编译原理语法分析器 (java完美运行版)

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编译原理语法分析器（java完美运行版）

编译原理语法分析器（java完美运行版）第一篇：编译原理语法分析器 (java完美运行版)实验二语法分析器一、实验目的通过完成预测分析法的语法分析程序，了解预测分析法和递归子程序法的区别和联系。

使学生了解语法分析的功能，掌握语法分析程序设计的原理和构造方法，训练学生掌握开发应用程序的基本方法。

有利于提高学生的专业素质，为培养适应社会多方面需要的能力。

二、实验内容υ根据某一文法编制调试 LL（1）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。

υ构造预测分析表，并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分析程序。

υ分析法的功能是利用LL（1）控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及LL（1）分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。

三、LL（1）分析法实验设计思想及算法υ模块结构：（1）定义部分：定义常量、变量、数据结构。

（2）初始化：设立LL(1)分析表、初始化变量空间（包括堆栈、结构体、数组、临时变量等）；（3）控制部分：从键盘输入一个表达式符号串；（4）利用LL(1)分析算法进行表达式处理：根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈（或其他）操作，输出分析结果，如果遇到错误则显示错误信息。

四、实验要求1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。

2、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。

3、对下列文法，用LL（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E->TG（2）G->+TG|—TG（3）G->ε（4）T->FS（5）S->*FS|/FS（6）S->ε（7）F->(E)（8）F->i 输出的格式如下：五、实验源程序LL1.java import java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import javax.swing.table.DefaultTableModel;import java.sql.*;import java.util.Vector;public class LL1 extends JFrame implements ActionListener { /****/private static final long serialVersionUID = 1L;JTextField tf1;JTextField tf2;JLabel l;JButton b0;JPanel p1,p2,p3;JTextArea t1,t2,t3;JButton b1,b2,b3;JLabel l0,l1,l2,l3,l4;JTable table;Statement sta;Connection conn;ResultSet rs;DefaultTableModel dtm;String Vn[]=null;Vector P=null;int firstComplete[]=null;//存储已判断过first的数据char first[][]=null;//存储最后first结果int followComplete[]=null;//存储已判断过follow的数据char follow[][]=null;//存储最后follow结果char select[][]=null;//存储最后select结果int LL=0;//标记是否为LL（1）String vt_tou[]=null;//储存VtObject shuju[][]=null;//存储表达式数据char yn_null[]=null;//存储能否推出空LL1(){ setLocation(100,0);setSize(700,780);tf1=new JTextField(13);tf2=new JTextField(13);l=new JLabel(“>>”);l0=new JLabel(“输入字符串：”);l1=new JLabel(“输入的文法”);l2=new JLabel(“ ”);l3=new JLabel(“分析的结”);l4=new JLabel(“预测分析”);//p1=new JPanel();p2=new JPanel();p3=new JPanel();t1=new JTextArea(24,20);t2=new JTextArea(1,30);t3=new JTextArea(24,40);b0=new JButton(“确定(S为开始)”);b1=new JButton(“ 判断文法”);为：果：表：b2=new JButton(“输入”);b3=new JButton(“清空”);table=new JTable();JScrollPane jp1=new JScrollPane(t1);JScrollPane jp2=new JScrollPane(t2);JScrollPane jp3=new JScrollPane(t3);p2.add(tf1);p2.add(l);p2.add(tf2);p2.add(b0);p2.add(b1);p2.add(l0);p2.add(l2);p2.add(jp2);p2. add(b2);p2.add(b3);p2.add(l1);p2.add(l3);p2.add(jp1);p2.add(jp3);p3.add(l4);p3.add(newJScrollPane(table));add(p2,“Center”);add(p3,“South”);b0.addActionListener(this);b1.addActionListener(this);b2.ad dActionListener(this);b3.addActionListener(this);setDefaultClose Operation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);table.setPreferredScrollable ViewportSize(new Dimension(660,200));setVisible(true);} public void actionPerformed(ActionEvent e){ if(e.getSource()==b0){ String a=tf1.getText();String b=tf2.getText();t1.append(a+'→'+b+'n');}if(e.getSource()==b1){ t3.setText(“");int Vnnum=0,k;Vn=new String[100];P=new Vector();String s[]=t1.getText().split(”n“);for(int i=0;ireturn;}if(s[i].charAt(0)<='Z'&&s[i].charAt(0)>='A'&&s[i].charAt(1)=='→'){ for(k=0;k=Vnnum){ Vn[Vnnum]=s[i].substring(0, 1);//存入Vn数据 Vnnum++;} P.add(s[i]);} else { t3.setText(”文法输入有误，请重新输入“);return;} } yn_null=new char[100];first=new char[Vnnum][100];int flag=0;String firstVn[]=null;firstComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//依次求FIRST** { flag=0;firstVn=new String[20];if((flag=add_First(first[i],Vn[i],firstVn,flag))==-1)return;firstComplete[i]=1;} t3.append(”first集：“+”n“);//显示FIRST**for(inti=0;Vn[i]!=null;i++){ t3.append(”first(“+Vn[i]+”)={ “);for(int j=0;first[i][j]!='';j++){ t3.append(first[i][j]+” , “);} t3.append(”}“+”n“);}follow=new char[Vnnum][100];String followVn[]=null;followComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//求FOLLOW** { flag=0;followVn=new String[20];if((flag=tianjiaFollow(follow[i],Vn[i],followVn,flag))==-1)return;followComplete[i]=1;} t3.append(”fol low集：“+”n“);//显示FOLLOW**for(inti=0;Vn[i]!=null;i++){ t3.append(”follow(“+Vn[i]+”)={ “);for(i nt j=0;follow[i][j]!='';j++){ t3.append(follow[i][j]+” , “);} t3.append(”}“+”n“);} select=new char[P.size()][100];for(int i=0;itianjiaSelect(select[i],(String)P.elementAt(i),flag);}t3.append(”select集：“+”n“);//显示SELECT**for(int i=0;ifor(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//判断select交集是否为空{ intbiaozhi=0;char save[]=new char[100];for(int j=0;jif(t.substring(0,1).equals(Vn[i])){ for(k=0;select[j][k]!='';k++){ if(puanduanChar(save,select[j][k])){ save[biaozhi]=select[j][k];bia ozhi++;} else//当有交集时，不为LL（1）文法{ t3.append(”不是LL（1）文法！“+”n“);return;} } } } } char Vt[]=new char[100];int biaozhi=0;for(int i=0;i{ if(t.charAt(j)>'Z'||t.charAt(j)<'A'){ if(puanduanChar(Vt,t.cha rAt(j))){ Vt[biaozhi]=t.charAt(j);biaozhi++;} } } } if(puanduanChar(Vt,'#'))//若可推出空集，则将#加入Vt。

