自底向上语法分析
自底向上的语法分析
由A(I, J)开始的语句
归约成expr还 是parameter ?
栈 … id ( id
输入 , id )…
4.4 自下而上分析
2、归约归约冲突
stmt id (parameter_list) | expr = expr parameter_list parameter_list, parameter | parameter parameter id expr id (expr_list) | id expr_list expr_list, expr | expr
来了解移进归约分析的工作方式
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
4.4 自下而上分析
S aABe A Abc | b Bd S rm aABe rm aAde rm aAbcde rm abbcde
句柄的右边仅含终结符 如果文法二义，那么句柄可能不唯一
4.4 自下而上分析
❖ 例 句柄不唯一 E E + E | E E | (E ) | id
4.4 自下而上分析
❖ 例 句柄不唯一 E E + E | E E | (E ) | id
E rm E E rm E E + E rm E E + id3 rm E id2 + id3 rm id1 id2 + id3
4.4 自下而上分析
❖ 例 句柄不唯一 E E + E | E E | (E ) | id
简述 slr(1)和 lr(1)文法的定义(一)
简述 slr(1)和 lr(1)文法的定义(一)简述 SLR(1) 和 LR(1) 文法SLR(1)和LR(1)是两种常见的自底向上的语法分析算法。
它们都可以用于语法分析器生成过程中，帮助开发者构建和验证语法分析器。
下面将对SLR(1)和LR(1)的相关定义进行列举，并阐述理由和书籍简介。
SLR(1)文法•定义：SLR(1)（Simple LR）文法是一种自底向上的语法分析方法，它使用LR(0)项目集作为状态，具有一定的限制，只能处理一些相对简单的文法。
SLR(1)文法通过构造LR(0)自动机，然后结合First集和Follow集来进行分析。
•理由：SLR(1)文法的优势是在实现过程中相对简单，并且可以处理一些常见的文法，例如算术表达式、条件语句等。
由于SLR(1)文法的限制较多，相比其他更复杂的LR分析方法，其文法设计要求相对低，因此更适合初学者理解和使用。
•书籍简介：《编译原理》（作者：龙书）是一本经典的编译原理教材，其中涵盖了SLR(1)文法的相关内容。
这本书详细介绍了语法分析的各种方法，从简单的自底向上方法到更复杂的自顶向下方法，包括SLR(1)文法的构造和应用。
《编译原理》对于初学者来说是一本很好的参考书，可以帮助读者理解SLR(1)文法及其在语法分析中的应用。
LR(1)文法•定义：LR(1) 文法是一种更强大的自底向上语法分析方法，通过考虑下一个输入符号的展望符号（look-ahead）来解决由于有多个项目具有相同的前缀而导致的归约冲突。
LR(1) 文法通过构造 LR(1) 项目集来构建 LR(1) 分析表。
•理由：相比 SLR(1) 文法，LR(1) 文法可以处理更复杂的文法，具有更强的表达能力。
通过展望符号的引入，LR(1)文法能够更准确地分析语法，解决冲突。
在实际的编译器设计中，LR(1) 文法更为常用，可以处理包括C、Java等语言中的大部分语法规则。
•书籍简介：《编译原理与设计》（作者： Aho, Lam, R. Sethi, Ullman）是一本经典的编译原理教材，其中详细介绍了LR(1)文法及其相关内容。
第 5 讲 自底向上优先分析法
最左素短语
只规定算符（终结符）之间的优先关系。找到句 只规定算符（终结符）之间的优先关系。找到句 就归约，并不考虑规约到哪个非终结符名， 柄就归约，并不考虑规约到哪个非终结符名，不 是规范归约。 是规范归约。
简单优先分析法
按照文法符号（包括终结符和非终结符） 按照文法符号（包括终结符和非终结符） 的优先关系确定句柄。 的优先关系确定句柄。
动作
#<i,移进 移进 #<i>+,规约 规约 #<+,移进 移进 +<i,移进 移进 +<i>*,规约 规约 +<*,移进 移进 *<i,移进 移进 *<i>#,规约 规约 +<*>#,规约 规约 #<+>#,规约 规约 接受
+ + > - > * > / > ↑ > ( < ) > i > # <
算符优先关系表
算符文法的定义
定义 如果不含空产生式的上下文无关文法 G 中没 VW…的产生式 则称G 有形如 U→…VW 的产生式，其中V,W∈VN则称G 为 VW 的产生式，其中V,W 算符文法（OG）。 算符文法（OG）。 性质1 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.(数学归纳法) .(数学归纳法 终结符.(数学归纳法) 性质2 性质2：如 Vx 或 xV 出现在算符文法的句型 α 中， 其中V 其中V∈VN,x∈VT, 则 α 中任何含 x 的短语必含有 V.（反证法） V.（反证法） 注：证明的具体步骤见书P100 证明的具体步骤见书P100
1.
