语法分析器使用一种称为“自顶向下”的分析方法，通过递归下降的方式，从源代码的起始符号开始，逐步推导出各个语法单元。
在语法分析的过程中，我们还需要设计语义分析器。
语义分析器负责对抽象语法树进行语义检查和语义处理。
它会检查变量的声明和使用是否合法，进行类型检查，生成中间代码等。
最后，我们需要设计代码生成器。
代码生成器负责将抽象语法树转化为目标机器的机器代码。
代码生成器会根据目标机器的指令集和寄存器分配策略，生成高效的机器代码。
在实现PL语言编译程序的过程中，我们还需要进行测试和调试。
我们可以编写一些PL语言的示例程序，用来测试编译程序的正确性和性能。
通过不断地测试和调试，我们可以逐步完善编译程序，使其能够正确地将PL语言源代码转化为可执行的机器代码。
编译原理大作业是一项非常有挑战性的任务，需要我们对编译原理的各个方面有深入的理解和掌握。
通过完成这个大作业，我们可以更好地理解编译原理的原理和方法，提高我们的编程能力和解决问题的能力。
软件工程 编译原理 第五章 自顶向下的语法分析方法
例:文法G(E):
E→TE E→+TE | T→FT PROCEDURE F； T→*FT | IF SYM=‘i’ THEN ADVANCE F→(E) | i ELSE 对应的递归下降子程序为: IF SYM=‘(’ THEN
其中不以P开头。
可以把P的规则等价地改写为如下的非直接左递归 形式： 左递归变 P→P 右递归 P→P|
一般而言，假定P关于的全部产生式是 P→P1 | P2 | … | Pm | 1 | 2|…|n 其中，每个都不等于，每个都不以P开头 那么，消除P的直接左递归性就是把这些规则改写 成：
第5章 自顶向下的语法分析方法
语法分析的作用是识别由词法分析给出 的单词符号序列是否是给定文法的正确句 子(程序)。 目前语法分析常用的方法有: 1、自顶向下（自上而下）分析 2、自底向上（自下而上）分析
5.3非LL(1)文法到LL(1)文法的等价转换
确定的自顶向下分析要求给定语言的文法必
须是 LL(1)形式。然而，不一定每个语言都是 LL(1)文法，对一个语言的非LL(1)文法是否能变
换为等价的LL(1)形式以及如何变换是我们讨论
的主要问题。由LL(1)文法的定义可知若文法中 含有左递归或含有左公共因子，则该文法肯定不 是LL(1)文法，因而，我们设法消除文法中的左 递归，提取左公共因子对文法进行等价变换。
1、提取公共左因子
若文法中含有形如：A→αβ|αγ的产生式，这导 致了对相同左部的产生式其右部的FIRST集相交， 也就是 SELECT(A→αβ)∩SELECT(A→αγ) ≠ φ ，不满足 LL(1)文法的充分必要条件。
Chapter04_Syntax Analysis语法分析
4.1 语法分析器的作用
●
源程序中可能出现的错误
词法错误如非法字符或拼写错关键字 标识符等； 如非法字符或拼写错关键字、 ① 词法错误如非法字符或拼写错关键字、标识符等； 如@ intege 20times 语法错误是指语法结构出错 如少分号、 是指语法结构出错， ② 语法错误 是指语法结构出错 ， 如少分号 、 begin/end不 不 配对等。 配对等。 begin x:=a+b y:=x;
2011-112011-11-4
北京化工大学信息科学与技术学院计算机系
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4.2 Context-free grammars 上下文无关文法 Context-
● The
syntax of a programming language is usually given by the grammar rules of a context-free grammar . context程序设计语言的语法通常是由上下文无关文法规则给出。 程序设计语言的语法通常是由上下文无关文法规则给出。
2011-112011-11-4 北京化工大学信息科学与技术学院计算机系 12
Note
