编译原理--实验3-4--预测分析表方法.doc
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实验3-4预测分析表方法
班级:
__学号:
__姓名:
__得分:
__
一、实验目的
理解预测分析表方法的实现原理。
二、实验内容:
编写一通用的预测法分析程序,要求有一定的错误处理能力,出错后能够使程序继续运行下去,直到分析过程结束。
可通过不同的文法(通过数据表现)进行测试。
二、实验内容提示
1.算法数据构造:
构造终结符数组:
charVt[10][5]={“id”,”+”……};
构造非终结符数组:
charVn[10]={};
构造follow集数组:
char*follow[10][10]={}(可将follow集与预测分析表合并存放)
数据构造示例(使用的预测分析表构造方法1):
/*data1.h简单算术表达式数据*/
char VN[10][5]={"E","E'","T","T'","F"};//非终结符表
int length_vn=5;//非终结符的个数
char VT[15][5]={"id","+","*","(",")","#"};//终结符表
int length_vt=6;//终结符的个数
char Fa[15][10]={"TE'","+TE'","","FT'","*FT'","","(E)","id"};
//产生式表:
0:
E->TE'1:
E'->+TE'2:
E'->空
//3:
T->FT'4:
T'->*FT'5:
T'->空6:
F->(E)7:
F->id
int analysis_table[10][11]={0,-2,-2,0,-1,-1,0,0,0,0,0,
-2,1,-2,-2,2,2,0,0,0,0,0,
3,-1,-2,3,-1,-1,0,0,0,0,0,
-2,5,4,-2,5,5,0,0,0,0,0,
7,-1,-1,6,-1,-1,0,0,0,0,0};
//预测分析表,-2表示出错不属于终结符的follow集合,-1表示该行终结符的follow集合,用于错误处理,正数表示产生式在数组Fa中的编号,右部五列0表示多余的列。
(1)预测分析表的构造方法1
给文法的正规式编号:
存放在字符数组中,从0开始编号,正规式的编号即为该正规式在数组中对应的下标。
如上述Fa数组表示存储产生式。
构造产生式数组:
charP[10][10]={“E->TE’”,”E’->+TE’”,……..};(产生式可只存储右半部分,如E->TE’可存储为TE’,正规式中的符号可替换,如可将E’改为M)
构造预测分析表:
intanalyze_table[10][10]={}//数组元素值存放产生式的编号,-1、-2表示出错
(2)预测分析表的构造方法2
可使用三维数组
Charanalyze_table[10][10][10]={}
或
Char*analyze_table[10][10]={}
2.针对预测分析表构造方法1的查预测分析表的方法提示:
(1)查非终结符表得到非终结符的序号no1
(2)查终结符表得到终结符的序号no2
(3)根据no1和no2查预测分析表得到对应正规式的序号no3=analyze_table[no1][no2],如果no3=-1表示出错。
(4)根据no3查找对应的正规式Fa[no3]
(5)对正规式进行处理
3.错误处理机制
紧急方式的错误恢复方法(抛弃某些符号,继续向下分析)
(1)栈顶为非终结符A,串中当前单词属于FOLLOW(A),则从栈中弹出A(此时可认为输入串中缺少A表示的结构),继续分析。
---------错误编号为1
(2)栈顶为非终结符A,串中当前单词不属于FOLLOW(A),则可使串指针下移一个位置(认为输入串中当前单词多余),继续分析。
----------错误编号为2
(3)栈顶为终结符,且不等于串中当前单词,则从栈中弹出此终结符(认为输入串中缺少当前单词)或者将串指针下移一个位置(认为串中当前单词多余)。
在程序中可选择上述两种观点中的一种进行处理。
-------------错误编号3
因此error()函数的编写方式可按如下方式处理
Error(interrornum)
{
If(errornum==1)………………
Elseif(errornum==2)……………
Else………………..
//或者可用choosecase语句处理
}
4.增加了错误处理的预测分析程序预测分析程序的算法:
将“#”和文法开始符依次压入栈中;
把第一个输入符号读入a;
do{
把栈顶符号弹出并放入x中;
if(x∈VT)
{
if(x==a)将下一输入符号读入a;
elseerror(3);
}
else
if(M[x,a]=“x→y1y2…yk”)
{
按逆序依次把yk、yk−1、…、y1压入栈中;
输出“x→y1y2…yk”;
}
elseifaÎfollow(x)error
(1);elseerror
(2);
//在前述的数据定义中查表为-1表示aÎfollow(x)
}while(x!
=“#”)
三.实验要求
给定算术表达式文法,编写程序。
测试数据:
1.算术表达式文法
E→TE’
E’→+TE’|-TE’|ε
T→FT’
T’→*FT’|/FT’|%FT’|ε
F→(E)|id|num
给定一符合该文法的句子,如id+id*id$,或输入二元式序列(词法分析的结果,预测分析程序只用到二元式中的第一个元的值):
(id,0)(+,-)(id,1)(*,-)(id,2),运行预测分析程序,给出分析过程和每一步的分析结果。
输出形式参考下图($为结束符):
2.作业3.10文法
四、实验过程
源程序:
#include
#include
#include
#include
usingnamespacestd;
#defineMAXSIZE100
typedefcharDataType;
typedefstruct//定义栈
{
DataTypedata[MAXSIZE];
inttop;
}SeqStack;
SeqStack*s;
intsign=0;
intnum1,num2,num3;
charVN[10][5]={"E","M","T","N","F"};//非终结符表
intlength_vn=5;//非终结符个数
charVT[15][5]={"+","-","*","/","%","(",")","i","n","#"};//终结符表
intlength_vt=10;//终结符个数
charFa[15][5]={"TM","+TM","-TM","","FN","","*FN","/FN","%FN","(E)","i","n"};//产生式表1:
E->TM,2:
M->+TM,3:
M->-TM,4:
M->,5:
E->FN,6:
N->,7:
N->*FN,8:
F->/FN,9:
F->%FN,10:
F->(E),11:
F->i,12:
f->n
CharPa[15][10]={"E->TM","M->+TM","M->TM","M->空","T->FN","N->空","N->*FN","F->/FN","F->%FN","F->(E)","F->id","F->num"};
intanalysis_table[10][11]={{-1,-1,-1,-1,-1,1,-2,1,1,-1,0},
{2,3,-1,-1,-1,-1,4,-1,-1,4,0},
{-2,-2,-1,-1,-1,5,-2,5,5,-1,0},
{6,6,7,8,9,-1,6,-1,-1,6,0},
{-2,-2,-2,-2,-2,10,-2,11,12,-1,0}
};//预测分析表
SeqStack*Init_SeqSTACK()//栈初始化
{
//SeqStack*s;
s=newSeqStack;
if(!
