编译原理-LR语法分析器的控制程序实验报告

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lr语法分析实验报告

lr语法分析实验报告

lr语法分析实验报告LR语法分析实验报告引言在计算机科学领域,语法分析是编译器设计中非常重要的一个环节。

它负责将输入的源代码按照给定的文法规则进行解析,并生成语法树或分析表。

本实验报告将介绍LR语法分析器的设计与实现,并通过实验结果进行分析和评估。

一、背景知识1.1 语法分析语法分析是编译器的一个重要组成部分,它负责将输入的源代码转化为抽象语法树或分析表。

语法分析器根据给定的文法规则,逐个读取输入的字符并进行规约或移进操作,最终确定输入串是否符合给定的文法。

1.2 LR语法分析LR语法分析是一种自底向上的语法分析方法,它利用有限状态自动机进行分析。

LR分析器根据输入的文法规则和状态转移表,逐步推导输入串,直到达到最终的语法树或分析表。

二、实验设计2.1 实验目标本实验旨在设计和实现一个LR语法分析器,包括以下主要内容:- 设计和实现文法规则- 构建LR分析表- 实现LR分析器的状态转移和语法规约操作2.2 实验环境本实验使用Python语言进行实现,使用了Python的语法分析库PLY(Python Lex-Yacc)。

三、实验过程3.1 文法规则设计在本实验中,选择了一个简单的算术表达式文法作为示例:```E -> E + T| E - T| TT -> T * F| T / F| FF -> ( E )| number```该文法规则描述了四则运算表达式的语法结构,其中E表示表达式,T表示项,F表示因子。

