实验二递归下降实验.docx

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实验二递归下降实验

实验二：

递归下降分析法

一、实验目的：

根据某一文法编制调试递归下降分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。

本次实验的目的主要是加深对递归下降分析法的理解。

二、实验要求：

1、程序输入/输出示例：

对下列文法，用递归下降分析法对任意输入的符号串进行分析：

（1）E->TG

（2）G->+TG|—TG

（3）G->ε

（4）T->FS

（5）S->*FS|/FS

（6）S->ε

（7）F->（E）

（8）F->i

2、输出的格式如下：

（1）递归下降分析程序，编制人：

姓名，学号，班级

（2）输入一以#结束的符号串（包括+—*/（）i#）：

在此位置输入符号串例如：

i+i*i#

（3）输出结果：

i+i*i#为合法符号串

备注：

输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。

注意：

1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符I，结束符#；

2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）；

3.对学有余力的同学，可以详细的输出推导的过程。

3、与读文件有关的函数：

FILE*fp;

if（（fp=fopen（"E:

\\222.txt","r"））==NULL）

{  //读取文件内容，并返回文件指针，该指针指向文件的第一个字符

fprintf（stderr,"erroropening.\n"）;

exit

（1）;

}

fgetc（fp）从数据流中区下一个字符

fopen 文件打开函数，返回指向文件第一个字符的指针

三、功能描述：

1、递归下降分析法的功能

词法分析器的功能是利用函数之间的递归调用模拟语法树自上而下的构造过程。

2、递归下降分析法的前提

改造文法：

消除二义性、消除左递归、提取左因子，判断是否为LL

（1）文法，

3、递归下降分析法实验设计思想及算法

为G的每个非终结符号U构造一个递归过程,不妨命名为U。

U的产生式的右边指出这个过程的代码结构：

1）若是终结符号，则和向前看符号对照，若匹配则向前进一个符号；否则出错。

2）若是非终结符号，则调用与此非终结符对应的过程。

当A的右部有多个产生式时,可用选择结构实现，具体为：

◆对于每个非终结符号U->u1|u2|…|un处理的方法如下：

U（）{

ch=当前符号;

if（ch可能是u1字的开头）处理u1的程序部分;

elseif（ch可能是u2字的开头）处理u2的程序部分;

………………

elseerror（）;

}

◆对于每个右部u1->x1x2…xn的处理架构如下：

处理x1的程序；

处理x2的程序；

…

处理xn的程序；

◆如果右部为空，则不处理。

◆对于右部中的每个符号xi

①如果xi为终结符号：

if（xi==当前的符号）{

NextChar（）；

return;

}else{出错处理}

②如果xi为非终结符号，直接调用相应的过程xi（）

说明：

NextChar为前进一个字符函数。

四、函数说明：

1、非终结符函数E（）

函数功能描述：

根据以上文法要求E->TG,所以从主函数开始调入第一个非终结符函数

执行，显示调用产生式，依次嵌套调用非终结符函数T（）和G（），进行递归向下分析。

voidE（）{

printf（"E--->TG..............%c\n",ch）;

T（）;

G（）;}

2、非终结符函数T（）

函数功能描述：

根据以上文法要求T->FS,首先显示算式匹配所用的显示调用的产生式，

依次嵌套调用非终结符函数F（）和S（），进行递归向下分析。

voidT（）{

printf（"T--->FS..............%c\n",ch）;

F（）;

S（）;}

3、非终结符函数G（）

函数功能描述：

根据以上文法要求G->+TG|—TG，G->ε，如果当前字符变量ch为“+”，则显示调用产生式，首先嵌套调用test（）函数判断是算式递归向下分析是否结束，若没有结束则继续依次嵌套调用非终结符函数T（）和G（）；如果当前字符变量ch为“-”，则显示调用产生式，从文件文档中读取下一个字符，让字符指针变量指向下一个字符，继续依次嵌套调用非终结符函数T（）和G（）；如果当前字符变量ch既不为“+”也不为“-”，非终结符G指向为空，函数只用于显示指向为空，找不到可以和文件中字符匹配的非终结符。

voidG（）{if（ch=='+'）{printf（"G--->+TG..............%c\n",ch）;

*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;

T（）;

G（）;}

elseif（ch=='-'）

{printf（"G--->-TG..............%c\n",ch）;

*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;

T（）;

G（）;

