2. 程式人生 > >遞迴下降語法分析實驗

遞迴下降語法分析實驗

阿新 • • 發佈：2019-02-02

一、實驗目的

通過設計、開發一個高階語言的遞迴下降語法分析程式，實現
對詞法分析程式所提供的單詞序列進行語法檢查和結構分析，加
深對相關課堂教學內容的理解，提高語法分析方法的實踐能力。

二、實驗要求

(1)理解語法分析在編譯程式中的作用，以及它與詞法分析程式的
關係；
(2)掌握遞迴下降語法分析方法的主要原理；
(3)理解遞迴下降分析法對文法的要求；
(4)熟練掌握Select集合的求解方法；
(5)熟練掌握文法變換方法（消除左遞迴和提取公因子）。

三、實驗原理

遞迴下降分析法是語法分析中最易懂的一種方法，基本原理
是：對每個非終結符號（分別代表一個語法單位）按其產生式結
構構造相應語法分析子程式，以完成該非終結符號所對應的語法
單位的分析和識別任務。其中終結符號產生匹配命令，而非終結
符號則產生過程呼叫命令。因為文法可以遞迴，相應子程式也是
遞迴的，所以稱這種方法為遞迴子程式下降法或遞迴下降法。其
中子程式的結構與產生式結構幾乎是一致的。
《編譯原理》實驗指導書
假設一個文法中的非終結符號A 的全部產生式為
A��α1|α2|……|αn ，則必須滿足以下條件才能保證可以唯一的選
擇合適的產生式，才能採用遞迴下降分析法：
Select(A��αi)∩Select(A��αj)=Φ,其中i≠j
假設文法中有如下的產生式A��β1|β2|…|βn，則應按如下方法
編寫語法分析子程式。

四、實驗步驟

(1)根據S語言BNF形式的語法規則（見附件A），寫出S語言的上下
文無關文法；
(2)求每個產生式的Select集：
procedure A( )
begin if token∈Select(A��β1) then θ(β1) else
if token∈Select(A��β2) then θ(β2) else
……
if token∈Select(A��βn) then θ(βn) else
error()
end
其中 βi =X1X2…Xn，θ(βi) =θ’(X1); θ’(X2);…; θ’(Xn)；如果
Xi∈VN，θ’(Xi)= Xi；如果Xi∈VT，θ’(Xi)= Match(Xi)；如果Xi= ε,
θ’(Xi) = skip（空語句）。
《編譯原理》實驗指導書
10
Select(A��β)= First(β)，當 ε∉First(β)
= (First(β)-{ε})∪Follow(A)，當ε∈First(β)
(3)判斷是否滿足遞迴下降法分析條件，若不滿足用消除左遞迴和
提取公因子等文法等價變換操作對文法進行變換，使其滿足遞
歸下降法的要求；
(4)構造遞迴下降語法分析程式，對文法中的每個非終結符號按其
產生式結構產生相應的語法分析子程式,完成相應的識別任
務。其中終結符號產生匹配命令，非終結符號則產生呼叫命令。
實際的語法分析工作從呼叫主程式（開始符號S對應的程式）
開始，根據產生式遞迴呼叫各個分析子程式；
(5)撰寫實驗報告。

程式碼

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
using namespace std;


void Print();
void Scanner();
bool Statement();
bool Condition();
bool While_Statement();
bool Expression();
bool Item_expression();
bool Factor();
bool Conditional_statements();
bool Assignment_statement();
bool
 