3.2 构建LR分析表根据给定的文法规则,我们可以构建LR分析表。

该表记录了分析器在不同状态下的状态转移和规约操作。

3.3 实现LR分析器基于PLY库,我们可以很方便地实现LR分析器的状态转移和规约操作。

首先,我们需要定义文法规则的各个产生式对应的处理函数。

然后,通过PLY库提供的API,我们可以构建分析器对象,并进行状态转移和规约操作。

四、实验结果与分析4.1 实验结果经过实验,我们成功地实现了LR语法分析器,并对多个测试用例进行了分析。

编译原理语法分析实验报告

编译原理语法分析实验报告

编译原理语法分析实验报告编译原理语法分析实验报告引言编译原理是计算机科学中的重要课程,它研究的是如何将高级语言转化为机器语言的过程。

语法分析是编译过程中的一个关键步骤,它负责将输入的源代码转化为抽象语法树,为后续的语义分析和代码生成提供便利。

本实验旨在通过实践,加深对语法分析的理解,并掌握常见的语法分析算法。

实验环境本次实验使用的是Python编程语言,因为Python具有简洁的语法和强大的库支持,非常适合用于编译原理的实验。

实验步骤1. 词法分析在进行语法分析之前,需要先进行词法分析,将源代码划分为一个个的词法单元。

词法分析器的实现可以使用正则表达式或有限自动机等方式。

在本实验中,我们选择使用正则表达式来进行词法分析。

2. 文法定义在进行语法分析之前,需要先定义源代码的文法。

文法是一种形式化的表示,它描述了源代码中各个语法成分之间的关系。

常见的文法表示方法有巴科斯范式(BNF)和扩展巴科斯范式(EBNF)。

在本实验中,我们选择使用BNF来表示文法。

3. 自顶向下语法分析自顶向下语法分析是一种基于产生式的语法分析方法,它从文法的起始符号开始,逐步展开产生式,直到生成目标字符串。

自顶向下语法分析的关键是选择合适的产生式进行展开。

在本实验中,我们选择使用递归下降分析法进行自顶向下语法分析。

4. 自底向上语法分析自底向上语法分析是一种基于移进-归约的语法分析方法,它从输入串的左端开始,逐步将输入符号移入分析栈,并根据产生式进行归约。

自底向上语法分析的关键是选择合适的归约规则。

在本实验中,我们选择使用LR(1)分析法进行自底向上语法分析。

实验结果经过实验,我们成功实现了自顶向下和自底向上两种语法分析算法,并对比了它们的优缺点。

自顶向下语法分析的优点是易于理解和实现,可以直接根据产生式进行展开,但缺点是对左递归和回溯的处理比较困难,而且效率较低。

自底向上语法分析的优点是可以处理任意文法,对左递归和回溯的处理较为方便,而且效率较高,但缺点是实现相对复杂,需要构建分析表和使用分析栈。

编译原理语法分析试验报告

编译原理语法分析试验报告

编译原理语法分析试验报告语法分析是编译原理中的重要内容之一,主要用于对源程序进行语法检查,判断其是否符合给定的语法规则。

本次试验通过使用ANTLR工具,对C语言的子集进行了语法分析的实现。

一、实验目的:1.了解语法分析的基本概念和方法;2.使用ANTLR工具生成语法分析器;3.掌握ANTLR工具的基本使用方法;4.实现对C语言子集的语法分析。

二、实验内容:本次试验主要内容是使用ANTLR工具生成C语言子集的语法分析器,并对给定的C语言子集进行语法分析。

三、实验步骤:1.学习ANTLR工具的基本概念和使用方法;2.根据C语言子集的语法规则,编写ANTLR的语法文件(.g文件);3.使用ANTLR工具生成语法分析器;4.编写测试代码,对给定的C语言子集进行语法分析。

四、实验结果:经过以上的步骤,得到了一个完整的C语言子集的语法分析器,并且通过测试代码对给定的C语言子集进行了语法分析。

五、实验总结:通过本次实验,我对语法分析有了更深入的了解,掌握了使用ANTLR工具生成语法分析器的基本方法,同时也巩固了对C语言的基本语法规则的理解。

在实验过程中,遇到了一些问题,例如在编写ANTLR的语法文件时,对一些特殊语法规则的处理上有些困惑,但通过查阅资料和与同学的探讨,最终解决了这些问题。

本次试验对于我的学习有很大的帮助,我了解到了编译原理中的重要内容之一,也更深入地理解了语法分析的基本原理和方法。

通过实验,我发现使用ANTLR工具能够更方便地生成语法分析器,大大提高了开发效率。

总之,本次试验让我对编译原理中的语法分析有了更深入的了解,并且提高了我的编程能力和分析问题的能力。

在今后的学习和工作中,我将继续深入研究编译原理相关的知识,并应用到实际项目中。

北邮编译原理LR语法分析程序实验报告

北邮编译原理LR语法分析程序实验报告

LR语法分析程序实验报告说明:该程序使用实现对算术表达式自底向上的语法分析,并且在对输入表达式进行分析的过程中,输出分析动作,移进或者用哪个产生式进行规约,该程序使用的是LR语法分析程序,手动构造了识别所有活前缀的DFA,为给定文法构造LR分析表,并通过预测分析表对输入的表达式进行分析,并将栈顶状态和预测分析过程详细输出,如果匹配成功则接受,如果匹配不成功则返回错误信息。

特别的是,该程序参照书上129页的有关LR分析的错误处理与恢复表对一些可能出现的错误进行报错和局部恢复,在action表中设置相应的错误处理过程入口,调用相应的过程进行错误处理和恢复,使语法分析能继续进行。

