LR语法分析实验报告

目录引言 (1)第一章概述 (2)1.1设计题目及内容 (2)1.2设计环境 (2)第二章设计的基本原理 (3)2.1 LR分析器的基本理 (3)2.2 LR分析器工作过程算法 (3)第三章程序设计 (5)3.1总体方案设计 (5)3.2各模块设计 (5)第四章程序测试和结论以及心得................................ ..7 参考文献. (7)附录程序清单 (8)一概述1．1设计题目及内容设计题目：根据LR分析表构造LR分析器内容：已知文法G：（1）E→E+T(2) E→T(3) T→T*F(4) T→F(5) F→(E)(6) F→Irj 表示按第j个产生式进行规约acc 表示接受空格表示出错标志，报错根据以上文法和LR分析表，构造LR分析器，并要求输出LR工作过程。

1．2设计环境：硬件设备：一台PC机软件设备：Windows 2000/XP OS ，VC++6.0实现语言：C语言二设计的基本原理2．1 基本原理：1．LR方法的基本思想：在规范规约的过程中，一方面记住已移进和规约出的整个符号串，即记住“历史”，另一方面根据所用的产生式推测未来可能碰到的输入符号，即对未来进行“展望”。

当一串貌似句柄的符号串呈现于分析栈的顶端时，我们希望能够根据记载的“历史”和“展望”以及“现实”的输入符号等三个方面的材料，来确定栈顶的符号串是否构成相对某一产生式的句柄。

2．LR分析器实质上是一个带先进后出存储器（栈）的确定有限状态自动机。

3．LR分析器的每一步工作是由栈顶状态和现行输入符号所唯一决定的。

4．为清晰说明LR分析器实现原理和模型：LR分析器的核心部分是一张分析表。

这张分析表包括两个部分，一是“动作”（ACTION）表，另一是“状态转换”（GOTO）表。

他们都是二维数组。

ACTION(s,a)规定了当状态s面临输入符号a时应采取什么动作。

GOTO（s，X）规定了状态s面对文法符号X（终结符或非终结符）时下一状态是什么。

显然，GOTO(s，X)定义了一个以文法符号为字母表的DFA。

每一项ACTION(s，a)所规定的动作不外是下述四种可能之一：（1）移进把（s，a）的下一个转态s’ = GOTO(s，X)和输入符号a推进栈，下一输入符号变成现行输入符号。

（2）规约指用某一产生式A→β 进行规约。

假若β的长度为r，规约的动作是A，去除栈顶的r个项，使状态Sm-r 变成栈顶状态，然后把（Sm-r，A）的下一状态s’ = GOTO(Sm-r,A)和文法符号A推进栈。

规约动作不改变现行输入符号。

执行规约动作意味着β（= Xm-r+1…Xm）已呈现于栈顶而且是一个相对于A的句柄。

（3）接受宣布分析成功，停止分析器的工作。

（4）报错发现源程序含有错误，调用出错处理程序。

2．2 LR分析器工作过程算法描述：一个LR分析器的工作过程可看成是栈里的状态序列，已规约串和输入串所构成的三元式的变化过程。

分析开始时的初始三元式为(s0, #, a1a2……an#)其中，s0为分析器的初态；＃为句子的左括号；a1a2……an为输入串；其后的＃为结束符（句子右括号）。

分析过程每步的结果可表示为（s0s1……sm，#X1X2……Xm ai, ai+1……an#）分析器的下一步动作是由栈顶状态sm和现行输入符号ai所唯一决定的。

即，执行ACTION（sm，ai）所规定的动作。

经执行每种可能的动作之后，三元式的变化情形是：（1）若ACTION（sm，ai）为移进，且s = GOTO（sm，ai），则三元式变成：（s0s1……sm s，#X1X2……Xm ai, ai+1……an#）（2）若ACTION（sm，ai）= {A→β},则按照产生式A→β进行规约。

此时三元式变为（s0s1……sm s，#X1X2……Xm A, ai ai+1……an#）此处s = GOTO（Sm-r，A），r为β的长度，β = Xm-r+1……Xm。

（3）若ACTION（sm，ai）为“接受”，则三元式不再变化，变化过程终止，宣布分析成功。

（4）若ACTION（sm，ai）为“报错”，则三元式的变化过程终止，报告错误。

一个LR分析器的工作过程就是一步一步的变换三元式，直至执行“接受”或“报错”为止。

三程序设计3．1总体设计方案：1．建模：（1）分析表建模：构造一个int 型二维数组table[13][9],用于存放LR分析表。

并初始化。

作者这样规定：0～11 表示状态sj，其中0对应s0，1对应s1……21～26 表示规约rj，其中21对应r1，22对应r2……12 表示“接受”-1 表示规约出错，报错（2）栈建模：建立一个int 型状态栈，该栈为顺序栈。