编译原理词法分析器语法分析课程设计范本

《编译原理词法分析器语法分析课程设计-《编译原理》课程设计院系信息科学与技术学院专业软件工程年级级学号 2723姓名林苾湲西南交通大学信息科学与技术学院12月目录课程设计1 词法分析器 (2)设计题目 (2)设计内容 (2)设计目的 (2)设计环境 (2)需求分析 (2)概要设计 (2)详细设计 (4)编程调试 (5)测试 (11)结束语 (13)课程设计2 赋值语句的解释程序设计 (14)设计题目 (14)设计内容 (14)设计目的 (14)设计环境 (14)需求分析 (15)概要设计 (16)详细设计 (16)编程调试 (24)测试 (24)结束语 (25)课程设计一词法分析器设计一、设计题目手工设计c语言的词法分析器（能够是c语言的子集）。

二、设计内容处理c语言源程序，过滤掉无用符号，判断源程序中单词的合法性，并分解出正确的单词，以二元组形式存放在文件中。

三、设计目的了解高级语言单词的分类，了解状态图以及如何表示并识别单词规则，掌握状态图到识别程序的编程。

四、设计环境该课程设计包括的硬件和软件条件如下：.硬件（1）Intel Core Duo CPU P8700（2）内存4G.软件（1）Window 7 32位操作系统（2）Microsoft Visual Studio c#开发平台.编程语言C#语言五、需求分析.源程序的预处理：源程序中，存在许多编辑用的符号，她们对程序逻辑功能无任何影响。

例如：回车，换行，多余空白符，注释行等。

在词法分析之前，首先要先剔除掉这些符号，使得词法分析更为简单。

.单词符号的识别并判断单词的合法性：将每个单词符号进行不同类别的划分。

单词符号能够划分成5中。

(1)标识符：用户自己定义的名字，常量名，变量名和过程名。

(2)常数：各种类型的常数。

(3) 保留字（关键字）：如if、else、while、int、float 等。

(4) 运算符：如+、-、*、<、>、=等。

编译原理实验报告《LL(1)语法分析器构造》(推荐文档)