2.
将输入符号串a 将输入符号串a1a2a3...an#依次逐个存入符 号栈S 直到遇到栈顶符号a 的优先性> 号栈S中，直到遇到栈顶符号ai的优先性> 下一个待输入符号a 时为止。 下一个待输入符号aj时为止。 栈顶当前符号a 为句柄尾， 栈顶当前符号ai为句柄尾，由此向左在栈 中找句柄的头符号a 即找到a 为止。 中找句柄的头符号ak，即找到ak-1<ak为止。
编译原理-清华大学-第5章-自底向上优先分析法(2+1)
第六章自底向上优先分析方法•教学要求：了解简单优先分折法，掌握算符优先分析法的关系表的构造以及分析过程。
•教学重点：算符优先表构造及算符优先分析法。
1自底向上分析法的基本思想•从输入串开始，朝着文法的开始符号进行最左归约，直到到达文法的开始符号为止。
•工作方式：“移进－归约”方式。
2分析程序模型1）初态时栈内仅有栈底符“＃”，读头指针在最左单词符号上。
2）语法分析程序执行的动作：a）移进读入一个单词并压入栈内，读头后移；b）归约检查栈顶若干个符号能否进行归约，若能，就以产生式左部替代该符号串，同时输出产生式编号；c）识别成功移进－归约的结局是栈内只剩下栈底符号和文法开始符号，读头也指向语句的结束符；d）识别失败语法分析程序语法表a+b……#输出带#3例如：有文法如下（1）S→aAcBe（2）A→b（3）A→Ab（4）B→d问：语句abbcde是不是该文法的合法语句？4•例：设文法G(S)：(1) S aAcBe(2) A b(3) A Ab(4) B d 试对abbcde进行“移进－归约”分析。
bbcde bbcde b cde de deabbcde eB cA a SB A a 5成功11接受2,3,4,1＃＃S 10归约＃＃aAcBe 9移进2,3,4e ＃＃aAcB 8归约e ＃＃aAc d 7移进de ＃＃aAc 6移进2,3cde ＃＃aA 5归约cde ＃＃a Ab 4移进2bcde ＃＃aA 3归约bcde ＃＃a b 2移进bbcde ＃＃a 1移进abbcde ＃＃0动作输出带输入串栈步骤移进归约的分析过程G[S]:（1）S →aAcBe（2）A →b（3）A →Ab（4）B →d 6遇到的问题：（1）如何找出进行直接归约的简单短语？（2）找出的简单短语应直接归约到哪一个非终结符？关键：确定句柄.常用的分析方法:（1）优先分析法（2）LR分析法7b db ac eSA B A d b a c e S A B A d a c eSA B a c e A B S 没有语法树如何确定句柄？86.1 自底向上优先分析法概述•基本思想：利用文法符号中相邻符号之间的优先关系（谁先规约的优先关系）找出句柄。
(2) 从词法分析、自顶向下语法分析、自底向上语法分析实际内
(2) 从词法分析、自顶向下语法分析、自底向上语法分析实际内这两种分析方法对应的就是LL和LR语法分析，也就是从产生式推导到终结字符和从终结字符规约到产生式的区别。
LL分析先拿到产生式左值。
此时想要做的是确认这个产生式左值非终结符号是什么，即是由什么产生式右值构成的。
对于不nullable的非终结符A，只有以FIRST（A）中的文法符号开头的文法符号串才有可能构成这个A。
根据向前看的字符，与之于FIRST（A）匹配，匹配失败则报error。
对于nullable的A，它可以被跳过，所以如果下一个文法符号在FOLLOW（A）中则可以用A->ε把A推导为空。
迭代这个过程最终把开始符号作为根节点展开成一颗语法树。
LR分析与LL相反。
首先，说明一下LR的意思。
L扫描没问题，R推导可能有点迷惑人。
其实LR分析是从左到右规约，也就是从右到左推导。
顾名思义是从语法树的叶节点开始，也就是一开始拿起某一个推导式右值中的一个文法符号，根据看到的下一个文法符号，决定应该做什么动作。
在这个过程中，分析器不断构造句柄，也就是可以被规约的文法符号串，并且不断规约这个句柄。
