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’|ε

T→FT’

T’→*FT’|ε

F→(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’|ε

T→FT’

T’→*FT’|ε

F→(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->i

4# 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->i

8# E’T’i2+i3#

9#E’+i3#T’->ε

10# E’T++i3#E’->+TE’

11#E’T+i3#

12# E’T’F i3#T->FT’

13# E’T’i i3#F->i

14# E’T’i3#

15# E’#T’->ε

16# #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 DO

BEGIN

把STACK栈顶符号托出去并放在X中;

IF X属于VT THEN

IF X=a THEN 把下一输入符号读进a;

ELSE ERROR;

ELSE IF X=’#’ THEN

IF 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 WHILE

STOP

END

(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。对于T’是同样的道理，用t来表示。

四、总结

此次的实验是对预测分析表程序的实现，先通过给定文法写出FIRST集FOLLOW 集以及预测分析表，根据预测分析表，编写程序分析句子。此次的实验之中，存储非终结符使用的是栈来存储，存储输入串则用到的是数组来存储。对于分析表，用函数的形式来存储相应的产生式。本次的实验加强了对预测分析程序的知识应用，对于预测分析程序的运行机制有了更进一步的认识和掌握。最重要的是通过本次的实验对书本的知识进一步的掌握了。

五、源程序

// analyze.cpp : 定义控制台应用程序的入口点。

//程序可以运行VS2015里能完全运行。

#include"stdafx.h"

#include

#include

using namespace std;

//typedef struct {

// char *base;

// char *top;

// int size;

//}SqStack; //定义栈

char stack[13];

int base = 0;

int top = 1;

char VT[5] = { 'i','+','*','(',')' }; /*用来存放5个终结符*/

char inputString[13]; /*用来存储用户输入的字符串，最长为20个字符*/

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*/

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 */

int yuCeFenXi();//预测分析主函数

void printStack(); /*打印栈内元素*/

void printinputString(); /*打印用户输入串*/

void init() {

int i;

for (i = 0; i<13; i++) {

inputString[i] = NULL; /*初始化数组inputString[10] */

stack[i] = NULL;

chanShengShi[i] = NULL; /*初始化数组chanShengShi[10]*/ }

}

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) {

cout <<" 栈溢出！"; /*栈空间溢出*/

return 0;

}

else {

stack[top] = ch; /*给栈顶空间赋值*/

top++;

return 1;

}

}

int M(char A, char a) { /*该函数模拟预测分析表中的二维数组*/

if (A == 'E'&& a == 'i') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 4, "Te$");

cout <<" E->TE'";

return 1;

}

if (A == 'E'&& a == '(') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 4, "Te$");

cout <<" E->TE'";

return 1;

}

if (A == 'e'&& a == '+') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 5, "+Te$");

cout <<" E'->+TE'";

return 1;

}

if (A == 'e'&& a == ')') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 2, "$");

cout <<" E'->ε";

return 1;

}

if (A == 'e'&& a == '#') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 2, "$");

cout <<" E'->ε";

return 1;

}

if (A == 'T'&& a == 'i') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 4, "Ft$");

cout <<" T->FT'";

return 1;

}

if (A == 'T'&& a == '(') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 4, "Ft$");

cout <<" T->FT'";

return 1;

}

if (A == 't'&& a == '+') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 2, "$");

cout <<" T'->ε";

return 1;

}

if (A == 't'&& a == '*') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 5, "*Ft$");

cout <<" T'->*FT'";

return 1;

}

if (A == 't'&& a == ')') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 2, "$");

cout <<" T'->ε";

return 1;

}

if (A == 't'&& a == '#') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 2, "$");

cout <<" T'->ε";

return 1;

}

if (A == 'F'&& a == 'i') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 3, "i$");

cout <<" F->i";

return 1;

}

if (A == 'F'&& a == '(') {

strcpy_s(&chanShengShi[0], 5, "(E)$");

cout <<" F->(E)";

return 1;

}

else

return 0; /*没有定义产生式则返回0*/

}

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 printinputString() { /*输出用户输入的字符串*/

int temp = firstCharIntex;

cout<<" "; /*该句控制输出格式*/ do {

cout << inputString[temp];

temp++;

} while (inputString[temp - 1] != '#');

cout <<" ";

}

void printStack() { /*输出栈内内容*/

int temp;

for (temp = 1; temp

cout << stack[temp];

}

}

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*/

cout <<"输入一个字符串以“#”结尾："; /*提示用户输入将要测试的字符串*/

//scanf_s("%s", inputString);

cin >> inputString;

push('#');

push('E');

/*while循环为语法分析主功能语句块*/

cout <<" 步骤栈输入字符串所用产生式"; /*输出结果提示语句*/

while (1) {

cout <<" "<< endl;

cout <<" "<< counter; /*输出分析步骤数*/

cout <<" "; /*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*/

cout << endl;

cout <<"分析成功！"; /*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*/