《LL（1）分析器的构造》实验报告一、实验名称LL(1)分析器的构造二、实验目的设计、编制、调试一个LL(1)语法分析器，利用语法分析器对符号串的识别，加深对语法分析原理的理解。

三、实验内容和要求设计并实现一个LL(1)语法分析器，实现对算术文法:G[E]:E->E+T|TT->T*F|FF->(E)|i所定义的符号串进行识别，例如符号串i+i*i为文法所定义的句子，符号串ii+++*i+不是文法所定义的句子。

实验要求:1、检测左递归，如果有则进行消除；2、求解FIRST集和FOLLOW集；3、构建LL(1)分析表；4、构建LL分析程序，对于用户输入的句子，能够利用所构造的分析程序进行分析，并显示出分析过程。

四、主要仪器设备硬件：微型计算机。

软件： Code blocks（也可以是其它集成开发环境）。

五、实验过程描述1、程序主要框架程序中编写了以下函数，各个函数实现的作用如下：void input_grammer(string *G);//输入文法Gvoid preprocess(string *G,string *P,string &U,string &u,int &n,int &t,int &k);//将文法G预处理得到产生式集合P，非终结符、终结符集合U、u，int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG);//消除文法G中所有直接左递归得到文法GGint* ifempty(string* P,string U,int k,int n);//判断各非终结符是否能推导为空string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n)；求所有非终结符的FIRST集string FIRST(string U,string u,string* first,string s)；//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first)；//构造分析表void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s)；//分析符号串s2、编写的源程序#include<cstdio>#include<cstring>#include<iostream>using namespace std;void input_grammer(string *G)//输入文法G,n个非终结符{int i=0;//计数char ch='y';while(ch=='y'){cin>>G[i++];cout<<"继续输入?(y/n)\n";cin>>ch;}}void preprocess(string *G,string *P,string &U,string &u,int &n,int &t,int &k)//将文法G预处理产生式集合P，非终结符、终结符集合U、u，{int i,j,r,temp;//计数char C;//记录规则中（）后的符号int flag;//检测到（）n=t=k=0;for( i=0;i<50;i++) P[i]=" ";//字符串如果不初始化，在使用P[i][j]=a时将不能改变，可以用P[i].append(1,a)U=u=" ";//字符串如果不初始化，无法使用U[i]=a赋值，可以用U.append(1,a) for(n=0;!G[n].empty();n++){ U[n]=G[n][0];}//非终结符集合，n为非终结符个数for(i=0;i<n;i++){for(j=4;j<G[i].length();j++){if(U.find(G[i][j])==string::npos&&u.find(G[i][j])==string::npos)if(G[i][j]!='|'&&G[i][j]!='^')//if(G[i][j]!='('&&G[i][j]!=')'&&G[i][j]!='|'&&G[i][j]!='^')u[t++]=G[i][j];}}//终结符集合，t为终结符个数for(i=0;i<n;i++){flag=0;r=4;for(j=4;j<G[i].length();j++){P[k][0]=U[i];P[k][1]=':';P[k][2]=':';P[k][3]='=';/* if(G[i][j]=='('){ j++;flag=1;for(temp=j;G[i][temp]!=')';temp++);C=G[i][temp+1];//C记录（）后跟的字符，将C添加到（）中所有字符串后面}if(G[i][j]==')') {j++;flag=0;}*/if(G[i][j]=='|'){//if(flag==1) P[k][r++]=C;k++;j++;P[k][0]=U[i];P[k][1]=':';P[k][2]=':';P[k][3]='=';r=4;P[k][r++]=G[i][j];}else{P[k][r++]=G[i][j];}}k++;}//获得产生式集合P，k为产生式个数}int eliminate_1(string *G,string *P,string U,string *GG)//消除文法G1中所有直接左递归得到文法G2，要能够消除含有多个左递归的情况）{string arfa,beta;//所有形如A::=Aα|β中的α、β连接起来形成的字符串arfa、betaint i,j,temp,m=0;//计数int flag=0;//flag=1表示文法有左递归int flagg=0;//flagg=1表示某条规则有左递归char C='A';//由于消除左递归新增的非终结符，从A开始增加，只要不在原来问法的非终结符中即可加入for(i=0;i<20&&U[i]!=' ';i++){ flagg=0;arfa=beta="";for(j=0;j<100&&P[j][0]!=' ';j++){if(P[j][0]==U[i]){if(P[j][4]==U[i])//产生式j有左递归{flagg=1;for(temp=5;P[j][temp]!=' ';temp++) arfa.append(1,P[j][temp]);if(P[j+1][4]==U[i]) arfa.append("|");//不止一个产生式含有左递归}else{for(temp=4;P[j][temp]!=' ';temp++) beta.append(1,P[j][temp]);if(P[j+1][0]==U[i]&&P[j+1][4]!=U[i]) beta.append("|");}}}if(flagg==0)//对于不含左递归的文法规则不重写{GG[m]=G[i]; m++;}else{flag=1;//文法存在左递归GG[m].append(1,U[i]);GG[m].append("::=");if(beta.find('|')!