(1) 有若干语法成分同时存在时，总是从最左的语法成 分 有若干语法成分同时存在时， 进行推导，这称之为最左推导 类似的有最右推导 最左推导， 最右推导（ 进行推导，这称之为最左推导，类似的有最右推导（一般推 导）。 (2) 从一组规则可推出不同的句子，如以上规则还可推出 从一组规则可推出不同的句子， 大象吃象” 大花生吃象” 大花生吃花生”等句子， “大象吃象”、“大花生吃象”、“大花生吃花生”等句子， 在语法上都正确，但在语义上都不正确。 它们 在语法上都正确，但在语义上都不正确。 所谓文法是在形式上对句子结构的定义与描述，而未涉及语 所谓文法是在形式上对句子结构的定义与描述，而未涉及语 文法是在形式上对句子结构的定义与描述 义问题。 问题。
编译原理(3)语法_4(自顶向下语法分析：LL(1)分析法)
课本例题3.8 第二步：计算非终结符的FOLLOW集合
G[E]: E→TE' E'→ + TE' | ε T→FT' T'→*FT' | ε F→(E) | i ③由E→TE' 知FOLLOW(E) ⊂ FOLLOW(E' )， 即FOLLOW(E' ) = {),#}； 由E→TE ' 且E ' → ε知FOLLOW(E)FOLLOW(T)，即 FOLLOW(T) = {+,),#}；
特别是当Y1～Yk均含有ε产生式时，应把ε也加到FIRST(X)中。
课本例题3.8 第一步：计算非终结符的FIRST集合 例3.8 试构造表达式文法G[E]的LL(1)分析表，其中： G[E]: E→TE' E'→ + TE' | ε T→FT' T'→*FT' | ε F→(E) | i
[解答] 首先构造FIRST集，步骤如下： ① FIRST(E') = {+, ε}； FIRST(T') = {*, ε}； FIRST(F) = {(, i}； ② T→F… 和E→T…知:FIRST(F) ⊂ FIRST(T) ⊂ FIRST(E) 即有FIRST(F) = FIRST(T) = FIRST(E) = {(,i}。
实验三自顶向下语法分析--预测分析
实验三预测分析法判断算术表达式的正确性学时数：4-6一、实验目的和要求1、用预测分析技术实现语法分析器；2、理解自顶向下语法分析方法；3、熟练掌握预测分析程序的构造方法。
二、实验内容算术表达式的文法是G[E]：E→E+T| TT→T*F| FF→(E)| i用预测分析法按文法G[E]对算术表达式（包括+、*、（）的算术表达式）进行语法分析，判断该表达式是否正确。
三、实验步骤1、准备：阅读课本有关章节，将上述算术表达式的文法改造成LL(1)文法（即消除左递归和提取左公因子）；设计出预测分析表；按算法4.5（P90）编写程序。
2、上机调试，发现错误，分析错误，再修改完善。
四、测试要求1、为降低难度，表达式中不含变量（只含单个无符号整数或i）；2、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）；3、测试用的表达式建议事先放在文本文件中，一行存放一个表达式，以分号结束。
而语法分析程序的输出结果写在另一个文本文件中；4、选作：对学有余力的同学，可增加功能：当判断一个表达式正确时，输出计算结果。
5、程序输入/输出示例：如参考C语言的运算符。
输入如下表达式（以分号为结束）和输出结果：（a）1; 或 i;输出：正确（b）1+2; 或 i+i;输出：正确（c）(1+2)*3+4-(5+6*7); 或 (i+i)*i+i-(i+i*i);输出：正确（d）((1+2)*3+4 或 ((i+i)*i+i;输出：错误，缺少右括号（e）1+2+3+(*4/5) 或 i+i+i+(*4/5);输出：错误五、实验报告要求1、写出修改后LL(1)文法，所构造的预测分析表。
2、通过对核心代码做注释或通过程序流程图的方式说明预测分析程序的实现思想。
3、写出调试程序出现的问题及解决的方法。
4、给出测试的结果。
六、思考（选作）文法G[E]所构造算术表达式只包含+和*。
请修改文法和程序，使得该语法程序可判断包含减号和除号的算术表达式的正确性。
编译原理试题及答案
编译原理试题及答案一、选择题1. 编译器的主要功能是什么？A. 将高级语言代码翻译成机器语言代码B. 进行程序调试C. 进行代码优化D. 管理程序运行时的内存分配答案：A2. 词法分析器的主要任务是什么？A. 将源代码分解成多个语句B. 将源代码分解成多个词素C. 检查源代码的语法正确性D. 将词素转换为相应的语法单位答案：B3. 下列哪个是自顶向下的语法分析方法？A. LL(1)分析法B. LR(1)分析法C. LALR(1)分析法D. GLR分析法答案：A4. 语义分析的主要任务是什么？A. 检查程序的语法正确性B. 检查程序的类型正确性C. 将源代码转换为目标代码D. 进行程序的优化答案：B5. 代码生成阶段的主要任务是什么？A. 将语法树转换为目标代码B. 进行程序的优化C. 检查程序的类型正确性D. 将源代码分解成多个词素答案：A二、简答题1. 简述编译过程的主要阶段。
