编译原理实验报告5-语法分析程序的设计_计算机-数据结构与算法.pdf
-z -实验 5 语法分析程序的设计（2）一、实验目的 通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序，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中算法优先分析方法。二、实验容 设计一个文法的算法优先分析程序，判断特定表达式的正确性。三、实验要求 1、给出文法如下：GE E-T|E+T;T-F|T*F;F-i|(E);可以构造算符优先表如下：+*()i+*()i 2、计算机中表示上述优先关系，优先关系的机存放方式有两种 1）直接存放，2）为优先关系建立优先函数，这里由学生自己选择一种方式；1、给出算符优先分析算法如下：k:=1;Sk:=#;REPEAT 把下一个输入符号读进 a 中；IF SkVT THEN j:=k ELSE j:=k-1;WHILE Sj a DO BEGIN REPEAT Q:=Sj;IF Sj-1 VT THEN j:=j-1 ELSE j:=j-2-z -UNTIL Sj Q 把 Sj+1Sk归约为某个 N；k:=j+1;Sk:=N;END OF WHILE;IF Sj a OR Sj a THEN BEGIN k:=k+1;Sk:=a END ELSE ERROR UNTIL a=#1、根据给出算法，利用适当的数据结构实现算符优先分析程序；2、利用算符优先分析程序完成下列功能：1）手工将测试的表达式写入文本文件，每个表达式写一行，用“；”表示结束；2）读入文本文件中的表达式；3）调用实验 2 中的词法分析程序搜索单词；4）把单词送入算法优先分析程序，判断表达式是否正确（是否是给出文法的语言），若错误，应给出错误信息；5）完成上述功能，有余力的同学可以对正确的表达式计算出结果。四、实验环境 PC 微机 DOS 操作系统或 Windows 操作系统 Turbo C 程序集成环境或 Visual C+程序集成环境 五、实验步骤 1、分析文法中终结符号的优先关系；2、存放优先关系或构造优先函数；3、利用算符优先分析的算法编写分析程序；4、写测试程序，包括表达式的读入和结果的输出；5、程序运行效果，测试数据可以参考下列给出的数据。六、测试数据 输入数据：编辑一个文本文文件 expression.txt，在文件中输入如下容：10;1+2;(1+2)*3+(5+6*7);(1+2)*3+4;1+2+3+(*4+5);(a+b)*(c+d);(ab3+de4)*5)+1;的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -正确结果：（1）10;输出：正确（2）1+2;输出：正确（3）(1+2)*3+(5+6*7);输出：正确（4）(1+2)*3+4 输出：错误（5）1+2+3+(*4+5)输出：错误（6）(a+b)*(c+d)输出：正确（7）(ab3+de4)*5)+1 输出：错误 七、实验报告要求 实验报告应包括以下几个部分：1、给定文法优先关系和存放方式；+*()i#+*(e1)e2 e2 i e2 e2#e3 e4 引入“#”，将句型包含起来并填入出错标记。使用二维数组将其存放。2、算符优先分析程序的算法和结构；程序从文本文件中逐行读取表达式，每行以“；”做标记。调用词法分析程序将这行数据分析出由一个个的单词组成的表达式，再逐个分析单词。另外，由于文法中没写入关于标识符和常数的产生式，所以在对单词符号进行语法分析时，会将标识符和常数自动规约为“i”。数据结构：的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -优先关系表 R：二维数组，存储了终结符+、*、（、）、i、#的优先关系。符号 W：结构体，有四个成员，包括：ch：char 类型，非终结符与终结符的字符标记；po：int 类型，只对终结符有效，与在 R 中的位置有关，有词法分析器提供；对于非终结符，其 po 无效；val：string 类型，综合属性；对终结符 i，其值由词法分析器提供；对非终结符，其值由规约时对应的产生式的规则计算得到；对界符或运算符，val 无效；type：int 类型，标记属性值类型，0 为标识符，不可计算；1 为可计算的数值；由词法分析器提供；注意：程序部数值的计算和标记一律使用十进制，文本中的表达式必须为十进制整数，即如果在文本中使用八进制或十六进制，词法分析器分析后不会添加至缓冲区，在表达式语确且其中不含标志符时，计算得到的结果一律使用十进制。例：对于文本中十进制数字 10，其对应的初始结构体成员的值 ch=i，po=5，val=”10”，type=1。符号栈 S：符号结构体的一维数组。算法：说明：GE E-T|E+T;T-F|T*F;F-i|(E);算符优先文法并未对非终结符定义优先关系，无法对单非产生式进行规约，所以实际上在规约时，上面的 E-T，T-F 基本没有使用，而且规约时并不严格按照产生式的右部规约，只要待规约项符合句型#N1a1N2a2 NnanNn+1#（每个 ai 都是终结符，Ni 是可有可无的非终结符），并且相对产生式，在相同位置有相同的非终结符即可规约，这样算符优先文法规约很快，但有些语法错误将无法识别，在本实验中，只要在要规约的地方准确的判断可规约的项，即符合句型，在不严格要求非终结符相同而终结符位置符号相同时，存在可匹配文法的产生式，即可规约，例如：F*F 可以匹配 T*F 继而规约为 T。