给定文法的产生式为:E->E+T | TT->T*F | FF-> id | (E)源代码:#include<iostream>#include<stack>using namespace std;stack<char> symbol;stack<int> state;char sen[50];char sym[12][6]={//符号表{'s','e','e','s','e','e'},{'e','s','e','e','e','a'},{'r','r','s','r','r','r'},{'r','r','r','r','r','r'},{'s','e','e','s','e','e'},{'r','r','r','r','r','r'},{'s','e','e','s','e','e'},{'s','e','e','s','e','e'},{'e','s','e','e','s','e'},{'r','r','s','r','r','r'},{'r','r','r','r','r','r'},{'r','r','r','r','r','r'}};char snum[12][6]={//数字表{5,1,1,4,2,1},{3,6,5,3,2,0},{2,2,7,2,2,2},{4,4,4,4,4,4},{5,1,1,4,2,1},{6,6,6,6,6,6},{5,1,1,4,2,1},{5,1,1,4,2,1},{3,6,5,3,11,4},{1,1,7,1,1,1},{3,3,3,3,3,3},{5,5,5,5,5,5}};int go2[12][3]={//goto表{1,2,3},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{8,2,3},{0,0,0},{0,9,3},{0,0,10},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0},{0,0,0}};void action(int i,char *&a,char &how,int &num,char &A,int &b)//action函数[i,a] {int j;switch(*a){case 'i':j=0;break;case '+':j=1;break;case '*':j=2;break;case '(':j=3;break;case ')':j=4;break;case '#':j=5;break;default:j=-1;break;}printf("%c\t\t",*a);if(j!=-1){how=sym[i][j];num=snum[i][j];if(how=='r'){switch(num){case 1:A='E',b=3;cout<<"reduce by E->E+T"<<endl;break;case 2:A='E',b=1;cout<<"reduce by E->T"<<endl;break;case 3:A='T',b=3;cout<<"reduce by T->T*F"<<endl;break;case 4:A='T',b=1;cout<<"reduce by T->F"<<endl;break;case 5:A='F',b=3;cout<<"reduce by F->(E)"<<endl;break;case 6:A='F',b=1;cout<<"reduce by F->id"<<endl;break;default:break;}}}}int go(int t,char A)//goto[t,A]{switch(A){case 'E':return go2[t][0];break;case 'T':return go2[t][1];break;case 'F':return go2[t][2];break;}}void error(int i,int j,char *&a)//error处理函数{switch(j){case 1://期望输入id或左括号,但是碰到+,*,或$,就假设已经输入id了,转到状态5 cout<<"error:缺少运算对象id"<<endl;symbol.push('i');//必须有这个,如果假设输入id的话,符号栈里必须有....printf("i\t\t");state.push(5);printf("5\t\t");break;case 2://从输入中删除右括号a++;cout<<"error:不配对的右括号"<<endl;break;case 3://期望碰到+,但是输入id或左括号,假设已经输入算符+,转到状态6 cout<<"error:缺少运算符"<<endl;symbol.push('+');printf("+\t\t");state.push(6);printf("6\t\t");break;case 4://缺少右括号,假设已经输入右括号,转到状态11cout<<"error:缺少右括号"<<endl;symbol.push(')');printf(")\t\t");state.push(11);printf("11\t\t");break;case 5:a++;cout<<"error:*号无效,应该输入+号!"<<endl;case 6:a++;}}int main(){int s;char *a;char how;int num;int b;char A;cout<<"请输入表达式(以i表示标识符,以#结束):"<<endl;while(1){cin>>sen;a=sen;state.push(0);//先输入0状态printf("\t\t-------分析过程-------\n");printf("符号栈栈顶\t状态栈栈顶\t当前读入符号\t分析动作\n");printf(" \t\t0\t\t");while(*a!='\0'){b=0;num=0;how='\0';A='\0';s=state.top();action(s,a,how,num,A,b);if(how=='s')//移进{cout<<"Shift"<<endl;symbol.push(*a);printf("%c\t\t",*a);state.push(num);printf("%d\t\t",num);a++;}else if(how=='r')//规约{for(int i=0;i<b;i++){if(!state.empty())state.pop();if(!symbol.empty())symbol.pop();}int t=state.top();symbol.push(A);printf("%c\t\t",A);state.push(go(t,A));printf("%d\t\t",go(t,A));}else if(how=='a')//接受break;else{error(s,num,a);//错误处理}}cout<<"accept"<<endl;}return 0;}输入的表达式正确则不报错并接受:输入错误的表达式i*(i+i*i#报错并进行恢复:输入错误的表达式i+*i#报错并恢复:输入错误表达式i*ii+i)#进行报错并恢复:。

