编译原理课程设计福建农林大学java.docx

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编译原理课程设计福建农林大学java

福建农林大学计算机及信息学院

计算机类

课程设计报告

课程名称：

编译原理

课程设计题目：

语法分析器

姓名：

陈锦灿

系：

计算机

专业：

计算机科学及技术

年级：

2012级

学号：

3126010067

指导教师：

林清波

2015~2016学年第一学期

福建农林大学计算机及信息学院计算机类

课程设计结果评定

评语：

成绩：

指导教师签字：

任务下达日期：

评定日期：

1正则表达式

1.1正则表达式

（a|b）*（aa|bb）（a|b）*

1.2确定化（化简）后的状态转换图

1.3分析程序代码

importjava.util.Scanner;

publicclassTest4{

publicstaticvoidmain（String[]args）{

int[][]s={{1,2},{3,2},{1,4},{3,5},{6,4},{6,4},{3,5}};

System.out.println（"文法规则：

\n（a|b）*（aa|bb）*（a|b）*"）;

System.out.println（"请输入您所要验证的句子：

\n"）;

Scannersc=newScanner（System.in）;

Stringstr1=sc.next（）;

intlen=str1.length（）;

charch;

inti,j=0,t,flag,index;

i=0;index=0;

t=1;//判断输入是否正确

flag=0;//判断句子是否正确

while（index

ch=str1.charAt（index）;

if（ch=='a'）

j=0;

if（ch=='b'）

j=1;

if（ch!

='a'&&ch!

='b'）{

t=0;break;

}

index++;

i=s[i][j];

}

flag=i;

if（flag>=3&&t==1）{//flag>2时可终结

System.out.println（"\n您所要验证的句子正确！

\n\n"）;

}else{

System.out.println（"\n您所要验证的句子错误！

\n\n"）;

}

}

}1.4程序运行截图

1.5小结：

通过该课程设计，掌握了什么是编译程序，编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了编译程序总流程框图，了解了编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术对课本上的知识有了更深的理解。

2LL

（1）分析

2.1LL

（1）文法

E→TE'

E'→+TE'|ε

T→FT'

T'→*FT'|ε

F→（E）|i

2.2LL

（1）预测分析表

i

+

*

（

）

#

E

E→TE'

E→TE'

E'

E'→+TE'

E'→ε

E'→ε

T

T→FT'

T→FT'

T'

T'→ε

T'→*FT'

T'→ε

T'→ε

F

F→i

F→（E）

2.3分析程序代码

publicclassTest{

publicstaticvoidmain（Stringa[]）

{

intid=1;

intindex1=1;//记录栈最后一个非终结符的位置

StringtopStack,topIn,operation;

StringBufferinString=null;

ArrayListlist=newArrayList（）;

System.out.println（"请输入一个语句:

"）;

Scannerin=newScanner（System.in）;

Stringins=in.nextLine（）.trim（）;

if（ins.indexOf（"#"）<0）//假如最后完了输入#号也没事

ins+="#";

else

ins=ins.substring（0,ins.indexOf（"#"）+1）;//截取#号在内的前部

inString=newStringBuffer（ins）;

intkong=inString.indexOf（""）;

while（kong>=0）//去掉输入串表达式中的空格

{

inString.delete（kong,kong+1）;

kong=inString.indexOf（""）;

}

StringBufferstack=newStringBuffer（"#E"）;//分析栈，初始放入E

Stringll[][]={{"","i","+","*","（","）","#"},

{"E","E’T/P","","","E’T/P","",""},

{"E’","","E’T/N","","","ε/P","ε/P"},

{"T","T’F/P","","","T’F/P","",""},

{"T’","","ε/P","T’F/N","","ε/P","ε/P"},

{"F","ε/N","","","）E/N","",""},

{"）","","","","","ε/N",""},

{"#","","","","","","acc"}

};//ll

（1）分析矩阵

System.out.println（"LL

（1）分析过程如下：

"）;

System.out.println（"\n序号\t分析栈"+getBlank（20）+"输入数据"+getBlank（20）+"动作"）;

StringBufferliutemp=null;

while（stack.length（）>0）

{

intx=0,y=0;//记录在分析表中的的横纵坐标

if（stack.toString（）.endsWith（"\'"）||stack.toString（）.endsWith（"’"））//证明是带了一撇的非终结符

index1=stack.length（）-2;//

else

index1=stack.length（）-1;

topStack=String.valueOf（stack.substring（index1,stack.length（）））;//栈顶元素

if（inString.length（）>0）

topIn=String.valueOf（inString.charAt（0））;//剩余输入串的第一个元素

else

topIn="";

for（inti=1;i

if（topStack.equals（ll[i][0]））

{

x=i;

break;