=string::npos) GG[m].append("("+beta+")");else GG[m].append(beta);while(U.find(C)!=string::npos){C++;}GG[m].append(1,C);m++;GG[m].append(1,C);GG[m].append("::=");if(arfa.find('|')!=string::npos) GG[m].append("("+arfa+")");else GG[m].append(arfa);GG[m].append(1,C);GG[m].append("|^");m++;C++;}//A::=Aα|β改写成A::=βA‘，A’=αA'|β，}return flag;}int* ifempty(string* P,string U,int k,int n){int* empty=new int [n];//指示非终结符能否推导到空串int i,j,r;for(r=0;r<n;r++) empty[r]=0;//默认所有非终结符都不能推导到空int flag=1;//1表示empty数组有修改int step=100;//假设一条规则最大推导步数为100步while(step--){for(i=0;i<k;i++){r=U.find(P[i][0]);if(P[i][4]=='^') empty[r]=1;//直接推导到空else{for(j=4;P[i][j]!=' ';j++){if(U.find(P[i][j])!=string::npos){if(empty[U.find(P[i][j])]==0) break;}else break;}if(P[i][j]==' ') empty[r]=1;//多步推导到空else flag=0;}}}return empty;}string* FIRST_X(string* P,string U,string u,int* empty,int k,int n){int i,j,r,s,tmp;string* first=new string[n];char a;int step=100;//最大推导步数while(step--){// cout<<"step"<<100-step<<endl;for(i=0;i<k;i++){//cout<<P[i]<<endl;r=U.find(P[i][0]);if(P[i][4]=='^'&&first[r].find('^')==string::npos) first[r].append(1,'^');//规则右部首符号为空else{for(j=4;P[i][j]!=' ';j++){a=P[i][j];if(u.find(a)!=string::npos&&first[r].find(a)==string::npos)//规则右部首符号是终结符{first[r].append(1,a);break;//添加并结束}if(U.find(P[i][j])!=string::npos)//规则右部首符号是非终结符,形如X：：=Y1Y2...Yk{s=U.find(P[i][j]);//cout<<P[i][j]<<":\n";for(tmp=0;first[s][tmp]!='\0';tmp++){a=first[s][tmp];if(a!='^'&&first[r].find(a)==string::npos)//将FIRST[Y1]中的非空符加入first[r].append(1,a);}}if(!empty[s]) break;//若Y1不能推导到空，结束}if(P[i][j]==' ')if(first[r].find('^')==string::npos)first[r].append(1,'^');//若Y1、Y2...Yk都能推导到空，则加入空符号}}}return first;}string FIRST(string U,string u,string* first,string s)//求符号串s=X1X2...Xn的FIRST集{int i,j,r;char a;string fir;for(i=0;i<s.length();i++){if(s[i]=='^') fir.append(1,'^');if(u.find(s[i])!=string::npos&&fir.find(s[i])==string::npos){ fir.append(1,s[i]);break;}//X1是终结符，添加并结束循环if(U.find(s[i])!=string::npos)//X1是非终结符{r=U.find(s[i]);for(j=0;first[r][j]!='\0';j++){a=first[r][j];if(a!='^'&&fir.find(a)==string::npos)//将FIRST(X1)中的非空符号加入fir.append(1,a);}if(first[r].find('^')==string::npos) break;//若X1不可推导到空，循环停止}if(i==s.length())//若X1-Xk都可推导到空if(fir.find(s[i])==string::npos) //fir中还未加入空符号fir.append(1,'^');}return fir;}string** create_table(string *P,string U,string u,int n,int t,int k,string* first)//构造分析表，P为文法G的产生式构成的集合{int i,j,p,q;string arfa;//记录规则右部string fir,follow;string FOLLOW[5]={")#",")#","+)#","+)#","+*)#"};string **table=new string*[n];for(i=0;i<n;i++) table[i]=new string[t+1];for(i=0;i<n;i++)for(j=0;j<t+1;j++)table[i][j]=" ";//table存储分析表的元素，“ ”表示error for(i=0;i<k;i++){arfa=P[i];arfa.erase(0,4);//删除前4个字符，如：E::=E+T,则arfa="E+T"fir=FIRST(U,u,first,arfa);for(j=0;j<t;j++){p=U.find(P[i][0]);if(fir.find(u[j])!=string::npos){q=j;table[p][q]=P[i];}//对first（）中的每一终结符置相应的规则}if(fir.find('^')!=string::npos){follow=FOLLOW[p];//对规则左部求follow()for(j=0;j<t;j++){if((q=follow.find(u[j]))!