国开电大 编译原理 实验4:语法分析实验报告

国开电大 编译原理 实验4:语法分析实验报告

国开电大编译原理实验4:语法分析实
验报告
1. 实验目的
本实验的目的是研究和掌握语法分析的原理和实现方法。

2. 实验内容
本次实验主要包括以下内容:
- 设计并实现自顶向下的LL(1)语法分析器;
- 通过语法分析器对给定的输入串进行分析,并输出相应的分析过程;
- 编写测试用例,验证语法分析器的正确性。

3. 实验步骤
3.1 设计LL(1)文法
首先,根据实验要求和给定的语法规则,设计LL(1)文法。

3.2 构建预测分析表
根据所设计的LL(1)文法,构建预测分析表。

3.3 实现LL(1)语法分析器
根据预测分析表,实现自顶向下的LL(1)语法分析器。

3.4 对输入串进行分析
编写程序,通过LL(1)语法分析器对给定的输入串进行分析,并输出相应的分析过程和结果。

3.5 验证语法分析器的正确性
设计多组测试用例,包括正确的语法串和错误的语法串,验证语法分析器的正确性和容错性。

4. 实验结果
经过实验,我们成功设计并实现了自顶向下的LL(1)语法分析器,并对给定的输入串进行了分析。

实验结果表明该语法分析器具有较好的准确性和容错性。

5. 实验总结
通过本次实验,我们对语法分析的原理和实现方法有了更深入的了解。

同时,我们也学会了如何设计并实现自顶向下的LL(1)语
法分析器,并验证了其正确性和容错性。

这对于进一步研究编译原理和深入理解编程语言的语法结构具有重要意义。

6. 参考资料
- 《编译原理与技术》
- 课程实验文档及代码。

实验三编译原理综合实验报告——(LR(0)语法分析的实现)

实验三编译原理综合实验报告——(LR(0)语法分析的实现)
m_pTree->Create(IDD_DIALOG3, this);
m_pTree->SetControlInfo(IDC_TREE1, RESIZE_BOTH);
m_pTree->SetControlInfo(IDOK, ANCHORE_BOTTOM | ANCHORE_RIGHT);
void CAnalyzeDlg::OnOK()
{
// TODO: Add extra validation here
//CDialog::OnOK();
}
void CAnalyzeDlg::OnCancel()
{
// TODO: Add extra cleanup here
六、实验原理、数据(程序)记录
(一)实验原理:
利用LR(k)类分析算法的四个步骤,分别实现"移进"、"归约"、"成功"、"报错"的分析能力。同时采用相应的数据结构实现分析表的描述。
(二)程序框架:
#include "stdafx.h"
#include "GoData.h"
GoData::GoData()
assert(j != -1);
out.WriteString(GetStepInfo(iStep, Status, Symbol, m_input.Right(m_input.GetLength() - iPos), ToDo, j));
for(i = 0; i < m_g.GetPrecept(ToDo.two).GetRight().length(); i++)

编译原理语法分析实验报告

编译原理语法分析实验报告

编译原理语法分析实验报告编译原理实验报告一、实验目的本实验的主要目的是熟悉编译原理中的语法分析算法及相关知识,并通过实际编码实现一个简单的语法分析器。

二、实验内容1.完成一个简单的编程语言的语法定义,并用BNF范式表示;2.基于给定的语法定义,实现自顶向下的递归下降语法分析器;3.实验所用语法应包含终结符、非终结符、产生式及预测分析表等基本要素;4.实现语法分析器的过程中,需要考虑文法的二义性和优先级等问题。