答案：编译过程主要分为四个阶段：词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。
词法分析将源代码分解成词素，语法分析检查源代码的语法结构，语义分析检查源代码的语义正确性，代码生成将源代码转换为目标代码。
2. 什么是中间代码？它在编译过程中起到什么作用？答案：中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的代码形式，它通常具有更接近于机器语言的特性，但仍然保持一定的抽象级别。
中间代码在编译过程中起到桥梁的作用，它使得代码优化和目标代码生成更加方便和高效。
三、论述题1. 论述编译器优化的几种常见方法。
答案：编译器优化主要包括以下几种方法：常量折叠、死代码消除、公共子表达式消除、循环优化、代码内联、寄存器分配等。
这些优化方法可以提高程序的执行效率，减少资源消耗，提高程序的运行速度。
结束语：本试题涵盖了编译原理的基本知识点，包括编译器的功能、编译过程的主要阶段、中间代码的作用以及编译器优化的方法。
希望考生能够通过本试题加深对编译原理的理解和掌握。
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。
04 语法分析(1) _ 概述(含 消除左递归)
消除间接左递归的方法：
(1) 把间接左递归文法改写为直接左递归文法；
(2) 用消除直接左递归的方法改写文法。
下面给出一个消除文法所有左递归性的算法，该算
法对文法的要求是：文法不含回路（形如ＰＰ的
推导），且不含以ε为右部的产生式。
通用算法
• 阅读 P84 算法4.1
①把G的非终结符按任意顺序排列，如A1,…,An ②for(i=1；i<=n；i++)
0 1
q0
1
q1
q2
【定义】一个下推自动机可定义为一个7元组：
PDA M=(Q, , , q0, Z0, F, )
其中： ① Q是有限状态集； ② 是输入符号集； ③ 是栈符号集； ④ q0Q，称为起始状态； ⑤ Z0，称为栈起始符； ⑥ FQ，称为接受状态集； ⑦ 是转移函数，定义域为Q×({ε})×，且表示由 “当前状态qi、输入符号a和栈顶符号x决定PDA的转 移动作”。值域为Q×*，指明下推自动机的动作结 果包括“状态转移和栈操作”。
例4.6
设有文法G： I→I0 | Ia | Ib | a | b
对左递归文法G改写后的文法G'为 I → aI' | bI' I ' → 0I' | aI' | bI' |ε
习题 4.8
将下面的左递归文法G(S)改为非左递归的。
S → SaP|Sf |P P → QbP|Q Q → cSd|e 【解】 S → PS’ S’→ aPS’| f S’|ε P → QbP|Q Q → cSd|e
第4章 语法分析
—— 自顶向下分析法
思考题
上次课所留问题：
设计例3-3的词法分析程序。
编译原理名词解释
编译原理名词解释1. 词法分析器（Lexer）：也称为扫描器（Scanner），用于将源代码分割成一个个单词（Token）。
2. 语法分析器（Parser）：将词法分析器生成的单词序列转换成语法树（Parse Tree）或抽象语法树（Abstract Syntax Tree）。
3. 语法树（Parse Tree）：表示源代码的语法结构的树状结构，它由语法分析器根据语法规则生成。
4. 抽象语法树（Abstract Syntax Tree）：比语法树更加简化和抽象的树状结构，用于表示源代码的语义结构。
5. 语义分析器（Semantic Analyzer）：对抽象语法树进行语义检查，并生成中间代码或目标代码。
6. 中间代码（Intermediate code）：一种介于源代码和目标代码之间的中间表示形式，可以被不同的优化器和代码生成器使用。
7. 目标代码生成器（Code Generator）：将中间代码转换成特定目标平台的机器代码。