=string::npos){q=j;table[p][q]=P[i];}//对follow（）中的每一终结符置相应的规则}table[p][t]=P[i];//对#所在元素置相应规则}}return table;}void analyse(string **table,string U,string u,int t,string s)//分析符号串s{string stack;//分析栈string ss=s;//记录原符号串char x;//栈顶符号char a;//下一个要输入的字符int flag=0;//匹配成功标志int i=0,j=0,step=1;//符号栈计数、输入串计数、步骤数int p,q,r;string temp;for(i=0;!s[i];i++){if(u.find(s[i])==string::npos)//出现非法的符号cout<<s<<"不是该文法的句子\n";return;}s.append(1,'#');stack.append(1,'#');//’#’进入分析栈stack.append(1,U[0]);i++;//文法开始符进入分析栈a=s[0];//cout<<stack<<endl;cout<<"步骤分析栈余留输入串所用产生式\n";while(!flag){// cout<<"步骤分析栈余留输入串所用产生式\n"cout<<step<<" "<<stack<<" "<<s<<" ";x=stack[i];stack.erase(i,1);i--;//取栈顶符号x,并从栈顶退出//cout<<x<<endl;if(u.find(x)!=string::npos)//x是终结符的情况{if(x==a){s.erase(0,1);a=s[0];//栈顶符号与当前输入符号匹配，则输入下一个符号cout<<" \n";//未使用产生式，输出空}else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}if(x=='#'){if(a=='#') {flag=1;cout<<"成功\n";}//栈顶和余留输入串都为#，匹配成功else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}if(U.find(x)!=string::npos)//x是非终结符的情况{p=U.find(x);q=u.find(a);if(a=='#') q=t;temp=table[p][q];cout<<temp<<endl;//输出使用的产生式if(temp[0]!=' ')//分析表中对应项不为error{r=9;while(temp[r]==' ') r--;while(r>3){if(temp[r]!='^'){stack.append(1,temp[r]);//将X::=x1x2...的规则右部各符号压栈i++;}r--;}}else{cout<<"error\n";cout<<ss<<"不是该文法的句子\n";break;}}step++;}if(flag) cout<<endl<<ss<<"是该文法的句子\n";}int main(){int i,j;string *G=new string[50];//文法Gstring *P=new string[50];//产生式集合Pstring U,u;//文法G非终结符集合U，终结符集合uint n,t,k;//非终结符、终结符个数,产生式数string *GG=new string[50];//消除左递归后的文法GGstring *PP=new string[50];//文法GG的产生式集合PPstring UU,uu;//文法GG非终结符集合U，终结符集合uint nn,tt,kk;//消除左递归后的非终结符、终结符个数,产生式数string** table;//分析表cout<<" 欢迎使用LL(1)语法分析器!\n\n\n";cout<<"请输入文法（同一左部的规则在同一行输入，例如：E::=E+T|T；用^表示空串）\n";input_grammer(G);preprocess(G,P,U,u,n,t,k);cout<<"\n该文法有"<<n<<"个非终结符：\n";for(i=0;i<n;i++) cout<<U[i];cout<<endl;cout<<"该文法有"<<t<<"个终结符：\n";for(i=0;i<t;i++) cout<<u[i];cout<<"\n\n 左递归检测与消除\n\n";if(eliminate_1(G,P,U,GG)){preprocess(GG,PP,UU,uu,nn,tt,kk);cout<<"该文法存在左递归！\n\n消除左递归后的文法:\n\n"; for(i=0;i<nn;i++) cout<<GG[i]<<endl;cout<<endl;cout<<"新文法有"<<nn<<"个非终结符：\n";for(i=0;i<nn;i++) cout<<UU[i];cout<<endl;cout<<"新文法有"<<tt<<"个终结符：\n";for(i=0;i<tt;i++) cout<<uu[i];cout<<endl;//cout<<"新文法有"<<kk<<"个产生式：\n";//for(i=0;i<kk;i++) cout<<PP[i]<<endl;}else{cout<<"该文法不存在左递归\n";GG=G;PP=P;UU=U;uu=u;nn=n;tt=t;kk=k;}cout<<" 求解FIRST集\n\n";int *empty=ifempty(PP,UU,kk,nn);string* first=FIRST_X(PP,UU,uu,empty,kk,nn);for(i=0;i<nn;i++)cout<<"FIRST("<<UU[i]<<"): "<<first[i]<<endl;cout<<" 求解FOLLOW集\n\n";for(i=0;i<nn;i++)cout<<"FOLLOW("<<UU[i]<<"): "<<FOLLOW[i]<<endl; cout<<"\n\n 构造文法分析表\n\n"; table=create_table(PP,UU,uu,nn,tt,kk,first);cout<<" ";for(i=0;i<tt;i++) cout<<" "<<uu[i]<<" ";cout<<"# "<<endl;for( i=0;i<nn;i++){cout<<UU[i]<<" ";for(j=0;j<t+1;j++)cout<<table[i][j];cout<<endl;}cout<<"\n\n 分析符号串\n\n";cout<<"请输入要分析的符号串\n";cin>>s;analyse(table,UU,uu,tt,s);return 0;}3、程序演示结果（1）输入文法（2）消除左递归（3）求解FIRST和FOLLOW集（4）构造分析表（5）分析符号串匹配成功的情况：匹配失败的情况五、思考和体会1、编写的LL(1)语法分析器应该具有智能性，可以由用户输入任意文法，不需要指定终结符个数和非终结符个数。