定义用 Wch 表示字符名为 ch 的符号；实际程序中关于终结符优先关系的比较是利用 R 获取优先关系标志的，算法中为了可读性，直接将结构体进行比较了。从文本文件读入一行数据，反复调用 scanP()得到符号集合，用符号结构体数组 E存储；k=1;i=0;Sk=W#;Do A=Ei+;if（Sk 是终结符）j=k;else j=k 1;while(Sj A)Do 的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -Q=Sj;If(Sj-1 是终结符)j=j 1;else j=j 2;while(Sj Q);N=Statute(S,j+1,k);k=j+1；Sk=N；If(Sj A|Sj=A)k+;Sk=A;else error(Sj.po,A.po);while(A=W#);程序功能说明：程序从文本文件读入表达式，判断语法是否正确，正确则输出结果，其中有标识符的话，结果还是含有标识符的原表达式，语法错误的话，则输出错误信息。源程序：程序中文本文件在桌面文件名为 expression.txt#include#include#include using namespace std;#define NULL 0#define MAXSIZE 30 /单行表达式的符号总数最大值 typedef struct grammar_symbol /文法符号 char ch;int po;string val;int type;W;char pre66=/优先关系表 ,=,2,2,2,2,3,=a&ch=0&ch=9)flag=1;return flag;int Reserve(char strToken)/整型函数，对strToken 中的字符串查找保留字表，若它是一个保留字则返回它的编码，否则返回0 int code=0,i;char keyWord66=if,then,else,while,do;for(i=0;i 5;i+)if(strcmp(strToken,keyWordi)=0)code=i+1;break;的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -return code;int SearchOP(char ch)/整型函数，对strToken 中的字符串查找运算符和界符，若它是一个运算符或界符，则返回它的编码，否则返回0 int code=0,i;char OP10=+,*,(,),-,/,=,;for(i=0;i 10;i+)if(ch=OPi)code=i+1;break;return code;char Retract(FILE*fp,char ch)/子函数，将搜索指示器回调一个字符位置，将ch置为空白字符 ch=;fseek(fp,-1L,1);return ch;void ProError()/错误处理函数 printf(输入错误！n);return;int scan(FILE*fp,W*E,int num)W w;char ch;char strToken10;strToken0=0;/置strToken 为空串 ch=GetBC(fp);/先读取一个非空白的字符 if(feof(fp)return 0;if(ch=;)printf(;);return 0;/判断表达式尾，是则返回调用程序 if(IsLetter(ch)/判断标识符 while(IsLetter(ch)|IsDigit(ch)Concat(ch,strToken);的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -ch=GetChar(fp);ch=Retract(fp,ch);if(Reserve(strToken)/判断关键字 printf(n,strToken);else /判断标识符 printf(%s,strToken);w.ch=i;w.po=4;w.val=strToken;w.type=0;Enum=w;else if(ch=1&ch=1&ch=0&ch=7)Concat(ch,strToken);ch=GetChar(fp);ch=Retract(fp,ch);printf(n,strToken);else if(ch=x)/判断十六进制整数 ch=GetChar(fp);while(IsDigit(ch)|ch=a&ch=f)Concat(ch,strToken);的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -ch=GetChar(fp);ch=Retract(fp,ch);printf(n,strToken);else /判断十进制的0 ch=Retract(fp,ch);printf(0);w.ch=i;w.po=4;w.val=0;w.type=0;Enum=w;else if(SearchOP(ch)!