《编译原理》语法分析器实验报告模板课程设计信安.docx
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《编译原理》语法分析器实验报告模板课程设计信安
课程设计报告
课程名称编译原理
实验项目设计与实现一个词法分析器
实验仪器PC机
北京信息科技大学
信息管理学院
(课程上机)实验报告
实验名称
设计与实现一个语法分析器
实验地点
信管机房204
实验时间
2011.12.20
1.实验目的:
结合讲授内容,进一步培养学生编译器设计的思想,加深对编译原理和应用程序的理解,针对编译过程的重点和难点内容进行编程,独立完成有一定工作量的语法分析程序设计任务,同时强调好的程序设计风格。
2.实验内容:
对输入的文法判定是否为LL
(1)文法,若是LL
(1)文法,则构造LL
(1)分析表,输入一个句子,依据LL
(1)分析表输出与句子对应的语法树。
设计LL
(1)文法的词法分析器。
3.实验要求:
(1)输入一个文法G(如:
测试数据1);
(2)编写求FIRST集的算法;输出文法G的First集;
(3)编写求FOLLOW集的算法;输出文法G的FOLLOW集;
(4)编写求SELECT的算法,输出文法G的SELECT集;
(5)判定是否为LL
(1)文法,若是,则编写构造LL
(1)分析表的算法,并输出预测分析表
(6)编写表驱动的预测分析算法;
(7)给出输入一个句子(如:
测试数据2)的预测分析步骤;
(8)输出依据句子构对应的语法树的过程;
(9)构造文法G的递归子程序;(选作)
测试数据1:
(若用其它测试数据,请替换下面内容)
输入文法G:
S->aH
H->aMd|d
M->Ab|@
A->aM|e
测试数据2:
输入句子:
aaabd#
4.实验准备:
5.实验过程:
#include
#include
#include
/*******************************************/
intcount=0;/*分解的产生式的个数*/
intnumber;/*所有终结符和非终结符的总数*/
charstart;/*开始符号*/
chartermin[50];/*终结符号*/
charnon_ter[50];/*非终结符号*/
charv[50];/*所有符号*/
charleft[50];/*左部*/
charright[50][50];/*右部*/
charfirst[50][50],follow[50][50];/*各产生式右部的FIRST和左部的FOLLOW集合*/
charfirst1[50][50];/*所有单个符号的FIRST集合*/
charselect[50][50];/*各单个产生式的SELECT集合*/
charf[50],F[50];/*记录各符号的FIRST和FOLLOW是否已求过*/
charempty[20];/*记录可直接推出@的符号*/
charTEMP[50];/*求FOLLOW时存放某一符号串的FIRST集合*/
intvalidity=1;/*表示输入文法是否有效*/
intll=1;/*表示输入文法是否为LL
(1)文法*/
intM[20][20];/*分析表*/
charchoose;/*用户输入时使用*/
charempt[20];/*求_emp()时使用*/
charfo[20];/*求FOLLOW集合时使用*/
/*******************************************
判断一个字符是否在指定字符串中
********************************************/
intin(charc,char*p)
{
inti;
if(strlen(p)==0)
return(0);
for(i=0;;i++)
{
if(p[i]==c)
return
(1);/*若在,返回1*/
if(i==strlen(p))
return(0);/*若不在,返回0*/
}
}
/*******************************************
得到一个不是非终结符的符号
********************************************/
charc()
{
charc='A';
while(in(c,non_ter)==1)
c++;
return(c);
}
/*******************************************
分解含有左递归的产生式
********************************************/
voidrecur(char*point)
{/*完整的产生式在point[]中*/
intj,m=0,n=3,k;
chartemp[20],ch;
ch=c();/*得到一个非终结符*/
k=strlen(non_ter);
non_ter[k]=ch;
non_ter[k+1]='\0';
for(j=0;j<=strlen(point)-1;j++)
{
if(point[n]==point[0])
{/*如果'|'后的首符号和左部相同*/
for(j=n+1;j<=strlen(point)-1;j++)
{
while(point[j]!
='|'&&point[j]!