8. 优化器（Optimizer）：用于对中间代码进行优化，以提高代码的执行效率和资源利用率。
9. 符号表（Symbol Table）：用于存储程序中的标识符（变量、函数等）的信息，包括名称、类型等。
10. 语言文法（Grammar）：定义了一种语言的语法规则，常用的形式包括上下文无关文法和正则文法。
11. 上下文无关文法（Context-free Grammar）：一种形式化的语法表示方法，由产生式和非终结符组成，描述一种语言的句子结构。
12. 语言解释器（Interpreter）：将源代码逐行解释执行的程序，不需要生成目标代码。
13. 回溯法（Backtracking）：一种递归式的算法，用于在语法分析过程中根据产生式进行选择。
14. 正则表达式（Regular Expression）：用于描述一类字符串的表达式，可以用于词法分析中的模式匹配。
15. 自顶向下分析（Top-down Parsing）：从文法的起始符号开始，按照语法规则逐步构建语法树的过程。
编译原理-语法分析
自顶向下的语法分析方法简单直观，易于实现，但可能存在 左递归和回溯的问题。
自底向上的语法分析
01
自底向上的语法分析方法从源代码中的每个符号出发
，逐步归约到文法的起始符号。
02
该方法通常采用LR(0)、SLR(1)、LALR(1)等算法进行
实现。
03
自底向上的语法分析方法可以避免回溯问题，但需要
• 随着人工智能和机器学习技术的不断发展，可以利用这些技术来辅助语法分析 过程，提高语法分析的准确性和效率。例如，可以使用机器学习算法来自动识 别和处理语法规则和歧义问题。
• 另外，随着软件工程和代码质量的重视程度不断提高，对编译器和语法分析器 的要求也越来越高。未来的研究需要更加注重编译器和语法分析器的可维护性 和可扩展性，以满足不断变化的软件需求。
词法分析的算法
自底向上算法
自底向上算法是从源代码的左向右进行扫描，并从下到上构建语法结构。常见 的自底向上算法有预测分析法和移进-规约法。
自顶向下算法
自顶向下算法是从语法结构的顶层开始，向下进行推导，直到找到与源代码相 匹配的语法结构。常见的自顶向下算法有规范分析法和贪婪分析法。
语法分析概述
语法分析是编译过程的核心环节，其任务是将源代码分解成一系列的语法 结构，以便后续的语义分析和代码生成。
自底向上的算法，通过构建归 约表进行移进和规约操作。
LALR(1)算法
扩展的LR(0)算法，能够处理 更广泛的文法，生成更小的归 约表。
03
语义分析
语义分析概述
01
Байду номын сангаас02
03
语义分析是编译过程的 一个阶段，它是在语法
分析之后进行的。
语义分析的主要任务是 检查源代码的语义是否 正确，例如变量是否已 经声明，类型是否匹配
lll算法 c语言
lll算法 c语言
LL算法是一种语法分析算法，主要用于解析上下文无关文法。
在C语言中，LL算法可以用来构建语法解析器，帮助程序员解析代码。
本文将介绍LL算法的基本原理和C语言实现，以及如何使用LL 算法构建一个简单的语法解析器。
LL算法中，LL代表Left-to-right, Leftmost derivation。
这意味着算法从左到右扫描输入的字符，并尝试找到最左侧的推导路径。
LL算法的一个重要特点是它只需要一次向前看一个字符就能够确定
应该采取哪个产生式进行推导。
在C语言中，LL算法可以用递归下降分析器来实现。
递归下降
分析器是一种自顶向下的语法分析器，它将文法规则翻译成一组递归函数，每个函数表示一个非终结符。
递归下降分析器从语法树的根节点开始，递归地调用各个函数，直到生成整个语法树。
使用LL算法构建语法解析器的步骤如下：
1. 定义文法规则并将其转换为LL(1)文法。
2. 实现递归下降分析器，将每个非终结符映射为一个函数。
3. 从输入中读取字符，并调用递归下降分析器函数解析输入。
4. 根据解析结果生成语法树或报告语法错误。
LL算法和递归下降分析器是C语言中常用的语法分析技术。
掌
握这些技术可以帮助程序员更好地理解和解析代码，推进程序的开发进程。
- 1 -。
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。
编译程序五个阶段的名称及主要任务
编译程序五个阶段的名称及主要任务