 Compound_statements();


int syn;//存放單詞的型別
int p;

char ch;
int sum;//用來儲存數字的值 
char program[200],token[10];
char *rwtab[9]={"begin","if","then",
                "else","while","do","Const"
                ,"Var","end"};
int m;              

bool isDigital(char ch)
{
    if(ch<='9'&&ch>='0')
        return true;
    else
        return false;
}

bool isAlpha(char ch)
{
    if(ch>='a'&&ch<='z'||ch>='A'&&ch<='Z')
        return true;
    else
        return false;
}




void Scanner()
{
    int num=0;
    for(m=0;m<10;m++)
    {
        token[m]='\0';
    }
    m=0;
    ch=program[p++];

    while(ch==' '||ch=='\n'||ch=='\t')
    {
        ch=program[p++];
    }
    if(isAlpha(ch)){
        do{
            token[m++]=ch;
            ch=program[p++];
        }while(isAlpha(ch)||isDigital(ch));
        p--;
        syn=10;
        token[m++]='\0';
        for(int n=0;n<=8;n++)
        {
            if(strcmp(token,rwtab[n])==0)
            {
                syn=n+1;
                break;
            }
        }
        return;
    }
    else if(isDigital(ch))
    {
        sum=0;
        while(isDigital(ch))
        {
            sum=sum*10+ch-'0';
            ch=program[p++];
        }
        p--;
        syn=11;
        if(isAlpha(ch))
            syn=-1;
        return;
    }
    else
    {
        token[0]=ch;
        switch(ch)
        {
            case '<':ch=program[p++];
                    if(ch=='>')
                    {
                        syn=22;
                        token[1]=ch;
                    }
                    else if(ch=='=')
                        {
                            syn=18;
                            token[1]=ch;
                        }
                    else{
                        syn=19;
                        p--;
                    }
                    break;
            case '>':ch=program[p++];
                    if(ch=='=')
                    {
                        syn=21;
                        token[1]=ch;
                    }
                    else{
                        syn=20;
                        p--;
                    }           
                    break;
            case '=':ch=program[p++];
                    if(ch=='=')
                    {
                        syn=17;
                        token[1]=ch;
                    }
                    else{
                        syn=16;
                        p--;
                    }
                    break;
            case '+':syn=12;break;
            case '-':syn=13;break;
            case '*':syn=14;break;
            case '/':syn=15;break;
            case ';':syn=23;break;
            case '(':syn=24;break;
            case ')':syn=25;break;
            case ',':syn=26;break;
            case '#':syn=0;break;
            default:syn=-1;break;                   
        }
        return;
    }
}

bool Constan_Defined()
{
    if(syn==10)
    {
        cout<<"常量定義"<<token<<endl;
        Scanner();
        if(syn==16)
        {
            cout<<"等於"<<token<<endl;
            Scanner();
            if(syn==11)
            {
                cout<<"無符號整數"<<sum<<endl;
                return true;
            }
            return false;
        }
        return false;
    }
    return false;
}

bool Constan_Description()
{
    Scanner();
    if(syn==7)
    {
        cout<<"常量說明"<<token<<endl;
        Scanner(); 
        while(Constan_Defined())
        {
            Scanner();
            if(syn==23)
            {
                cout<<"分號"<<token<<endl;
                return true;
            }
            else if(syn==26)
            {
                cout<<"逗號"<<token<<endl;
                Scanner();
                continue;
            }
            cout<<"常量說明錯誤"<<endl; 
        }
    }
    else
        return false;
}


bool  Variable_Defined()
{
    if(syn==10)
    {
        cout<<"變數定義"<<token<<endl;
        return true;
    }
    else
        return false;
}

bool Variable_Description()
{
    if(syn==10||syn==2||syn==5||syn==1||syn==0)
    {
        return true;
    }
    Scanner();
    if(syn==8)
    {
        cout<<"變數說明"<<token<<endl;
        Scanner();
        while(Variable_Defined())
        {
            Scanner();
            if(syn==23)
            {
                cout<<"分號"<<token<<endl; 
                return true;
            }
            else if(syn==26)
            {
                cout<<"逗號"<<token<<endl;
                Scanner();
                continue;   
            }

