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编译原理:LL(1)文法 语法分析器(预测分析表法)

时间:2016-05-23 15:17:17      阅读:309      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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设计要求:对于任意输入的一个LL(1)文法,构造其预测分析表,并对指定输入串分析其是否为该文法的句子。

思路:首先实现集合FIRST(X)构造算法和集合FOLLOW(A)构造算法,再根据FIRST和FOLLOW集合构造出预测分析表,并对指定的句子打印出分析栈的分析过程,判断是否为该文法的句子。


指定文法:

//文法
E->TK
K->+TK
K->$
T->FM
M->*FM
M->$
F->i
F->(E)


对于输入串i+i*i# ,这里我们先给出实验结果截图:

技术分享

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这个实验花了我一天的时间,主要难点在于first集和follow集中的递归判断部分,其他的只要按照下面的判断流程走就可以了。


(1)求FIRST集的算法思想

如果产生式右部第一个字符为终结符,则将其计入左部first集
 如果产生式右部第一个字符为非终结符
 ->求该非终结符的first集
 ->将该非终结符的非$first集计入左部的first集
->若存在$,则将指向产生式的指针右移
->若不存在$,则停止遍历该产生式,进入下一个产生式
->若已经到达产生式的最右部的非终结符,则将$加入左部的first集
 处理数组中重复的first集中的终结符


(2)求FOLLOW集的算法思想

 对于文法G中每个非终结符A构造FOLLOW(A)的办法是,连续使用下面的规则,直到每个FOLLOW不在增大为止.
(1) 对于文法的开始符号S,置#于FOLLOW(S)中;?
(2) 若A->aBb是一个产生式,则把FIRST(b)\{?ε}加至FOLLOW(B)中;
(3) 若A->aB是一个产生式,或A->aBb是一个产生式而b=>ε(即ε∈FIRST(?b))则把FOLLOW(A)加至FOLLOW(B)中


(3)生成预测分析表的算法思想

构造分析表M的算法是: 
 (1) 对文法G的每个产生式A->a执行第二步和第三步;
 (2) 对每个终结符a∈FIRST(a),?把A->a加至M[A,a]中;
 (3) 若ε∈FIRST(a),则把任何b∈FOLLOW(A)把A->a加至M[A,b]中;
 (4) 把所有无定义的M[A,a]标上出错标志.


(4)对符号串的分析过程

 预测分析程序的总控程序在任何时候都是按STACK栈顶符号X和当前的输入符号行事的,对于任何(X,a),总控程序
 每次都执行下述三种可能的动作之一;
(1) 若X=a=”#”,则宣布分析成功,停止分析过程.
(2) 若X=a≠”#”,则把X从STACK栈顶逐出,让a指向下一个输入符号.
(3) 若X是一个非终结符,则查看分析表M,若M[A,a]中存放着关于X的一个产生式,那么,首先把X逐出STACK栈顶,然后
把产生式的右部符号串按反序一一推进STACK栈(若右部符号为ε,则意味着不推什么东西进栈).在把产生式的右部
符号推进栈的同时应做这个产生式相应得语义动作,若M[A,a]中存放着”出错标志”,则调用出错诊察程序ERROR.
 

在我的程序中,Base类为基类,负责求出FIRST和FOLLOW集;TableStack继承Base类,求出预测分析表和显示符号串的分析过程。


Base.h

struct node
{
	char left;
	string right;
};

class Base
{
protected:
	int T;
	node analy_str[100]; //输入文法解析

	set<char> first_set[100];//first集
	set<char> follow_set[100];//follow集
	vector<char> ter_copy; //去$终结符
	vector<char> ter_colt;//终结符
	vector<char> non_colt;//非终结符

public:
	Base() :T(0){}
	bool isNotSymbol(char c);
	int get_index(char target);//获得在终结符集合中的下标
	int get_nindex(char target);//获得在非终结符集合中的下标
	void get_first(char target); //得到first集合
	void get_follow(char target);//得到follow集合
	void inputAndSolve(); //处理得到first和follow
	void display(); //显示

};

TableStack.h

class TableStack :public Base
{
protected:
	vector<char> to_any; //分析栈
	vector<char> left_any;//剩余输入串
	int tableMap[100][100];//预测表
public:
	TableStack(){ memset(tableMap, -1, sizeof(tableMap)); }

	void get_table(); //得到预测表
	void analyExp(string s); //分析栈的处理
	void print_out();//输出
	void getAns(); //结合处理
};

接下来只列出FIRST集中的核心递归过程,有详细注释:

void Base::get_first(char target)
{
	int tag = 0;
	int flag = 0;
	for (int i = 0; i<T; i++)
	{
		if (analy_str[i].left == target)//匹配产生式左部
		{
			if (!isNotSymbol(analy_str[i].right[0]))//对于终结符,直接加入first
			{
				first_set[get_index(target)].insert(analy_str[i].right[0]);
			}
			else
			{
				for (int j = 0; j<analy_str[i].right.length(); j++)
				{
					if (!isNotSymbol(analy_str[i].right[j]))//终结符结束
					{
						first_set[get_index(target)].insert(analy_str[i].right[j]);
						break;
					}
					get_first(analy_str[i].right[j]);//递归
					//	cout<<"curr :"<<analy_str[i].right[j];
					set<char>::iterator it; 
					for (it = first_set[get_index(analy_str[i].right[j])].begin(); it != first_set[get_index(analy_str[i].right[j])].end(); it++)
					{
						if (*it == '$')
							flag = 1;
						else
							first_set[get_index(target)].insert(*it);//将FIRST(Y)中的非$就加入FIRST(X)
					}
					if (flag == 0)
						break;
					else
					{
						tag += flag;
						flag = 0;
					}
				}
				if (tag == analy_str[i].right.length())//所有右部first(Y)都有$,将$加入FIRST(X)中
					first_set[get_index(target)].insert('$');
			}
		}
	}

}

这个语法分析的全部工程代码在我的 Github 上,欢迎大家star学习,希望可以给大家带来帮助。




编译原理:LL(1)文法 语法分析器(预测分析表法)

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原文地址:http://blog.csdn.net/nk_test/article/details/51476663

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