编译程序通常分为五个阶段，分别是词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成。
每个阶段都有其独特的任务和目标。
1. 词法分析阶段：该阶段的主要任务是将源代码转化为一个个
的词法单元（Token），并进行标记化、分类和存储。
词法分析器（Lexical Analyzer）通常使用正则表达式或自动机等方法进行实现。
2. 语法分析阶段：该阶段的主要任务是检查词法单元是否符合
语法规则，将其转化为语法树或抽象语法树。
语法分析器（Parser）通常使用自顶向下或自底向上的方法进行实现。
3. 语义分析阶段：该阶段的主要任务是对语法树或抽象语法树
进行语义分析，检查其是否符合语义规则。
语义分析器（Semantic Analyzer）通常进行类型检查、符号表管理等操作。
4. 中间代码生成阶段：该阶段的主要任务是将语义分析后的代
码转化为中间代码（Intermediate Code），并进行优化。
中间代码通常是一种类似于汇编语言的表示形式，方便后续的目标代码生成。
5. 目标代码生成阶段：该阶段的主要任务是将中间代码转化为
目标代码（Target Code），并进行优化。
目标代码通常是一种与硬件体系结构相关的表示形式，可以被直接执行。
目标代码生成器（Code Generator）通常进行寄存器分配、指令选择、代码优化等操作。
以上是编译程序五个阶段的名称及主要任务。
每个阶段都有其独特的功能和重要性，对于编译程序的实现及优化都至关重要。
编译方法大套题
编译方法一、单项选择题1．现代的编译系统将编译程序分为若干个“遍”是为了 使程序的结构更加清晰。
2．有限自动机 M1和M2等价是指 M1和M2所识别的语言集相等 。
3．如果文法G 是无二义的，则它的任何句子α 最左推导和最右推导对应的语法树必定相同 。
４．已知符号串集{ab,aabb,aaabbb, aaaabbbb……,aa…abb…b } S →aAbA →aAb以下文法 A →λ 描述该字符串集合。
５．A →αa β·为 归约项目。
6.下列工具中，哪一个和其它3个的描述能力不等价？上下文相关文法7. 规范归约是指 最右推导的逆过程 。
8. 若a 为终极符，则A →α·a β为 移进 项目。
9. 构造编译程序应掌握 D 。
A .源语言B ．目标语言C ． 编译方法D ．以上三项都是10. 需要编译程序支持的源程序的执行分为 编译阶段和运行阶段 两个阶段。
11.下列哪一种文法的描述能力和图灵机等价？0型文法 12. 在LR 分析中不会产生下列哪一种冲突？移入/移入 13. 自动工具YACC 主要用来自动生成哪方面的程序？语法分析 14. 宏替换一般是在编译过程的哪个阶段完成的？词法分析 15. 下列哪一项和其它三项在描述能力上是不等价的？0型文法 16. 判断文法G:S-->aS|b 是几型文法？3型文法17. 对于无二义性的文法，下列关于句柄的说法正确的是__一个句型的句柄和得到这个句型的推导顺序无关__ 18．关于句柄和活前缀的关系说法不正确的是____句柄可能出现在活前缀中的任意位置。
__. 19．已知文法G[S]：S → S ；G │G G → G(T)│ H H → a │ (S) T → T+S │ S对句型：a(T+S)；H ；(S)，则下述字符串中：a 为其句柄。
20．____最右推导_也称为规范推导A ．直接推导B ．间接推导C ．最左推导D ．21.设字符串A=abcde,字符串B=ε，字符串C=ε,则字符串CAB 的长度为__5_ 22．下列文法中 C 为ＬＬ(１)文法。
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4.1 程序流程图 .............................................................. 4 5 使用说明 .................................................................... 5
实现这种自顶向下的带回溯试探法的一个简单途径是让每个非终结符对应一个递归 子程序。每个这种子程序可作为一个布尔过程。一旦发现它的某个候选与输入串相匹配， 就用这个候选去扩展语法树，并返回“真”值；否则，保持原来的语法树和 IP 值不变， 并返回“假”值。