Java的编译原理

Java的编译原理概述java语⾔的"编译期"分为前端编译和后端编译两个阶段。

前端编译是指把*.java⽂件转变成*.class⽂件的过程; 后端编译(JIT, Just In Time Compiler)是指把字节码转变成机器码的过程。

在编译原理中, 将源代码编译成机器码, 主要经过下⾯⼏个步骤:Java中的前端编译java的前端编译(即javac编译)可分为解析与填充符号表、插⼊式注解处理器的注解处理、分析与字节码⽣成等三个过程。

解析与填充符号表解析步骤包括词法分析和语法分析两个阶段。

词法分析是将源代码的字符流转变为标记(Token)集合, 单个字符是程序编写过程的最⼩单位, ⽽标记则是编译过程的最⼩单位, 关键字、变量名、字⾯量、运算符都可以成为标记。

语法分析是根据Token序列构造抽象语法树的过程, 抽象语法树(AST)是⼀种⽤来描述程序代码语法结构的树形表⽰⽅式, 语法树的每⼀个节点都代表着程序代码中的⼀个语法结构, 如包、类型、修饰符、运算符、接⼝、返回值都可以是⼀个语法结构。

符号表是由⼀组符号地址和符号信息构成的表格。

在语法分析中, 符号表所登记的内容将⽤于语义检查和产⽣中间代码。

在⽬标代码⽣成阶段, 符号表是当对符号名进⾏地址分配时的依据。

插⼊式注解处理器插⼊式注解处理器可以看做是⼀组编译器的插件, 在这些插件⾥⾯, 可以读取、修改、添加抽象语法树中的任意元素。

如果这些插件在处理注解期间对语法数进⾏了修改, 编译器将回到解析与填充符号表的过程重新处理, 直到所有插⼊式注解处理器都没有再对语法数进⾏修改为⽌,每⼀次循环称为⼀个Round。