        }
    }
} 



bool Condition()
{
    cout<<"條件"<<endl;
    Expression();
    if(syn==17||syn==18||syn==19||syn==20||syn==21
        ||syn==22)
    {
        cout<<"關係運算符"<<token<<endl;
        Scanner(); 
    }
    else
    {
        cout<<"關係運算符錯誤"<<endl;
        return false;
    }
    Expression();
}

bool Expression()
{
    cout<<"表示式"<<endl;
    //Scanner();
    do{
        if(syn==12||syn==13)
        {
            cout<<"加法運算子"<<token<<endl;
            Scanner();
            Item_expression();
        }
        else
        {
            Item_expression();
        }
    }while(syn==12||syn==13);
    return true;
}

bool Item_expression()
{
    cout<<"項"<<endl;
    while(Factor())
    {
        //Scanner();
        if(syn==14||syn==15)
        {
            cout<<"乘法運算子"<<token<<endl;
            Scanner(); 

        } 
        else{
            return true;
        }
    } 
    return false;
}

bool Factor()
{
    cout<<"因子"<<endl;
    //Scanner();
    if(syn==10)
    {
        cout<<"識別符號"<<token<<endl;
        Scanner();//特殊 
        return true;
    }
    else if(syn==11)
    {
        cout<<"無符號數字"<<sum<<endl;
        Scanner();
        return true;
    }
    else if(syn==24)
    {
        cout<<"左括號"<<token<<endl;
        Scanner();
        Expression();
        if(syn==25)
        {
            cout<<"右括號"<<token<<endl;
            Scanner();
            return true; 
        }
        else
        {
            cout<<"沒有），錯誤"<<endl;
            return false; 
        }
    }
    else
    {
        cout<<"沒有左括號"<<endl;
        return false;
    }
    return false;
}

bool Assignment_statement()
{
    cout<<"賦值語句"<<endl;
    cout<<"識別符號"<<token<<endl; 
    Scanner();
    if(syn==16)
    {
        cout<<"賦值語句="<<endl;
        Scanner();
        Expression();
        return true; 
    }
    else
    {
        cout<<"沒有="<<endl;
    }
}

bool Compound_statements()
{
    cout<<"複合語句"<<token<<endl;
    Scanner();
    while(Statement())
    {
        if(syn==23)
        {
            cout<<"複合語句中的分割符"<<token<<endl;
            Scanner();
            if(syn==9)  {
                //cout<<"複合語句"<<token<<endl;
                break; 
            }
        }
    }
    if(syn==9)
    {
        cout<<"複合語句"<<token<<endl;
        Scanner();
        return true;
    }
    else
    {
        cout<<"複合語句缺乏"<<endl;
        return false;
    }
    if(syn==0)
    {
        cout<<"複合語句"<<token<<endl;
    }
}


bool Conditional_statements()
{
    if(syn==2)
    {
        cout<<"條件語句if"<<endl;
        Scanner();
        Condition();
        if(syn==3)
        {
            cout<<"then"<<endl;
            Scanner();
            Statement();
            if(syn==4)
            {
                Scanner();
                Statement();
            }
            else
            {
                return true;
            }
        }
        else
        {
            cout<<"條件語句中缺少 then"<<endl;
            return false;
        }
    }
    else
    {
        return false;
    }
}

bool While_Statement()
{
    cout<<"迴圈語句"<<token<<endl;
    Scanner();

        Condition();
        if(syn==6)
        {
            cout<<"while迴圈的do"<<endl;
            Scanner();
            Statement();
            return true;
        }
//      else 
//          return false;


    else
        return false;
}

bool Statement()
{
    if(syn==10)
    {
        Assignment_statement();
        return true;    
    }
    else if(syn==5)
    {
        While_Statement(); 
        return true;
    }
    else if(syn==1)
    {
        Compound_statements();
        return true;
    }
    else if(syn==2)
    {
        Conditional_statements();
        return true;
    }
    else
    {
        return false;
    }
}



int main()
{
    printf("輸入語法分析串以#作為結束\n");
    do
    {
        ch=getchar();
        program[p++]=ch;
    }while(ch!='#');
    p=0;
    cout<<"程式開始"<<endl;     
    Constan_Description();
    Variable_Description();
    do{
        Scanner();
        Statement();
    }while(syn!=0);
    cout<<"程式結束"<<endl;
}