在这个过程中，分析器始终是拿到一个句柄（或者可能被构造成下一个句柄的候选者），这个句柄是从初试串的最左边的一个子串规约来的，然后看下一个终结字符（注意，这是向前看看到的一定是个终结字符，因为分析过程还从来没有到达过向前看的这个字符），决定采取以下几种动作：1，规约这个句柄+先前看符号，2，把句柄候选者+向前看符号作为新的句柄规约，3，把句柄候选者+向前看符号作为新的句柄候选者，4，把这个句柄原地规约。
如果用栈实现的话，总结起来以上四种情况对应两种操作，移入，和，规约。
重复这一过程直至规约到开始符号为止。
从效果上讲，LR更强大一些，可以表达更多的无二义性文法。
句子语法分析
句子语法分析语法分析是自然语言处理中的一个重要环节，通过对句子的结构和语法规则进行分析，可以帮助我们理解句子的语义和意图。
句子的语法结构牵涉到词汇、短语和句子之间的关系，下面将介绍常见的句子语法分析方法。
一、基于规则的语法分析方法基于规则的语法分析方法是最早也是最经典的方法之一。
它使用一组语法规则和转换规则来对句子进行分析。
其中，语法规则描述了句子中不同部分的语法关系和格式要求，而转换规则则指定如何将一个句子转换为另一个句子。
常见的基于规则的语法分析方法有自顶向下分析和自底向上分析。
1. 自顶向下分析自顶向下分析又称为预测分析，是从句子的最高层次开始逐步向下分析的过程。
它从句子的起始符号开始，根据语法规则一步一步地向下进行推导，直到得到具体的句子结构。
自顶向下分析的优点是简单易懂，但由于其自上而下的分析方式，可能会造成冗余的分析和回溯，导致效率低下。
2. 自底向上分析自底向上分析又称为移进规约分析，是从句子的底层开始逐步向上分析的过程。
它从句子的词汇项开始，不断将相邻的词汇项合并为更大的短语，直到最终得到整个句子的结构。
自底向上分析的优点是能够更好地处理复杂的语法结构，但也存在分析歧义性和效率低下的问题。
二、基于统计的语法分析方法基于统计的语法分析方法是近年来受到广泛应用的方法之一。
它利用大规模的语料库数据进行训练，通过统计分析句子中词汇和短语的共现关系，来预测句子的语法结构。
常见的基于统计的语法分析方法有基于PCFG（Probabilistic Context-Free Grammar）的方法和基于依存关系的方法。
1. 基于PCFG的方法基于PCFG的方法是一种基于上下文无关文法的句法分析方法。
它通过对语法规则和转换规则进行统计建模，来计算句子中各个语法成分的概率分布。
然后，利用维特比算法或者基于图的算法来寻找最可能的句子结构。
2. 基于依存关系的方法基于依存关系的方法是一种基于句子中单词之间依存关系的句法分析方法。
在自底向上的语法
在自底向上的语法一、什么是自底向上的语法自底向上的语法（Bottom-Up Parsing）是一种常用的语法分析方法，用于将一个字符串根据给定语法规则转化为语法分析树。
与之相对的是自顶向下的语法分析方法，自顶向下的语法分析从根节点开始，逐步将输入的字符串分解为非终结符和终结符，直到得到语法分析树。
而自底向上的语法分析则相反，它从叶子节点开始，逐步合并成非终结符，直到得到语法分析树。
自底向上的语法分析方法通常采用的是操作符优先分析法（Operator Precedence Parsing），也称为算符优先文法。
这种分析方法可以通过构造一个算符优先关系表来进行分析，从而判断字符串是否符合给定的语法规则。
自底向上的语法分析方法适用于各种类型的语言和文法，包括正则文法、上下文无关文法等。
这种方法具有较高的灵活性和适应性，并且能够处理大型复杂的文法和语言。
二、自底向上的语法分析步骤自底向上的语法分析过程可以分为以下步骤：1. 词法分析首先，将输入的字符串进行词法分析，将其划分为一个个单词或记号（Token）。
每个单词或记号都具有一个特定的含义，表示了输入字符串中的一个基本语义单元。