三、实验步骤1.设计一个简单的编程语言的语法,用BNF范式进行表达。

例如,可以定义表达式文法为:<exp> ::= <term> { + <term> , - <term> }<term> ::= <factor> { * <factor> , / <factor> }<factor> ::= <digit> , (<exp>) , <variable><digit> ::= 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9<variable> ::= a,b,c,...,z2. 根据所设计的语法,构建语法分析器。

首先定义需要用到的终结符、非终结符和产生式。

例如,终结符可以是+、-、*、/、(、)等,非终结符可以是<exp>、<term>、<factor>等,产生式可以是<exp> ::= <term> + <term> , <term> - <term>等。

3.实现递归下降语法分析器。

根据语法的产生式,编写相应的递归函数进行递归下降分析。

递归函数的输入参数通常是一个输入字符串和当前输入位置,输出结果通常是一个语法树或语法分析错误信息。

4.在语法分析的过程中,需要处理语法的二义性和优先级问题。

(完整word版)编译原理报告二LR分析器

(完整word版)编译原理报告二LR分析器

LR分析器一、目的和要求通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析,进一步掌握常用的语法分析方法。

1、选择最有代表性的语法分析方法,如LL(1) 语法分析程序、算符优先分析程序和LR分析分析程序,并至少完成两个题目。

2、选择对各种常见程序语言都用的语法结构,如赋值语句(尤指表达式)作为分析对象,并且与所选语法分析方法要比较贴切。

⑴实验前的准备按实验的目的和要求,编写语法分析程序,同时考虑相应的数据结构。

⑵调试调试例子应包括符合语法规则的算术表达式,以及分析程序能够判别的若干错例。

⑶输出对于所输入的算术表达式,不论对错,都应有明确的信息告诉外界。

⑷扩充有余力的同学,可适当扩大分析对象。

譬如:①算术表达式中变量名可以是一般标识符,还可含一般常数、数组元素、函数调用等等。

②除算术表达式外,还可扩充分析布尔、字符、位等不同类型的各种表达式。

③加强语法检查,尽量多和确切地指出各种错误。

⑸编写上机实习报告。

二、背景知识※自下而上分析技术-LR(K)方法LR(K)方法是一种自下而上的语法分析方法,是当前最广义的无回溯的“移进- 归约”方法。

它根据栈中的符号串和向前查看的k(k³0)个输入符号,就能唯一确定分析器的动作是移进还是归约,以及用哪个产生式进行归约。

优点:文法适用范围广;识别效率高;查错能力强;可自动构造。

逻辑组成:总控程序+LR分析表LR分析器的结构:一个LR分析器实际是一个带先进后出存储器(栈)的确定下推自动机,它由一个输入串、一个下推栈和一个带有分析表的总控程序组成。

栈中存放着由“历史”和“展望”材料抽象而来的各种“状态”。

任何时候,栈顶的状态都代表了整个的历史和已推测出的展望。

为了有助于明确归约手续,我们把已归约出的文法符号串也同时放进栈里。

LR分析器的每一动作都由栈顶状态和当前输入符号所唯一确定。

LR分析器模型图分析器的任何一次移动都是根据栈顶状态S m和当前输入符号a i,去查看ACTION表并执行ACTION (S m,a i)规定的动作,直至分析成功或失败。