语义分析与字节码⽣成语法分析后, 编译器获得了程序代码的抽象语法树表⽰, 语法数能表⽰⼀个结构正确的源程序的抽象, 但⽆法保证源程序是符合逻辑的。

⽽语义分析的主要任务是对结构正确的源程序进⾏上下⽂有关性质的审查。

Javac的编译过程中, 语义分析过程分为标注检查、数据及控制流分析两个步骤。

编译原理语法分析器实验报告

编译原理语法分析器实验报告西安邮电大学编译原理实验报告学院名称：计算机学院****：***实验名称：语法分析器的设计与实现班级：计科1405班学号：04141152时间：2017年5月12日把SELECT (i)存放到temp中结果返回1；1.构建好的预测分析表2.语法分析流程图一．实验结果正确运行结果：错误运行结果：二．设计技巧和心得体会这次实验编写了一个语法分析方法的程序，但是在LL（1）分析器的编写中我只达到了最低要求，就是自己手动输入的select集，first集，follow集然后通过程序将预测分析表构造出来，然后自己编写总控程序根据分析表进行分析。

通过本次试验，我能够设计一个简单的语法分析程序，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。

还能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。

三．源代码package com.LL1;import java.util.ArrayDeque;import java.util.Deque;/*** LL1文法分析器，已经构建好预测分析表,采用Deque实现* Created by HongWeiPC on 2017/5/12.*/public class LL1_Deque {//预测分析表private String[][] analysisTable = new String[][]{{"TE'", "", "", "TE'", "", ""},{"", "+TE'", "", "", "ε", "ε"},{"FT'", "", "", "FT'", "", ""},{"", "ε", "*FT'", "", "ε", "ε"},{"i", "", "", "(E)", "", ""}};//终结符private String[] VT = new String[]{"i", "+", "*", "(", ")", "#"};//非终结符private String[] VN = new String[]{"E", "E'", "T", "T'", "F"};//输入串strTokenprivate StringBuilder strToken = new StringBuilder("i*i+i");//分析栈stackprivate Deque<String> stack = new ArrayDeque<>();//shuru1保存从输入串中读取的一个输入符号，当前符号private String shuru1 = null;//X中保存stack栈顶符号private String X = null;//flag标志预测分析是否成功private boolean flag = true;//记录输入串中当前字符的位置private int cur = 0;//记录步数private int count = 0;public static void main(String[] args) {LL1_Deque ll1 = new LL1_Deque();ll1.init();ll1.totalControlProgram();ll1.printf();}//初始化private void init() {strToken.append("#");stack.push("#");System.out.printf("%-8s %-18s %-17s %s\n", "步骤", "符号栈", "输入串", "所用产生式");stack.push("E");curCharacter();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s\n", count, stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()));}//读取当前栈顶符号private void stackPeek() {X = stack.peekFirst();}//返回输入串中当前位置的字母private String curCharacter() {shuru1 = String.valueOf(strToken.charAt(cur));return shuru1;}//判断X是否是终结符private boolean XisVT() {for (int i = 0; i < (VT.length - 1); i++) {if (VT[i].equals(X)) {return true;}}return false;}//查找X在非终结符中分析表中的横坐标private String VNTI() {int Ni = 0, Tj = 0;for (int i = 0; i < VN.length; i++) {if (VN[i].equals(X)) {Ni = i;}}for (int j = 0; j < VT.length; j++) {if (VT[j].equals(shuru1)) {Tj = j;}}return analysisTable[Ni][Tj];}//判断M[A,a]={X->X1X2...Xk}//把X1X2...Xk推进栈//X1X2...Xk=ε，不推什么进栈private boolean productionType() {return VNTI() != "";}//推进stack栈private void pushStack() {stack.pop();String M = VNTI();String ch;//处理TE' FT' *FT'特殊情况switch (M) {case "TE'":stack.push("E'");stack.push("T");break;case "FT'":stack.push("T'");stack.push("F");break;case "*FT'":stack.push("T'");stack.push("F");stack.push("*");break;case "+TE'":stack.push("E'");stack.push("T");stack.push("+");break;default:for (int i = (M.length() - 1); i >= 0; i--) {ch = String.valueOf(M.charAt(i));stack.push(ch);}break;}System.out.printf("%-10d %-20s %-20s %s->%s\n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()), X, M);}//总控程序private void totalControlProgram() {while (flag) {stackPeek(); //读取当前栈顶符号令X=栈顶符号if (XisVT()) {if (X.equals(shuru1)) {cur++;shuru1 = curCharacter();stack.pop();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s \n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()));} else {ERROR();}} else if (X.equals("#")) {if (X.equals(shuru1)) {flag = false;} else {ERROR();}} else if (productionType()) {if (VNTI().equals("")) {ERROR();} else if (VNTI().equals("ε")) {stack.pop();System.out.printf("%-10d %-20s %-20s %s->%s\n", (++count), stack.toString(), strToken.substring(cur, strToken.length()), X, VNTI());} else {pushStack();}} else {ERROR();}}}//出现错误private void ERROR() {System.out.println("输入串出现错误，无法进行分析");System.exit(0);}//打印存储分析表private void printf() {if (!flag) {System.out.println("****分析成功啦！****");} else {System.out.println("****分析失败了****");}}}。