2. 初始化构建一个栈（Stack）用于保存已识别的单词或记号，并初始化一个语法分析表（Parsing Table）用于记录语法规则和操作符的优先级关系。
3. 移入操作从输入的字符串中读取一个未处理的单词或记号，并将其压入栈中。
4. 归约操作不断检查栈中的记号序列是否满足某一语法规则，如果满足，则将该记号序列替换为相应的非终结符，并执行相应的语义动作。
重复这个过程，直到不能再进行归约操作。
5. 接受或错误处理如果最终栈中只剩下一个元素，且该元素为起始符号，则语法分析成功，接受输入的字符串。
如果栈中无法进行归约操作，或者最终栈中还有多余的元素，或者无法匹配到输入字符串的所有部分，则语法分析失败，进行错误处理。
三、算符优先文法算符优先文法是自底向上分析方法的代表，它以操作符的优先级和关联性为基础，构造一个优先关系表来进行分析。
编译原理实验报告OPG
编译原理实验报告实验名称：自底向上语法分析姓名：覃立明专业班级：网工101学号：*********实验二：自底向上语法分析算法程序设计基本要求：完成自底向上语法分析算法的程序设计。
主要内容：设计、调试并测试自底向上语法分析算法程序。
操作要点：程序设计、调试与测试，撰写实验报告。
主要仪器设备：计算机程序代码：/*说明：本程序只针对文法G[E]E→E+T | TT→T*F | FF→( E ) | i*/#include <stdio.h>#include <string.h>//初始化变量char p[10][10]={{'N','+','N'},{'N'},{'N','*','N'},{'N'},{'N','^','N'},{'N'},{'(','N',')'},{'i'}};char pp[10];char m[20]={'+','*','^','i','(',')','#'};char t[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(); //函数：报错int rule(char parr[10][10],char pparr[10]);//函数：检查是否存在相应的规则void prn(char stack[50],int pt); //函数：打印运行栈中的数据main (){char str[50];char a,q;char s[50];int k,j,n,i,ii;scanf("%s",str);s[0]='n';n=0;k=1;s[k]='#';do{a=str[n];if (termin(m,a)<0) { error();return(0); }if (termin(m,s[k])>=0) j=k; else j=k-1;if (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; else j=j-2;}while (compare(t,s[j],q)!='<');ii=0; //修改流程图的部分for(i=j+1;i<=k;i++){pp[ii]=s[i];ii++;}pp[ii]='\0';if(rule(p,pp)){k=j+1;s[k]='N';prn(s,k);}else{error();return(0);}}else{if (compare(t,s[j],a)=='<'){k=k+1;s[k]=a;n=n+1;prn(s,k);}else{if (compare(t,s[j],a)!='='){error();return(0);}else{if (compare(t,s[j],'#')=='='){printf("The sentence is legal\n");return(1);}else{k=k+1;s[k]=a;n=n+1;prn(s,k);}}}}}while (str[n]!