递归下降语法分析程序设计说明书.docx

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递归下降语法分析程序设计说明书

编译方法实验报告

实验名称：

简单的语法分析程序设计

实验要求

1.功能：

对简单的赋值语句进行语法分析

随机输入赋值语句.输出所输入的赋值语句与相应的四元式

2.采用递归下降分析程序完成（自上而下的分析）

3.确定各个子程序的功能并画出流程图

4.文法如下：

5.编码、调试通过

采用标准输入输出方式。

输入输出的样例如下：

【样例输入】

x:

=a+b*c/d-（e+f）

【样例输出】（说明.语句和四元式之间用5个空格隔开）

T1:

=b*c  （*,b,c,T1）

T2:

=T1/d  （/,T1,d,T2）

T3:

=a+T2   （+,a,T2,T3）

T4:

=e+f  （+,e,f,T4）

T5:

=T3-T4  （-,T3,T4,T5）

x:

=T5  （:

=,T5,-,x）  

【样例说明】程序除能够正确输出四元式外.当输入的表达式错误时.还应能检测出语法错误.给出相应错误提示。

6.设计3-5个赋值语句测试实例.检验程序能否输出正确的四元式；当输入错误的句子时.检验程序能够给出语法错误的相应提示信息。

7.报告内容包括：

递归程序的调用过程.各子程序的流程图和总控流程图.详细设计.3-5个测试用例的程序运行截图及相关说明.有详细注释的程序代码清单等。

1.语法分析递归下降分析算法

1.1背景知识

无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：

无左递归和无回溯。

无左递归：

既没有直接左递归.也没有间接左递归。

无回溯：

对于任一非终结符号U的产生式右部x1|x2|…|xn.其对应的字的首终结符号两两不相交。

如果一个文法不含回路.也不含以ε为右部的产生式.那么可以通过执行消除文法左递归的算法消除文法的一切左递归（改写后的文法可能含有以ε为右部的产生式）。

文法的左递归消除算法：

1、将文法G的所有非终结符排序为U1,U2,…,Un;

2、For（i=1；i++；i≥n）

{

forj→1toi-1

把产生式Ui→Ujα替换成Ui→β1α|β2α|…|βmα；

其中：

Uj→β1|β2|…|βm消除Ui产生式中的直接左递归；

}

3.化简改写之后的文法.删除多余产生式。

文法的直接左递归消除公式：

直接左递归形式：

U→Ux|y；

其中：

x.y∈（VN∪VT）*.y不以U打头。

直接左递归的消除：

U→yU‟

U‟→xU‟|ε

直接左递归的一般形式：

U→Ux1|Ux2|…|Uxm|y1|y2|…|yn；

其中：

xi≠ε,yi都不以U打头。

一般形式直接左递归的消除:

U→y1U‟|y2U‟|…|ynU‟

U‟→x1U‟|x2U‟|…|xmU‟|ε

回溯的消除的前提是文法不得含有左递归.可提左因子来消除回溯。

1.2消除左递归

根据实验中给出的文法.进行消除左递归及回溯.得到下列的式子

A->V:

=E

E->TE'

E'->+TE'|-TE'|null

T->FT'

T'->*FT'|/FT'|null

F->V|（E）

V->a|b|c|d|e...|z

2.详细设计及流程图

根据消除左递归后的文法.可以编写相应的函数。

2.1函数voidV（）//V->a|b|c|d|e...|z

voidV（）//V->a|b|c|d|e...|z函数设计主要用来识别小写字母的.如果是小写字母的话.放入字符表.不是的话.输出语法错误。

函数比较简单.代码如下：

if（islower（s[sym]））

{

Table[list_n][0]=s[sym];//把读取的小写字母存入符号表.便于分析是生成中间代码

Table[list_n][1]='\0';

list_n++;

sym++;

}

else

{

printf（"OperandErrors!

\n"）;//运算对象错误

SIGN=1;

exit（0）;

}

2.2函数voidA（）//A->V:

=E

voidA（）//A->V:

=E函数主要用来实现赋值的操作.流程图如图1所示。

图1A（）函数流程图

2.3函数voidE（）//E->TE'

函数E（）里面主要递归调用函数T（）和E'（）。

当没有出现语法错误时就可正常的运行。

函数比较简单.代码如下：

{

if（SIGN==0）

{

T（）;

E1（）;

}

}

2.4函数voidT（）//T->FT'

函数T（）里面主要递归调用函数F（）和T''（）。

当没有出现语法错误时就可正常的运行。

函数比较简单.代码如下：

if（SIGN==0）

{

F（）;

T1（）;