s)
{
printf("空间不足\n");
returnNULL;
}
else
{
s->top=-1;
returns;
}
}
voidPush_SeqStack(SeqStack*s,charx)//入栈
{
if(s->top==MAXSIZE-1)
printf("栈满,不能入栈!
");//return0;
else
{
s->top++;
s->data[s->top]=x;
//return1;
}
}
charPop_SeqStack(SeqStack*s)//出栈
{
if(s->top==-1)
{
printf("栈空,不可出栈!
");//return0;
exit(0);
}
else
{
charx=s->data[s->top];
s->top--;
returnx;
}
}
DataTypeTop_SeqStack(SeqStack*s)//取栈顶元素
{
if(s->top==-1)
return0;
else
returns->data[s->top];
}
intBufVT(chars)//接收终结符并保存在VT[]数组中
{
inti=0;
while(i<15&&s!
='\n')
{
if(VT[i][0]==s)
return1;
else
i++;
}
return0;
}
intBufVN(chars)//接收非终结符并保存在VN[]数组中
{
inti=0;
while(i<10&&s!
='\n')
{
if(VN[i][0]==s)
return1;
else
i++;
}
return0;
}
intVTT(chars)//终结符匹配
{
inti=0;
while((VT[i][0]!
=s))
i++;
returni;
}
intVNN(chars)//非终结符匹配
{
inti=0;
while(VN[i][0]!
=s&&i { i++; } if(i==length_vn) return-1; returni; } voidError(interrornum,charx) { if(errornum==1) { printf("第一种错误,弹出栈顶元素\n"); Pop_SeqStack(s); } elseif(errornum==2) printf("第二种错误,跳过%c\n",x); else { if(x='#') { printf("第三种错误,弹出栈顶元素\n"); Pop_SeqStack(s); } else { printf("第三种错误,指针下移弹出栈顶元素\n"); Pop_SeqStack(s); sign++; } } } voidmain() { charstr1[20],str2[20]; inti=0; printf("请输入所要分析的文件名: "); scanf("%s",str1); FILE*fp; if((fp=fopen(str1,"r"))==NULL) { printf("没有这个文件! \n"); exit(0); } while(! feof(fp)) { str2[i]=fgetc(fp); i++; } str2[i]='\0'; fclose(fp); Init_SeqSTACK(); s->top=-1; Push_SeqStack(s,'#'); Push_SeqStack(s,'E'); charx; printf("语法分析过程如下: \n"); printf("栈顶元素\t\t当前单词记号\t\t动作\n"); printf("=============================================================\n"); do { x=Top_SeqStack(s); if(x=='#') gotoloop; else { if(! BufVT(str2[sign])&&! BufVN(x)) { printf("%c\t\t\t%s\t\t\t%s",x,str2[sign]); printf("当前字符不合法! \n"); } elseif(BufVT(str2[sign])) { if(x==str2[sign]) { printf("%c\t\t\t%c\t\t\t",x,str2[sign]); printf("匹配终结符%c\n",str2[sign]); Pop_SeqStack(s); sign++; } else { BufVN(x); num1=VTT(str2[sign]); num2=VNN(x); chararr[10]; if(num2! =-1) { num3=analysis_table[num2][num1]; if(num3==-1) { printf("%c\t\t\t%c\t\t\t",x,str2[sign]); Error(1,x); } if(num3==-2) { printf("%c\t\t\t%c\t\t\t",x,str2[sign]); Error(2,str2[sign]); sign++; } else { printf("%c\t\t\t%c\t\t\t",x,str2[sign]); printf("展开非终结符%s,继续\n",Pa[num3-1]); Pop_SeqStack(s); intj; for(j=0;j<5&&Fa[num3-1][j]! ='\0';j++) { arr[j]=Fa[num3-1][j]; } intk; k=j-1; for(;k>=0;k--) { Push_SeqStack(s,arr[k]); } } } else { printf("%c\t\t\t%c\t\t\t",x,str2[sign]); Error(3,str2[sign]); //Pop_SeqStack(s); } } } } }while(x! ='#'); loop: printf("%c\t\t\t%c\t\t\t",x,str2[sign]); printf("结束\n"); exit(0); } 五.实验结果 存入: i*(i+i)# 3.10文法 六.心得体会 在本次实验中,学会了预测表分析法的基本方法,对栈的数据结构进行了复习,同时学会了预测表分析中follow集等方法的创建,对语法分析进一步的掌握。 10
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- 关 键 词:
- 编译 原理 实验 预测 分析 方法