='\0')
temp[m++]=point[j++];
left[count]=ch;
memcpy(right[count],temp,m);
right[count][m]=ch;
right[count][m+1]='\0';
m=0;
count++;
if(point[j]=='|')
{
n=j+1;
break;
}
}
}
else
{/*如果'|'后的首符号和左部不同*/
left[count]=ch;
right[count][0]='@';
right[count][1]='\0';
count++;
for(j=n;j<=strlen(point)-1;j++)
{
if(point[j]!
='|')
temp[m++]=point[j];
else
{
left[count]=point[0];
memcpy(right[count],temp,m);
right[count][m]=ch;
right[count][m+1]='\0';
printf("count=%d",count);
m=0;
count++;
}
}
left[count]=point[0];
memcpy(right[count],temp,m);
right[count][m]=ch;
right[count][m+1]='\0';
count++;
m=0;
}
}
}
voidnon_re(char*point)
{
intm=0,j;
chartemp[20];
for(j=3;j<=strlen(point)-1;j++)
{
if(point[j]!
='|')
temp[m++]=point[j];
else
{
left[count]=point[0];
memcpy(right[count],temp,m);
right[count][m]='\0';
m=0;
count++;
}
}
left[count]=point[0];
memcpy(right[count],temp,m);
right[count][m]='\0';
count++;
m=0;
}
/*******************************************
读入一个文法
********************************************/
chargrammer(char*t,char*n,char*left,charright[50][50])
{
charvn[50],vt[50];
chars;
charp[50][50];
inti,j,k;
printf("请输入文法的非终结符号串:
");
scanf("%s",vn);
getchar();
i=strlen(vn);
memcpy(n,vn,i);
n[i]='\0';
printf("请输入文法的终结符号串:
");
scanf("%s",vt);
getchar();
i=strlen(vt);
memcpy(t,vt,i);
t[i]='\0';
printf("请输入文法的开始符号:
");
scanf("%c",&s);
getchar();
printf("请输入文法产生式的条数:
");
scanf("%d",&i);
getchar();
for(j=0;j
{
printf("请输入文法的第%d条(共%d条)产生式:
",j,i);
scanf("%s",p[j]);//二维数组首地址传递平p,p[i]第i行第0列首地址,p+i表示第i行首地址
if(strcmp(p[j],"xxx")==0)//
{
j=j-2;
}
getchar();
}
for(j=0;j<=i-1;j++)
if(p[j][1]!
='-'||p[j][2]!
='>')
{printf("\ninputerror!
");
validity=0;
return('\0');
}/*检测输入错误*/
for(k=0;k<=i-1;k++)
{/*分解输入的各产生式*/
if(p[k][3]==p[k][0])
recur(p[k]);
else
non_re(p[k]);
}
return(s);
}
/*******************************************
将单个符号或符号串并入另一符号串
********************************************/
voidmerge(char*d,char*s,inttype)
{/*d是目标符号串,s是源串,type=1,源串中的'@'一并并入目串;
type=2,源串中的'@'不并入目串*/
inti,j;
for(i=0;i<=strlen(s)-1;i++)
{
if(type==2&&s[i]=='@')
;
else
{
for(j=0;;j++)
{
if(j break; if(j==strlen(d)) { d[j]=s[i]; d[j+1]='\0'; break; } } } } } /******************************************* 求所有能直接推出@的符号 ********************************************/ voidemp(charc) {/*即求所有由'@'推出的符号*/ chartemp[10]; inti; for(i=0;i<=count-1;i++) { if(right[i][0]==c&&strlen(right[i])==1) { temp[0]=left[i]; temp[1]='\0'; merge(empty,temp,1); emp(left[i]);//? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? } } } /******************************************* 求某一符号能否推出'@'c为非终结符 ********************************************/ int_emp(charc) {/*若能推出,返回1;否则,返回0*/ inti,j,k,result=1,mark=0; chartemp[20]; temp[0]=c; temp[1]='\0'; merge(empt,temp,1); if(in(c,empty)==1) return (1); for(i=0;;i++) { if(i==count) return(0); if(left[i]==c)/*找一个左部为c的产生式*/ { j=strlen(right[i]);/*j为右部的长度*/ if(j==1&&in(right[i][0],empty)==1)//A->BB->@ return (1); elseif(j==1&&in(right[i][0],termin)==1&&left[i+1]! =c)//A->a,A->sB,S->@,B->@ return(0); elseif(j==1&&in(right[i][0],termin)==1&&left[i+1]==c) continue; else { for(k=0;k<=j-1;k++) if(in(right[i][k],empt)==1)//A->A mark=1; if(mark==1) continue; else { for(k=0;k<=j-1;k++) { result*=_emp(right[i][k]);//太漂亮了 temp[0]=right[i][k]; temp[1]='\0'; merge(empt,temp,1); } } } if(result==0&&i ->@找下一个做不为@的---C continue; elseif(result==1&&i return (1); } } } /******************************************* 判断读入的文法是否正确 ********************************************/ intjudge() { inti,j; for(i=0;i<=count-1;i++) { if(in(left[i],non_ter)==0) {/*若左部不在非终结符中,报错*/ printf("\nerror1! "); validity=0; return(0); } for(j=0;j<=strlen(right[i])-1;j++) { if(in(right[i][j],non_ter)==0&&in(right[i][j],termin)==0&&right[i][j]! ='@') {/*若右部某一符号不在非终结符、终结符中且不为'@',报错*/ printf("\nerror2! "); validity=0; return(0); } } } return (1); } /******************************************* 求单个符号的FIRST求出每个符号的first并且将其存入first1[][] ********************************************/ voidfirst2(inti) {/*i为符号在所有输入符号中的序号*/ charc,temp[20]; intj,k,m; c=v[i]; charch='@'; emp(ch); if(in(c,termin)==1)/*若为终结符*/ { first1[i][0]=c; first1[i][1]='\0'; } elseif(in(c,non_ter)==1)/*若为非终结符*/ { for(j=0;j<=count-1;j++) { if(left[j]==c) { if(in(right[j][0],termin)==1||right[j][0]=='@')//A->@或者A->a { temp[0]=right[j][0]; temp[1]='\0'; merge(first1[i],temp,1); } elseif(in(right[j][0],non_ter)==1)//左部非终结符并且右部为非终结符 { if(right[j][0]==c)//A->A...寻找下一个A continue; for(k=0;;k++)//A->B。 无限循环,找到B的位置 if(v[k]==right[j][0]) break; if(f[k]=='0') { first2(k);//M->A..此时找出A的位置在M之后,而A的first没有求过,所以要返回求 f[k]='1'; } merge(first1[i],first1[k],2);//A->B则将B对应符号表位置找出,然后将Bfirst1[][]复制给A for(k=0;k<=strlen(right[j])-1;k++)//二位数组strlen(right[j])表示第j行的长度 { empt[0]='\0'; if(_emp(right[j][k])==1&&k { for(m=0;;m++) if(v[m]==right[j][k+1])//M->ABA->@则找到B的位置,求B的first break; if(f[m]=='0') { first2(m); f[m]='1'; } merge(first1[i],first1[m],2); } elseif(_emp(right[j][k])==1&&k==strlen(right[j])-1) { temp[0]='@'; temp[1]='\0'; merge(first1[i],temp,1); } else break; } } } } } f[i]='1'; } /******************************************* 求各产生式右部的FIRST ********************************************/ voidFIRST(inti,char*p) { intlength; intj,k,m; chartemp[20]; length=strlen(p); if(length==1)/*如果右部为单个符号*/ { if(p[0]=='@') { if(i>=0) { first[i][0]='@'; first[i][1]='\0'; } else { TEMP[0]='@'; TEMP[1]='\0'; } } else { for(j=0;;j++) if(v[j]==p[0]) break; if(i>=0) { memcpy(first[i],first1[j],strlen(first1[j])); first[i][strlen(first1[j])]='\0'; } else { memcpy(TEMP,first1[j],strlen(first1[j])); TEMP[strlen(first1[j])]='\0'; } } } else/*如果右部为符号串*/ { for(j=0;;j++) if(v[j]==p[0]) break; if(i>=0) merge(first[i],first1[j],2); else merge(TEMP,first1[j],2); for(k=0;k<=length-1;k++) { empt[0]='\0'; if(_emp(p[k])==1&&k { for(m=0;;m++) if(v[m]==right[i][k+1]) break; if(i>=0) merge(first[i],first1[m],2); else merge(TEMP,first1[m],2); } else
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