}

2.5函数voidE1（）//E'->+TE'|-TE'|null

函数voidE1（）//E'->+TE'|-TE'|null.主要用来实现加减法的语义分析。

流程图如图2所示。

图2E1（）函数流程图

2.6函数voidT1（）//T'->*FT'|/FT'|null

函数voidT1（）//T'->*FT'|/FT'|null.主要用来实现乘除法的语义分析。

流程图如图3所示。

图3T1（）函数流程图

3.测试用例及截图

3.1测试用例1及截图

用例1为实验要求上的的用例。

测试结果图4所示。

图4测试用例1及结果截图

3.2测试用例2及截图

用例2为出现大写字母.出现报错。

测试结果图5所示。

图5测试用例2及结果截图

3.3测试用例3及截图

用例3为随意编写用例。

测试结果图6所示。

图6测试用例3及结果截图

代码清单

#include

#include

#include

#include

voidA（）;//A->V:

=E

voidE（）;//E->TE'

voidT（）;//T->FT'

voidE1（）;//E'->+TE'|-TE'|null

voidT1（）;//T'->*FT'|/FT'|null

voidF（）;//F->V|（E）

voidV（）;//V->a|b|c|d|e...|z

chars[50],n='1';//s[50]用于存放输入的赋值表达式

charTable[50][3];//产生中间代码所需的符号表

intSIGN,sym;//sym为s[50]中当前读入符号的下标

intlist_n=0;//符号表的下标

/*消除左递归及回溯

A->V:

=E

E->TE'

E'->+TE'|-TE'|null

T->FT'

T'->*FT'|/FT'|null

F->V|（E）

V->a|b|c|d|e...|z

*/

intmain（）

{

SIGN=0;//SIGN用于指示赋值表达式是否出现错误

sym=0;

scanf（"%s",&s）;

if（s[0]=='\0'）//没有输入的情况直接退出

return0;

A（）;

if（s[sym]!

='\0'&&SIGN==0）

{

printf（"ERROR!

\n"）;

exit（0）;

}

return0;

}

voidA（）//A->V:

=E

{

V（）;

if（s[sym]==':

'&&s[sym+1]=='='）//判断赋值号是否有拼写错误

{

sym+=2;

E（）;

printf（"%s:

=%s",Table[list_n-2],Table[list_n-1]）;

printf（"（:

=,%s,-,%s）\n",Table[list_n-1],Table[list_n-2]）;

}

else

{

printf（"TheassignmentSymbolspellingmistakes!

\n"）;//赋值号拼写错误

SIGN=1;

exit（0）;

}

}

voidV（）//V->a|b|c|d|e...|z

{

if（islower（s[sym]））

{

Table[list_n][0]=s[sym];//把读取的小写字母存入符号表.便于分析是生成中间代码

Table[list_n][1]='\0';

list_n++;

sym++;

}

else

{

printf（"OperandErrors!

\n"）;//运算对象错误

SIGN=1;

exit（0）;

}

}

voidE（）//E->TE'

{

if（SIGN==0）

{

T（）;

E1（）;

}

}

voidT（）//T->FT'

{

if（SIGN==0）

{

F（）;

T1（）;

}

}

voidE1（）//E'->+TE'|-TE'|null

{

intp;

if（SIGN==0）

{

if（s[sym]=='+'||s[sym]=='-'）

{

p=sym;//用p记录出现'+'或'-'时sym的值

sym++;

T（）;

charch[3];

ch[0]='T';

ch[1]=n;

ch[2]='\0';

if（s[p]=='+'）

{

printf（"%s:

=%s+%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]）;//输出三地址代码

printf（"（+,%s,%s,%s）\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch）;//输出四元式

}

else

{

printf（"%s:

=%s-%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]）;//输出三地址代码

printf（"（-,%s,%s,%s）\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch）;//输出四元式

}

strcpy（Table[list_n-2],ch）;//将当前结果归结式放在符号表中

list_n--;

n++;

E1（）;

}

}

}

voidT1（）//T'->*FT'|/FT'|null

{

intp;

if（SIGN==0）

{

if（s[sym]=='*'||s[sym]=='/'）

{

p=sym;

sym++;

F（）;

charch[3];

ch[0]='T';

ch[1]=n;

ch[2]='\0';

if（s[p]=='*'）

{

printf（"%s:

=%s*%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]）;//输出三地址代码

printf（"（*,%s,%s,%s）\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch）;//输出四元式

}

else

{

printf（"%s:

=%s/%s",ch,Table[list_n-2],Table[list_n-1]）;//输出三地址代码

printf（"（/,%s,%s,%s）\n",Table[list_n-2],Table[list_n-1],ch）;//输出四元式

}

strcpy（Table[list_n-2],ch）;//将当前结果归结式放在符号表中

list_n--;

n++;

T1（）;

}

}

}

voidF（）//F->V|（E）

{

if（SIGN==0）

{

if（s[sym]=='（'）

{

sym++;

E（）;

if（s[sym]=='）'）

sym++;

else

{

printf（"ERROR!

\n"）;

SIGN=1;

exit（0）;

}

}

elseif（islower（s[sym]））//判断s[sym]是否是小写字母

V（）;

else

{

printf（"ERROR!

\n"）;

SIGN=1;

exit（0）;

}

}

}