相關推薦

遞迴下降語法分析實驗

一、實驗目的 通過設計、開發一個高階語言的遞迴下降語法分析程式，實現 對詞法分析程式所提供的單詞序列進行語法檢查和結構分析，加 深對相關課堂教學內容的理解，提高語法分析方法的實踐能力。 二、實驗要求 (1)理解語法分析在編譯程式中的作用，以及它與詞

編譯原理--遞迴下降語法分析原始碼(C Language)

    花了一晚上寫的編譯原理作業,遞迴下降語法分析,實現'i'字元進行的+ - * / 操作,錯誤跳出(未完善錯誤提示),語法分析過程.  現把源程式貼出來,時間倉促,難免有錯誤請給與指正.   執行,例如輸入:i+i#                           

遞迴下降語法分析程式的設計與實現

一、實驗目的： 加深對語法分析器工作過程的理解；加強對遞迴下降法實現語法分析程式的掌握；能夠採用一種程式語言實現簡單的語法分析程式；能夠使用自己編寫的分析程式對簡單的程式段進行語法翻譯。 二、實驗內容： 在實驗1的基礎上，用遞迴下降分析法編制語法分析程式，語法分析程式的實現

編譯原理_遞迴下降語法分析(源程式)

一、實驗目的： 編制一個遞迴下降分析程式,實現對詞法分析程式所提供的單詞序列的語法檢查和結構分析。 利用C語言編制遞迴下降分析程式,並對簡單語言進行語法分析。 二、實驗原理       1．待分析的簡單語言的語法       2．用擴充的BNF表示如下：          

反彙編演算法介紹和應用——遞迴下降演算法分析

上一篇博文我介紹了Windbg使用的線性掃描（linear sweep）反彙編演算法。本文我將介紹IDA使用的遞迴下降（recursive descent）反彙編演算法。（轉載請指明來源於breaksoftware的csdn部落格）       &

編譯原理：語法分析1-遞迴下降

要求： 使用的文法如下： E →TE’ E → + TE’ | ε T → FT’ T →* FT’ | ε F → (E) | id 對於任意給定的輸入串（詞法記號流）進行語法分析，遞迴下降方法實現。 要有一定的錯誤處理功能。即對錯誤能提示，並且

遞迴下降的語法分析

#include <stdio.h> #include <string.h> #include <conio.h> char prog[80],token[6]; char ch; int syn,p,m,n,sum,kk = 0; c

【龍書筆記】用Python實現一個簡單數學表示式從中綴到字尾語法的翻譯器（採用遞迴下降分析法）

上篇筆記介紹了語法分析相關的一些基礎概念，本篇筆記根據龍書第2.5節的內容實現一個針對簡單表示式的字尾式語法翻譯器Demo。 備註：原書中的demo是java例項，我給出的將是邏輯一致的Python版本的實現。在簡單字尾翻譯器程式碼實現之前，還需要介紹幾個基本概念。1. 自

詳解遞迴下降分析法

通過一個具體的例子來學習遞迴下降分析法。 假設有文法： E -> TE` E` -> +TE` | -TE` | ε T -> FT` T` -> *FT` | /FT` | ε F -> (E) | i 現在希望用遞迴下降的方式寫

遞迴_演算法分析_指導性介紹

    遞迴演算法也即自身呼叫自身的演算法, 通常呼叫自身是為求解規模更小的子問題, 但是每次遞迴呼叫編譯器都要為之分配獨立的記憶體空間(主要是棧空間). 通常如果能用迴圈求解, 那麼不應使用遞迴, 因為遞迴在執行效率方面往往低於迴圈, 但是遞迴和迴圈均為一種強大的程式設計工