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2 需求分析
编译原理课程设计报告
以前，人们对语法的分析都建立在人工的基础上，人工分析虽然能够做到侧类旁推， 但终究人力有限，再精密的分析都会出现或多或少的错误。为减少因人为产生的错误， 并加快语法的分析，故设计了这个自顶向下的语法分析器。人们只要运行程序，输入几 个简单的命令或语法，就能求出人们所需要的各种结果。虽然程序设计有一定的局限性， 但在这个局限中却能如人们的要求对语法进行分析，从而在一定程度上帮助人们更好的 完成工作。
自顶向下分析法就是语法分析办法中的一类。顾名思义，自顶向下就是从文法的开 始符号出发，向下推导，推出句子。这种方法是带“回溯”的。
自顶向下分析的主旨是，对任何输入串，试图用一切可能的办法，从文法开始符号 （根结）出发，自上而下地为输入串建立一棵语法树。或者说，为输入串寻找一个最左 推导。这种分析过程本质上是一种试探过程，是反复使用不同产生式谋求匹配输入串的 过程。
递归下降程序分析和 LL(1)分析一般地都要求计算先行集合，它们分别称作 First 集合和 Follow 集合。由于无需显式地构造出这些集合就可以构造出简单的自顶向下的分 析程序。 1、LL(1)文法
LL(1)文法是一类可以进行确定的自顶向下语法分析的文法。就是要求描述语言的文 法是无左递归的和无回溯的。根据 LL(1)文法的定义，对于同一非终结符 A 的任意两个产 生式 A:=a 和 A:=b，都要满足：SELECT(A：=a )∩SELECT(A:=b)=Ø。这样，当前非终结符 A 面临输入符 a 时，如果 a∈SELECT(A：=a)，则Βιβλιοθήκη 以选择产生式 A:=a 去准确匹配。
3 系统设计
自顶向下的分析算法通过在最左推导中描述出各个步骤来分析记号串输入。之所以 称这样的算法为自顶向下是由于分析树隐含的编号是一个前序编号，而且其顺序是由根 到叶自顶向下的分析程序有两类：回溯分析程序（backtracking parser）和预测分析程 序（predictive parser）。预测分析程序试图利用一个或多个先行记号来预测出输入串 中的下一个构造，而回溯分析程序则试着分析其他可能的输入，当一种可能失败时就要 求输入中备份任意数量的字符。虽然回溯分析程序比预测分析程序强大许多，但它们都 非常慢，一般都在指数的数量级上，所以对于实际的编译器并不合适。
编译原理课程设计报告
1 系统概论
语法分析是编译过程的核心部分。它的任务是在词法分析识别出单词符号串的基础 上，分析并判定程序的语法结构是否符合语法规则。语法分析器在编译程序中的地位如 图 1 所示：
图 1 语法分析器在编译程序中的地位
语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。因此，语法分析器的工作本质上就是 按文法的产生式，识别输入符号串是否为一个句子。这里所说的输入串是指由单词符号 （文法的终结符）组成的有限序列。对一个文法，当给你一串（终结）符号时，怎样知 道它是不是该文法的一个句子呢？这就要判断，看是否能从文法的开始符号出发推导出 这个输入串。或者，从概念上讲，就是要建立一棵与输入串相匹配的语法分析树。
如本程序中举例说明的 a.txt 的文法就是一个 LL（1）文法： S:=aBc|bAB A:=aAb|b
编译原理课程设计
课程设计题目 ：自顶向下语法分析器
姓 名： 院（系） ： 专业班级 ： 学 号： 指导教师 ： 设计日期 ：
目录
1 系统概论 .................................................................... 1 2 需求分析 .................................................................... 2 3 系统设计 .................................................................... 2 4 系统实现 .................................................................... 4