建立一个char型符号栈和一个char型输入串栈，该栈为顺序栈。

（3）规约表达式建模：建立一个rule型结构，成员变量为char型非终结符和int型表示规约第几条表达式。

2．程序设计关键注意环节：（1）在输入串(句子)输入的过程中，涉及到一个压栈的问题。

但是输入串压入的字符顺序刚好与原理中的字符串模型刚好相反，这样需要先弹出的反而在栈底。

为了既要保证字符串输入，又要让输入的字符串存储顺序与输入的字符串相反。

采取以下措施：先将输入的字符串压入符号栈symbol中，然后符号栈弹出的字符再压入输入串栈instr中，这样实现了输入串的倒序存储。

（2）状态栈status_stack(status_p)和符号栈symbol_instr(symbol_p)输出（遍历）过程均采取自栈底到栈顶的顺序，而输入串栈symbol_instr(instr_p)则是采取自栈顶到栈底的顺序输出。

3．2各模块设计：1．栈设计：构造一个int型“状态栈”status和一个char型“符号－输入串栈”symbol_instr。

该栈包括初始化该栈init_status()，压栈push()，弹栈pop()，取栈顶元素get_top()，自栈底到栈顶遍历元素out_stack1()和自栈顶到栈底遍历元素out_stack2().2．LR分析器工作过程算法设计：构造一个状态转换函数实现状态转换int goto_char(status *status_p,symbol_instr *instr_p)构造一个移进－－规约函数实现移进规约动作void action(status *status_p,symbol_instr *symbol_p,symbol_instr *instr_p)构造一个打印LR分析器的工作过程函数实现输出void print(status *status_p,symbol_instr *symbol_p,symbol_instr *instr_p)3．流程图：LR分析器设计流程图四程序测试和结果以及心得1．测试结果：见附录经过测试，输入各种各样的正确句子，均能正确规约。

而且，输入错误的句子，也能正确报错。

2．心得：附录程序源代码：四：主程序：#include"status_stack.h"#include"symbol_instr_stack.h"#include"lr.h"//打印LR分析器的工作过程void print(status *status_p,symbol_instr *symbol_p,symbol_instr *instr_p){int i;out_stack(status_p);for(i=0;i<20-status_p->top;i++)printf(" ");out_stack1(symbol_p);for(i=0;i<20;i++)printf(" ");out_stack2(instr_p);printf("\n");}//状态转换函数int goto_char(status *status_p,symbol_instr *instr_p){char x;int y,z;x = get_top(instr_p);y = get_top(status_p);z = get_index_char(x);return table[y][z];}//移进－－规约函数void action(status *status_p,symbol_instr *symbol_p,symbol_instr *instr_p){int i,j,x;char a;i = goto_char(status_p,instr_p);//规约出错if(i == -1)printf("\n===============规约出错!================\n"); //规约成功if(i == 12)printf("\n===============规约成功!================\n"); //移进动作if(i>=0 && i<=11){push(status_p,i);a = pop(instr_p);push(symbol_p,a);print(status_p,symbol_p,instr_p);action(status_p,symbol_p,instr_p);}//规约动作if(i>=21 && i<=26){x = r[i-21].y;for(j=0;j<x;j++){pop(status_p);pop(symbol_p);}push(instr_p,r[i-21].x);action(status_p,symbol_p,instr_p);}}int main(){char x;//分配空间status *status_p;symbol_instr *symbol_p,*instr_p ;status_p = (status *)malloc(sizeof(status));symbol_p = (symbol_instr *)malloc(sizeof(symbol_instr));instr_p = (symbol_instr *)malloc(sizeof(symbol_instr));//初始化各栈init_stack(status_p);init_stack(symbol_p);init_stack(instr_p);//压进栈初始元素push(status_p,0);//push(symbol_p,'#');////输入表达式printf("\n请输入要规约的输入串，各字符之间不能有空格，以'#'字符结束!\n"); printf("===========Expression =");//先将输入串压进符号栈do{scanf("%c",&x);push(symbol_p,x);}while(x != '#');//然后由符号栈弹出，压进输入栈while( symbol_p->top != 0){x = pop(symbol_p);push(instr_p,x);}printf("\n\n");//打印框架printf("\n状态栈==============符号栈==============输入串\n");print(status_p,symbol_p,instr_p);//打印初始分析表//移进，规约，并打印每一步分析过程action(status_p,symbol_p,instr_p);return 0;}程序测试截图：图（1）图（2）文档来源为:从网络收集整理.word版本可编辑.欢迎下载支持.图（3）经过各种不同的输入表达式进行测试，测试结果准确无误。