二分查詢、快速排序、遞迴呼叫的分析

常見的基礎演算法，相信大家見過很多。接下來我來分析下二分查詢、和快速排序演算法。 二分查詢： 前提是在已經排好序的陣列中，通過查詢的元素與中間元素索引值對應的元素進行比較，若大於中間索引值的元素，則向陣列右半部分查詢元素。依次類推，直到找到為止；找不到就返回一個負數； 二分查詢的時間複雜

手把手教你做一個 C 語言編譯器（4）：遞迴下降

本章我們將講解遞迴下降的方法，並用它完成一個基本的四則運算的語法分析器。 本系列： 什麼是遞迴下降 傳統上，編寫語法分析器有兩種方法，一種是自頂向下，一種是自底自上。自頂向下是從起始非終結符開始，不斷地對非終結符進行分解，直到匹配輸入的終結符；自底向上是不斷地將終

Asp.Net MVC5程式碼的篩選器（ActionFilter）執行遞迴連結串列分析

我們用篩選器控制Action執行前後需要處理的事情 public abstract class ActionFilterTestcs:FilterAttribute,IActionFilter { public void OnActionExecuted(ActionExec

遞迴演算法案例分析

一、遞迴練習(斐波那契數列) 不死神兔 故事得從西元1202年說起，話說有一位義大利青年，名叫斐波那契。 在他的一部著作中提出了一個有趣的問題：假設一對剛出生的小兔一個月後就能長成大兔，再過一個月就能生下一對小兔，並且此後每個月都生一對小兔，一年內沒有發生死亡， 問：一

遞迴的效能分析與經典運用

1.遞迴慢的原因？ 大家都知道遞迴的實現是通過呼叫函式本身，函式呼叫的時候，每次呼叫時要做地址儲存，引數傳遞等，這是通過一個遞迴工作棧實現的。具體是每次呼叫函式本身要儲存的內容包括：區域性變數、形參、呼叫函式地址、返回值。那麼，如果遞迴呼叫N次，就要分配N*區域性變數、N*

遞迴演算法詳細分析－> C （轉）

C通過執行時堆疊支援遞迴函式的實現。遞迴函式就是直接或間接呼叫自身的函式。 許多教科書都把計算機階乘和菲波那契數列用來說明遞迴，非常不幸我們可愛的著名的老潭老師的《C語言程式設計》一書中就是從階乘的計算開始的函式遞迴。導致讀過這本經書的同學們，看到階乘計算第一個想法就是遞迴

表示式求值之遞迴下降

本文旨在討論使用遞迴下降技術計算只含實數、+、-、*、/和（）的數學表示式的值的問題，我只是一名大二的學生，為完成資料結構作業而研究該技術，所以瞭解的很膚淺，歡迎評論。 我們可以使用一種遞迴的方式來定義數學表示式，首先我寫出對一個數學表示式Expression的的遞迴定義形

遞迴下降法實現計算表示式

Expression.h #ifndef EXPRESSION_H #define EXPRESSION_H /////////////////////////////////////////////////////////////////// /////

用了半天時間做的一個簡單的遞迴下降分析器

用來分析簡單的表示式是否合法的一個程式:以下是原始碼:include<stdio.h>#include<stdlib.h>char ch=' ';//就算是一個讀數指標吧 char express[50];//用來儲存表示式的陣列 static int

Python 之父的解析器系列之五：左遞迴 PEG 語法

原題 | Left-recursive PEG grammars 作者 | Guido van Rossum（Python之父） 譯者 | 豌豆花下貓（“Python貓”公眾號作者） 宣告 | 本翻譯是出於交流學習的目的，基於 CC BY-NC-SA 4.0 授權協議。為便於閱讀，內容略有改動。 我曾幾次提及