}

for（inti=1;i

if（topIn.equals（ll[0][i]））

{

y=i;

break;

}

operation=ll[x][y];//动作命令

if（operation.length（）>=3）

{

Stringfirst=operation.substring（0,operation.length（）-2）;//替换部分

Stringlast=operation.substring（operation.length（）-2,operation.length（））;//是否换行部分

if（first.equals（"ε"））//如果是空字符，有不要加入栈

first="";

if（operation.equals（"acc"））

{

if（stack.length（）==1&&inString.length（）==1）

{

System.out.println（id+"\t"+stack+getBlank（21-stack.length（）-inString.length（））+inString+getBlank（11-operation.length（））+operation）;

stack.delete（0,1）;

inString.delete（0,1）;

System.out.println（"匹配成功！

"）;

}

else

{

System.out.println（id+"\t"+stack+getBlank（21-stack.length（）-inString.length（））+inString+getBlank（6）+"error"）;

System.out.println（"不能完整匹配！

"）;

}

}

elseif（last.equals（"/P"））

{

System.out.println（id+"\t"+stack+getBlank（21-stack.length（）-inString.length（））+inString+getBlank（11-operation.length（））+operation）;

stack.replace（index1,index1+topStack.length（）,first）;//把栈顶元素替换为分析表中值

if（first.equals（""））

list.add（ll[x][0]+"->ε"）;

else{

liutemp=newStringBuffer（first）;

list.add（ll[x][0]+"->"+reverse（liutemp））;

}

id++;

}elseif（last.equals（"/N"））

{

System.out.println（id+"\t"+stack+getBlank（21-stack.length（）-inString.length（））+inString+getBlank（11-operation.length（））+operation）;

stack.replace（index1,index1+topStack.length（）,first）;

inString.delete（0,1）;//相当于读下一个元素

liutemp=newStringBuffer（first）;

list.add（ll[x][0]+"->"+topIn+reverse（liutemp））;

if（stack.toString（）.endsWith（"\'"）||stack.toString（）.endsWith（"’"））

index1=stack.length（）-2;//重新设置index1值

else

index1=stack.length（）-1;

id++;

}else{

System.out.println（"分析表构造出错！

"）;

System.exit（0）;

}

}elseif（y==0）{

System.out.println（id+"\t"+stack+getBlank（21-stack.length（）-inString.length（））+inString+getBlank（6）+"error"）;

System.out.println（"输入的符号不符合规定文法！

"）;

System.exit（0）;

}elseif（x!

=0&&y!

=0&&operation.length（）==0）

{

System.out.println（id+"\t"+stack+getBlank（21-stack.length（）-inString.length（））+inString+inString+getBlank（6）+"error"）;

System.out.println（"输入符号串不完整！

"）;

System.exit（0）;

}

}

System.out.println（"\n该语句自顶向下构建语法树过程：

"）;

for（inti=0;i

System.out.println（list.get（i））;

}

publicstaticStringBufferreverse（StringBufferbuffer）{//字母、运算符倒置

StringBufferbuf=newStringBuffer（）;

intix=-1;

intlength=0;

if（buffer.indexOf（"'"）<0&&buffer.indexOf（"’"）<0）

buf.append（buffer.reverse（））;

else{

while（buffer.length（）>0）{

length=buffer.length（）;

if（buffer.charAt（length-1）=='\''||buffer.charAt（length-1）=='’'）

{

buf.append（buffer.substring（length-2,length））;

buffer.delete（length-2,length）;

}else{

buf.append（buffer.charAt（length-1））;

buffer.delete（length-1,length）;

}

}

}

returnbuf;

}

publicstaticStringgetBlank（intn）{//得到n个连续空格

Stringblank="";

for（inti=0;i

blank+="";

returnblank;

}

}2.4程序运行截图

2.5小结

通过该课程设计，全面系统的理解了编译原理程序构造的一般原理和基本实现方法。

把死板的课本知识变得生动有趣，激发了学习的积极性。

3算符优先分析

3.1算符优先文法

E->E+T|T

T->T*F|F

F->P%F|P

P->（E）|i

3.2算符优先关系表

+

*

%

i

（

）

#

+

＞

＜

＜

＜

＜

＞

＞

*

＞

＞

＜

＜

＜

＞

＞

%

＞

＞

＜

＜

＜

＞

＞

i

＞

＞

＞

＞

＞

（

＜

＜

＜

＜

＜

=

）

＞

＞

＞

＞

＞

#

＜

＜

＜

＜

＜

＝

3.3分析程序代码

publicclassTest2{

staticHashMapm=newHashMap（）;