='\0');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); else return(-1); }char compare(char xarr[20][20],char c1,char c2) {int i,j;char r;i=termin(m,c1);j=termin(m,c2);r=xarr[i][j];return(r);}void error(){printf("The sentence is not legal\n!");}int rule(char parr[10][10],char pparr[10]) {int i;for(i=0;i<=7;i++)if(strcmp(pparr,parr[i])==0) return(1); return(0);}void prn(char stack[50],int pt){int i;for(i=1;i<=pt;i++)printf("%c",stack[i]);printf("\n");}运行结果截图：实验体会：此次实验通过算符优先算法设计语法分析程序，借助教材P117图6.8算符优先分析规约过程流程图设计程序。
编译原理语法分析实验报告
编译原理语法分析实验报告一、实验目的本实验主要目的是学习和掌握编译原理中的语法分析方法，通过实验了解和实践LR(1)分析器的实现过程，并对比不同的文法对语法分析的影响。
二、实验内容1.实现一个LR(1)的语法分析器2.使用不同的文法进行语法分析3.对比不同文法对语法分析的影响三、实验原理1.背景知识LR(1)分析器是一种自底向上（bottom-up）的语法分析方法。
它使用一个分析栈（stack）和一个输入缓冲区（input buffer）来处理输入文本，并通过移进（shift）和规约（reduce）操作进行语法分析。
2.实验步骤1）构建文法的LR(1)分析表2）读取输入文本3）初始化分析栈和输入缓冲区4）根据分析表进行移进或规约操作，直至分析过程结束四、实验过程与结果1.实验环境本实验使用Python语言进行实现，使用了语法分析库ply来辅助实验。
2.实验步骤1）构建文法的LR(1)分析表通过给定的文法，根据LR(1)分析表的构造算法，构建出分析表。
2）实现LR(1)分析器使用Python语言实现LR(1)分析器，包括读取输入文本、初始化分析栈和输入缓冲区、根据分析表进行移进或规约操作等功能。
3）使用不同的文法进行语法分析选择不同的文法对编写的LR(1)分析器进行测试，观察语法分析的结果。
3.实验结果通过不同的测试案例，实验结果表明编写的LR(1)分析器能够正确地进行语法分析，能够识别出输入文本是否符合给定文法。
五、实验分析与总结1.实验分析本实验通过实现LR(1)分析器，对不同文法进行语法分析，通过实验结果可以观察到不同文法对语法分析的影响。
2.实验总结本实验主要学习和掌握了编译原理中的语法分析方法，了解了LR(1)分析器的实现过程，并通过实验提高了对语法分析的理解。
六、实验心得通过本次实验，我深入学习了编译原理中的语法分析方法，了解了LR(1)分析器的实现过程。
在实验过程中，我遇到了一些问题，但通过查阅资料和请教老师，最终解决了问题，并完成了实验。
第五章语法自底向上方法
Sj(FIRST(W) {W})则有Si ⊳ Sj 输入流的开始和结束标志 ‘＃’，文法的开始符为Z， ➢ SFIRST(Z),有# ⊲ S，; 且＃ ⊲ Z ➢ SLAST(Z)，有S ⊳ #，; 且Z ⊳ ＃
符号栈 # #b #b( #b(a #b(M #b(Ma #b(Ma) #b(L #bM #bMb #Z
简单优先分析实例
关系
输入流
⊲
b(Hale Waihona Puke a)b#⊲(aa)b#
⊲
aa)b#
⊳
a)b#
a)b#
)b#
⊳
b#
⊳
b#
b#
⊳
#
⊳
#
5.3 LR类分析方法
•规范句型：用最右推导导出的句型(也称右句
型）。
•规范前缀：若存在规范句型，且是终极符
ISi，并做下面动作： [1] 对每个符号XSymbSet：