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par_r.txt文件:
step状态栈符号栈输入符号
0)0#i
1)05#i*
2)03#F*
3)02#T*
4)027#T*i
5)0275#T*i+
6)02710#T*F+
7)02#T+
8)E+
9)016#E+i
10)0165#E+i#
11)0163#E+F#
12)0169#E+T#
13)01#E#
Acc
分析与体会:
此通过上下文无关文法作为语法分析的基础,配合实例,探讨了编译原理构造中的自上而下语法分析法,并初步完成了语法分析器的实现。
手工模拟控制程序计算,对源程序进行LR语法分析
通过本次实验,进一步对C语言的知识进行了复习,并编写代码对源程序进行LR语法分析,把其分析后的结果输入并保存到文件par_r.tx中。对LR分析有了更深的理解。LR(0)分析表构造的思想和方法是构造其他LR分析表的基础。
{
for(int i=0;i<(int)strlen(TNT);i++)
if(c==TNT[i])return i;
cout<<"Err in col char>"<<c<<endl;
exit(0);//终止程序运行
}
3.查看生成的par_r.txt文件,对文件中的内容进行分析,更深刻理解LR语法分析的分析过程。
};
const char TNT[ ]="+*()i#ETF";//LR分析表列的字符
const int M[][9]={//LR分析表数字化,列字符+*()i#ETF用数字012345678标识。
{ 0, 0, 4, 0, 5,0, 1, 2, 3},//0表示出错,s4用4表示。
{ 6, 0, 0, 0, 0,99},//Acc用99表示
编译原理实验报告
学号
姓名
时间
专业
班级
实验题目:LR语法分析器的控制程序
实验目的:
手工模拟控制程序计算,对源程序进行LR语法分析
主要是分析表的构造
实验内容与步骤:
1.将要进行LR语法分析的源程序和LR语法分析器控制程序放在同一文件夹中。
2.用C语言编写LR语法分析器控制程序,程序代码如下:
#include <fstream.h>
if(strcmp(p[-action]+3,"ε"))//ε产生式的右部符号串长度为0,无需退栈。
top=top-(strlen(p[-action])-3);//"→"为汉字,占二字节,故减3。
state[top+1]=M[state[top]][col(p[-action][0])]; //产生式左部符号
{ 6, 0, 0,11},
{-1, 7, 0,-1, 0,-1},
{-3,-3, 0,-3, 0,-3},
{-5,-5, 0,-5, 0,-5}
};
int col(char);//列定位函数原型
void main()
{
int state[50]={0};//状态栈初值
char symbol[50]={'#'};//符号栈初值
symbol[++top]=p[-action][0];
}
else if(action==99){//接受
cout<<'\t'<<"Acc"<<endl;
break;
}
else{//出错
cout<<"Err in main()>"<<action<<endl;
break;
}
}while(1);
}
int col(char c)//将字符+* ()i#ETF分别转换为数字012345678
action=M[state[top]][col(t.code)];
if(action>0 && action!=99){//移进
state[++top]=action;
symbol[top]=t.code;
cin>>t.code>>t.val;//读一单词
}
else if(action < 0){//归约
#include <iostream.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
struct code_val{
char code;char val[20];
};
const char *p[]={//产生式
"S→E","E→E+T","E→T","T→T*F","T→F","F→(E)","F→i"
for(i=0;i<=top;i++)cout<<state[i];cout<<'\t';//输出状态栈内容,并非必要。
for(i=0;i<=top;i++)cout<<symbol[i]; //输出符号栈内容,并非必要。
cout<<'\t'<<t.code<<endl;//输出当前输入符号(单词种别),并非必要。
int top=0;//栈顶指针初值
ofstream cout("par_r.txt");//语法分析结果输出至文件par_r.txt
ifstream cin("lex_r.txt");// lex_r.txt存放词法分析结果,语法分析器从该文件输入数据。
struct code_val t;//结构变量,存放单词二元式。
{-2, 7, 0,-2, 0,-2},//r2用-2表示
{-4,-4, 0,-4, 0,-4},
{ 0, 0, 4, 0, 5, 0, 8, 2, 3},
{-6,-6, 0,-6, 0,-6},
{ 0, 0, 4, 0, 5, 0, 0, 9, 3},
{ 0, 0, 4, 0, 5, 0, 0, 0,10},
cin>>t.code>>t.val;//读一单词
int action;
int i,j=0;//输出时使用的计数器,并非必要。
cout<<"step"<<'\t'<<"状态栈"<<'\t'<<"符号栈"<<'\t'<<"输入符号"<<endl;//输出标题并非必要。
do{
cout<<j++<<')'<<'\t';//输出step,并非必要。
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