}else

printf（"G--->ε..............%c\n",ch）;}

4、非终结符函数F（）

函数功能描述：

根据以上文法要求F->（E），F->i，如果当前字符变量ch为“i”，则显示调用产生式，从文件文档中读取下一个字符，让字符指针变量指向下一个字符,如果当前字符变量ch为“（”，则显示调用产生式，继续依次嵌套调用非终结符函数E（）,函数E（）执行结束以后，若果ch=“）”，从文件文档中读取下一个字符，让字符指针变量指向下一个字符，否则算式匹配失败，程序执行结束；若果ch不为“i”，又不是“（”则算式匹配失败，程序执行结束。

voidF（）{if（ch=='i'）{

printf（"F--->i..............%c\n",ch）;

*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;}

elseif（ch=='（'）{printf（"F--->（E）..............%c\n",ch）;

*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;

E（）;

if（ch=='）'）{

*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;}

else{printf（"没有右括号“）”匹配不成功！

\n"）;

exit（0）;}

}

else{printf（"匹配不成功！

\n"）;

exit（0）;}

}

5、非终结符函数S（）

函数功能描述：

根据以上文法要求S->*FS|/FS，S->ε，如果当前字符变量ch为“*”，则显示调用产生式，从文件文档中读取下一个字符，让字符指针变量指向下一个字符，依次嵌套调用非终结符函数F（）和递归调用自身S（）；如果当前字符变量ch为“/”，则显示调用产生式，从文件文档中读取下一个字符，让字符指针变量指向下一个字符，依次嵌套调用非终结符函数F（）和递归调用自身S（）；如果当前字符变量ch既不为“*”也不为“/”，G中找不到可以匹配的算式则非终结符G指向为空。

voidS（）{if（ch=='*'）{printf（"S--->*FS..............%c\n",ch）;

*p=ch;p++;

ch=fgetc（fp）;

F（）;

S（）;}

elseif（ch=='/'）{printf（"S--->/FS..............%c\n",ch）;

*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;

F（）;

S（）;}

elseprintf（"S--->ε..............%c\n",ch）;}

6、主函数main（）

函数功能描述：

从E盘打开一个222.txt文本文档，读取一个字符，调用非终结符函数E（）,非终结符函数E（）,执行完以后，如果ch为“#”则算式匹配成功，否则匹配失败。

main（）{

if（（fp=fopen（"E:

\\222.txt","r"））==NULL）{//读取文件内容，并返回文件指针，该指针指向文件的第一个字符

fprintf（stderr,"erroropening.\n"）;

exit（0）;}

ch=fgetc（fp）;//读取字符只能读一个

p=string;

printf（"递归下降分析所用产生式：

\n"）;

E（）;

if（ch=='#'）{*p=ch;

printf（"算式匹配成功！

\n算式结果：

%s\n",string）;}

else

printf（"算式匹配不成功！

\n"）;

fclose（fp）;

}

五、实验思路

1、定义部分：

定义常量、变量、数据结构。

2、初始化：

从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。

3、利用递归下降分析法分析，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。

4、部分代码示例：

#include

#include

#include

#include

voidmain（）

{

FILE*fp;charsym；

if（（fp=fopen（"E:

\\222.txt","r"））==NULL）{  //读取文件内容，并返回文件指针，该指针指向文件的第一个字符

fprintf（stderr,"erroropening.\n"）;

exit

（1）;

}

sym=fgetc（fp）;/*把第一个输入符号读进sym*/

…………………

}

六、调试验过程：

本次实验出现3次重要错误：

（1）出错1：

全局变量在main（）函数中重新定义，编译连接执行都没有错误提示，但在运行时候出错；

解决方案：

删除main（）函数FILE*fp;

（2）出错2：

算式匹配时候，如果输入字符串中只有“（”时，仍然是能够正确匹配

解决方案：

由于没有考虑括号匹配是成对存在的问题，所以这种结果不符合要求，添加右括号匹配代码如下所示：

elseif（ch=='（'）{printf（"F--->（E）..............%c\n",ch）;

*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;

E（）;

if（ch=='）'）{*p=ch;

p++;

ch=fgetc（fp）;}

else{

printf（"没有右括号“）”匹配不成功！

\n"）;

exit（0）;}

（3）出错3：

调用非终结符E（）执行完以后，则对于一些非法的算式还是成功输出例如i-、i*等；

解决方案：

在主函数main（）中需要对调用非终结符E（）执行完以后的ch进行判断，如果ch为“#”则算式匹配成功，否则算式匹配失败，在主函数中添加代码如下：

if（ch=='#'）{*p=ch;

printf（"算式匹配成功！

\n算式结果：

%s\n",string）;}

else{printf（"算式匹配不成功！

\n"）;}

七、运行结果：

输入一以#结束的符号串（包括+—*/（）i#），并显示输出结果：

1、输入一个合法符号串如i+i*i#:

程序运行结果为：

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