若ISiX非空，给ISiX标上NO，并在ISi和ISiX之间 画有向X边:ISi → ISiX。 [2] 给ISi标上OK。 ■ 重复上述步骤二，直至在LRSM中没有被标记为NO的 状态（项目集）节点为止。
S0
S1=S0a
S3
•abc[1] •abd[2] •ad[3] •bec[4] •bed[5]
活前缀 为一个或若干规范句型的前缀。
在规范归约过程中的任何时刻已分析过 的部分，即在分析栈（符号栈）中的符 号串均为规范句型的活前缀，表明输入 串的已被分析过的部分是该文法某规范 句型的一个正确部分。
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…。
编译原理习题答案
编译原理习题答案编译原理习题答案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程序语言翻译成机器语言的过程。
在学习编译原理的过程中，习题是必不可少的一部分。
通过解答习题，我们可以更好地理解和掌握编译原理的相关知识。
下面是一些编译原理习题的答案，希望对大家的学习有所帮助。
1. 什么是编译器？答：编译器是一种将高级程序语言翻译成机器语言的程序。
它接收源程序作为输入，经过词法分析、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阶段的处理，最终生成可执行的目标程序。
2. 什么是词法分析？答：词法分析是编译器的第一阶段，它将源程序分割成一个个词素（token），并识别出每个词素的类型。
常见的词素类型包括关键字、标识符、常量、运算符和界符等。
3. 什么是语法分析？答：语法分析是编译器的第二阶段，它根据词法分析得到的词素序列，判断它们是否符合给定的语法规则。
语法分析使用的是上下文无关文法，常用的语法分析方法有LL(1)分析和LR(1)分析等。
4. 什么是语义分析？答：语义分析是编译器的第三阶段，它对源程序进行语义检查，并生成中间代码。
语义分析主要包括类型检查、作用域分析和语义动作等。
5. 什么是中间代码生成？答：中间代码生成是编译器的第四阶段，它将源程序转换成一种中间表示形式，以便进行代码优化和目标代码生成。
常见的中间表示形式有抽象语法树（AST）、三地址码和四元式等。
6. 什么是代码优化？答：代码优化是编译器的第五阶段，它通过对中间代码进行分析和变换，以提高目标程序的执行效率。
常见的代码优化技术包括常量传播、公共子表达式消除和循环优化等。
7. 什么是目标代码生成？答：目标代码生成是编译器的最后一阶段，它将中间代码转换成特定机器的目标代码。
目标代码可以是汇编语言代码或机器语言代码，它可以直接在目标机器上执行。
8. 什么是语法制导翻译？答：语法制导翻译是一种将源程序翻译成目标代码的方法，它将语义动作嵌入到语法规则中，以实现翻译的过程。
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6章 (1)
…a
a >b
24
由定义直接构造：
预备知识：
定义两个集合：
+ + FIRSTVT(B)={b|B b…或B Cb…},
+ + LASTVT(B)={b|B …b或B …bC}
即最后一个终结符 即第一个终结符
25
三种优先关系的计算为： a)≡关系 条件：A…ab... A…aBb… b) <关系 条件:A…aB… bFIRSTVT(B) 结论:a<b c) >关系 条件:A…Bb… aLASTVT(B) 结论:a>b
20
定义：设G是不含产生式的算符文法,若G中任何两个终 结符号之间至多有一种优先关系存在，则G是一个算符 优先文法OPG。 注：不允许有ab、 a≡b、 ab 中的两种同时存在 要完成运算符间优先级的比较，最简单的办法是先定义 各种可能相继出现的运算符的优先级，并将其表示成矩 阵形式，即得到一个算符优先关系表。在分析过程中通 过查询矩阵元素而获得算符间的优先关系。