staticStacksk;

publicstaticvoidtable（）{

m.put（"++",">"）;m.put（"+*","<"）;m.put（"+%","<"）;

m.put（"+i","<"）;m.put（"+（","<"）;m.put（"+）",">"）;

m.put（"+#",">"）;m.put（"*+",">"）;m.put（"**",">"）;

m.put（"*%","<"）;m.put（"*i","<"）;m.put（"*（","<"）;

m.put（"*）",">"）;m.put（"*#",">"）;m.put（"%+",">"）;

m.put（"%*",">"）;m.put（"%%","<"）;m.put（"%i","<"）;

m.put（"%（","<"）;m.put（"%）",">"）;m.put（"%#",">"）;

m.put（"i+",">"）;m.put（"i*",">"）;m.put（"i%",">"）;

m.put（"ii",""）;m.put（"i（",""）;m.put（"i）",">"）;

m.put（"i#",">"）;m.put（"（+","<"）;m.put（"（*","<"）;

m.put（"（%","<"）;m.put（"（i","<"）;m.put（"（（","<"）;

m.put（"（）","="）;m.put（"（#",""）;m.put（"）+",">"）;

m.put（"）*",">"）;m.put（"）%",">"）;m.put（"）i",""）;

m.put（"）（",""）;m.put（"））",">"）;m.put（"）#",">"）;

m.put（"#+","<"）;m.put（"#*","<"）;m.put（"#%","<"）;

m.put（"#i","<"）;m.put（"#（","<"）;m.put（"#）",""）;

m.put（"##","="）;

}

publicstaticvoidmain（Stringargs[]）{

intk=1,i=0,xiabiao=0,f;

sk=newStack（）;

table（）;

System.out.println（"请输入符号串:

"）;

Scannersc=newScanner（System.in）;

Strings=sc.next（）+"#";

charc[]=s.toCharArray（）;

sk.push（'#'）;

System.out.println（"分析过程..."）;

while（i

f=k-1;

while（f>=0&&（Character）sk.get（f）=='A'）{

f--;

}

if（（m.get（（Character）sk.get（f）+""+c[i]）=="<"）

|（m.get（（Character）sk.get（f）+""+c[i]）=="="））{

k++;

sk.push（c[i]）;

i++;

}else{

xiabiao=f-1;

while（（xiabiao>=0）

&&（（m.get（（Character）sk.get（xiabiao）+""+c[i]）==">"）|（Character）sk

.get（xiabiao）=='A'））{

xiabiao--;

}

for（intt=f;（t>=xiabiao&&t>0）;t--）{

sk.pop（）;

}

sk.push（'A'）;

sk.push（c[i]）;

k=sk.size（）;

i++;

}

for（inta=0;a

if（sk.get（a）!

='A'）

System.out.print（sk.get（a））;

}

System.out.print（"\n"）;

}

if（（Character）sk.peek（）=='#'）{

System.out.println（s.substring（0,s.length（）-1）+"success!

!

"）;

}else{

System.out.println（s+"error！

"）;

}}

}3.4程序运行截图

3.5小结

在这次课程设计中，我就是按照实验指导的思想来完成。

加深了理解文件系统的内部功能及内部实现，培养实践动手能力和程序开发能力的目的。

4LR分析

4.1LR文法

（0）E'->E

（1）E->E+T

（2）E->T

（3）T->T*F

（4）T->F

（5）F->（E）

（6）F->i

4.2LR分析表

ACTION

GOTO

i

+

*

（

）

#

E

T

F

0

S5

S4

1

2

2

1

S6

acc

2

r2

S7

r2

r2

3

r4

r4

r4

r4

7

4

S5

S4

8

2

3

5

r6

r6

r6

r6

6

S5

S4

9

3

7

S5

S4

10

8

S6

S11

9

r1

S7

r1

r1

10

r3

r3

r3

r3

11

r5

r5

r5

r5

4.3分析程序代码（代码原创）

publicclassTest3{

String[][]sentence=newString[][]{//文法，是内定了

{"E","E+T"},//E->E+T

{"E","T"},//E->T

{"T","T*F"},//T->T*F

{"T","F"},//T->F

{"F","（E）"},//F->（E）

{"F","i"}//F->i

};

String[][]table=newString[][]{//为了简单，LR分析表就手工输入了

{"","i","+","*","（","）","#","E","T","F"},

{"S0","S5","","","S4","","","1","2","3"},

{"S1","","S6","","","","acc","","",""},

{"S2","","r2","S7","","r2","r2","","",""},

{"S3","","r4","r4","","r4","r4","","",""},

{"S4","S5","","","S4","","","8","2","3"},

{"S5",