=0)/判断运算符和界符 printf(%c,ch);int po=SearchOP(ch)-1;w.ch=ch;w.po=po;Enum=w;else /出错 ProError();return 1;bool checkVt(char ch)bool flag=false;int i;char Vt6=+,*,(,),i,#;for(i=0;i)do Q=Sj;的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -if(checkVt(Sj-1.ch)j=j-1;else j=j-2;while(preSj.poQ.po!=);W N=Statute(S,j+1,k);if(N.ch=#)error(4);return 0;k=j+1;Sk=N;if(preSj.poA.po=|preSj.poA.po=)k+;Sk=A;else error(preSj.poA.po);return 0;while(A.ch!=#);if(A.ch=#)printf(正确，结果为：%snn,Sk-1.val.data();return 0;int main()FILE*fp;errno_t err;if(err=fopen_s(&fp,C:UsersAdministratorDesktopexpression.txt,r)!=NULL)/以只读方式打开文件，失败则退出程序 printf(file can not open!);exit(0);int n=0;printf(语法分析结果如下：nn);while(!feof(fp)/若不是文件尾则执行循环 int num=0;W EMAXSIZE;/存储一行表达式 GetBC(fp);if(!feof(fp)n+;的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -fseek(fp,-1L,1);printf(%d),n);else break;while(1)/只读一行，行末标志为“；”int flag=scan(fp,E,num);if(flag=0)break;num+;printf(n 输出：);syntax(E,num);fclose(fp);/关闭文件 fp=NULL;/避免指向非法存 3、程序运行流程；的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -4、程序的测试结果和问题；实验报告源数据：输入表达式到文本 程序开始 是否是文件尾 读取一行文本 否 调用 syntax()判断语法是否正确 输出结果 是 否 输出错误 返回 退出程序 是 的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -其它数据：问题：实验时是根据实验报告提供的算法编程的，但是原算法使用了类似 Pascal 的语言，而我用的是 C，算法实现时具体的语法不同，例如 Pascal 的 repeat until 与 C语言的 do while 并一样，实验时不注意会使程序出错，二者的循环条件是相反的。编程时，误将终结符数组的左右括号输入成了中文的括号，导致在判断是否为终结符时，英文的左右括号无法与中文的括号匹配，程序出现了错误，虽然调试时的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神-z -很容易就发现了，但这样的细节问题不应该费时间要调试才解决，这提醒我编程时更应该认真仔细，效率才能得到保证。另外，语法错误时，这一行表达式的分析就可以直接终止但此时程序是在两层循环里面，只有跳出这两层循环才会终止，而 break 则只能跳出一层，若在最后一层使用标志，再跳出一层，这就导致之后的每一行都会多做一次判断，而我又不想使用 goto，所以最后我决定使用子函数，将语法分析的主要程序段放在子函数中，有语法错误，直接 return 就可以了。5、实验总结。本次实验有之前的词法分析程序和已经提供的算法作基础，编写起来并不难，就是要注意算符优先文法本身的优缺点，它忽略右部只有一个非终结符的产生式，而且规约的时候主要还是匹配终结符，由于这个原因，规约很快，但有些语法错误的表达式会误认为句子，所以在在原本算法的第十一步，规约的具体步骤要按具体的文法来完成，其中要包括没有匹配时对应的错误处理。实验的最主要部分的算法很容易实现，主要是如何正确的完成规约，并将正确的句子的结果计算出来，此处是借助于结构体，在每个规约步骤中，加上对应的计算规则，即可完成。通过这个，再次让我明白，编程时，设计好算法和数据结构事半功倍。的预备期期间我在党组织的关心培养与党员同志的帮助下缺德了诸多的进步现在我特将自己近一年来的情况向党组织进展如实地汇报在思想上我真正明确了的共产党员的职责将个人职责理想与远大的共产主义相结合并用实际行动来于担当不畏困难在困难关头关键时刻不退缩踏踏实实地努力工作是为共产主义事业奋斗终身的最好实践与此同时我也深刻地认识到作为一名优秀的共产党员需要将自己的行动思想等方面与党中央保持高度的一直不断拥护党的方针政中我明白一名优秀的共产党员需要有全心全意为人民效劳的精神而作为一名白衣天使的护士我更是将这种原那么深刻地灌入到自己的理念当中提高为人民效劳本领一方面是要不断提高自身的政治理论水平尤其要认真学习十六大精神