了解算符优先分析法的优缺点和实际应用中的局限性
2
【学习指南】
算符优先分析法是自下而上语法分析的一种，它的算
法简单、直观、易于理解，故通常作为学习其它自下 而上语法分析的基础。在学习前，应复习有关语法分 析的知识，如：什么是语言、文法、句子、句型、短 语、简单短语、句柄、最右推导、规范归约基本概念
S
A
A→Ab
最右推导 句型
abbcde
句柄 归约用规则 b A→b
S→aAcBe
aAbcde
Ab
d
A→Ab
B→d
A
A→b
B
B→d
aAcde
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实验3 自底向上语法分析
——算符优先OP
一、实验目的
理解自底向上语法分析的基本思想。
理解算符优先文法的概念。
掌握算符分析表和优先函数的构造。
掌握算符优先分析器的工作原理和工作流程。
二、实验原理
算符优先分析法是一种简单、直观、广为使用的语法分析方法，这种方法特别适用于程序设计语言中的表达式的分析。
算符优先分析法就是仿照算术表达式的运算过程而提出的一种自底向上的语法分析方法，基本思想是：根据文法终结符之间的优先关系，通过比较相邻算符的优先次序来确定句型的最左素短语，并进行归约。
所谓的算符优先文法是指：对算符文法中任意两个终结符对(a，b)之间至多有一种优先关系成立的文法，而算符文法G中的任何一个产生式都不包含两个非终结符相邻的情况。
对于满足这样条件的文法，即可用算符优先分析法对其进行分析。
确定了符合要求的文法之后，自底向上的分析方法的关键就是如何在当前的句型中寻找可归约的子串，算符优先分析法在归约过程中，通过终结符之间的优先关系确定当前的句型中的最左素短语，与非终结符无关，只需知道把当前句型中的最左素短语归约为一非终结符。
在算符优先分析法分析过程中，可以设置一个栈S，用来存放归约或者待形成最左素短语的符号串，用一个工作单元sym存放当前读入的输入符号，归约成功的标志是当前读入的输入符号是句子的结束符号#，栈S中只剩下#和文法开始符号。
三、实验任务
（一）准备：
1.阅读课本有关章节，考虑好设计方案；
2.设计出模块结构、测试数据，初步编制好程序。
（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：
给定一个上下文无关文法G构造其算符优先分析器，从而判定该文法G是否是算符优先文法，生成的算符优先分析器能够判断出句子的正确与否。
G[B]:B→BoT|T T→TaF|F F→nF|(B)|t|f
步骤：
1.编写程序，构造上述文法G的FIRSTVT和LASTVT集，并生成算符优先关系表。
（选做）
2.根据给定的优先关系表判别句子是否为文法的句子（必须完成，跳过第一步
的同学，请参考P121 表6.15）。
参考流程：
初始化优先关系表；
栈内仅有#号；sym=’’；读头ip指向第一个输入带上的符号；
While (!(栈内只剩一个#和S and 输入串上符号只剩#))
{读一个符号到sym
if (a<⋅sym) or (a=sym) then
begin /* 移进* /
把sym推入栈中；
使ip前进到下一个符号；
end
if a⋅>sym then /* 归约* /
repeat
从栈中弹出符号
until 栈顶终结符号<⋅最近弹出的终结符号；
else error}
可以简单得出句子正确与否的结论，亦可按如下格式输出：
对输入的串ntofat#
步骤符号栈当前符号剩余输入串动作
1 # n ntofat# 移进
2 #n t tofat# 移进
3 ……
四、实验报告
编制并调试程序程序，运行通过后，书写实验报告，报告包括以下内容。
1.实验题目与要求
2.总的设计思想，及环境语言、工具等
3.数据结构与模块说明(功能与框图)
4.源程序(核心代码)
5.运行结果与运行情况
6.总结。