编译原理语法分析器(完美运行版)

学院（系）名称：计算机工程系实验环境：Windows XP实验分析：（1）定义部分：定义常量、变量、数据结构。

（2）初始化：设立LL(1)分析表、初始化变量空间（包括堆栈、结构体、数组、临时变量等）；（3）控制部分：从键盘输入一个表达式符号串；（4）利用LL(1)分析算法进行表达式处理：根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈（或其他）操作，输出分实验程序：#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;}if(j!=-1){how=sym[i][j];num=snum[i][j];if(how=='r'){switch(num){case 1:A='E',b=3;cout<<"按E->E+T规约"<<endl; break;case 2:A='E',b=1;cout<<"按E->T规约"<<endl; break;case 3:A='T',b=3;cout<<"按T->T*F规约"<<endl; break;case 4:A='T',b=1;cout<<"按T->F规约"<<endl; break;case 5:A='F',b=3;cout<<"按F->(E)规约"<<endl; break;case 6:A='F',b=1;cout<<"按F->id规约"<<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{cout<<"error"<<endl;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 state.push(5);symbol.push('i');//必须有这个,如果假设输入id的话,符号栈里必须有....cout<<"缺少运算对象id"<<endl;break;case 2://从输入中删除右括号a++;cout<<"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6state.push(6);symbol.push('+');cout<<"缺少运算符"<<endl;break;case 4://缺少右括号,假设已经输入右括号,转到状态11state.push(11);symbol.push(')');cout<<"缺少右括号"<<endl;break;case 5:a++;cout<<"*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;while(1){cin>>sen;a=sen;state.push(0);//先输入0状态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<<"移进"<<endl;symbol.push(*a);state.push(num);// if(*a=='i')// a++;//在这里忽略i后面的da++;}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);state.push(go(t,A));}else if(how=='a')//接受break;else{error(s,num,a);//错误处理}}cout<<"成功接受"<<endl;}return 0;}测试用例：i*(i+i)+i#测试结果：心得体会：通过这次实验，我对编译原理这门专业必修课有了进一步的深层次了解，把理论知识应用于实验中，实验过程中对于程序的逻辑理解欠缺了考虑，在多次的调试和改进中最终完善了程序，而在调试过程中学习的知识得到了完善和补充，对语法分析器的理解更进一步。

编译原理的词法分析与语法分析

编译原理的词法分析与语法分析编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究如何将源代码转换为可执行的机器代码。

在编译过程中，词法分析和语法分析是其中两个基本的阶段。

本文将分别介绍词法分析和语法分析的基本概念、原理以及实现方法。

1. 词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段，主要任务是将输入的源代码分解成一个个的词法单元。

词法单元是指具有独立意义的最小语法单位，比如变量名、关键字、操作符等。

词法分析器通常使用有限自动机（finite automaton）来实现。

在词法分析的过程中，需要定义词法规则，即描述每个词法单元的模式。

常见的词法规则有正则表达式和有限自动机。

词法分析器会根据这些规则匹配输入的字符序列，并生成相应的词法单元。

2. 语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段，它的任务是将词法分析器生成的词法单元序列转换为语法树（syntax tree）或抽象语法树（abstract syntax tree）。

语法树是源代码的一种抽象表示方式，它反映了源代码中语法结构和运算优先级的关系。

语法分析器通常使用上下文无关文法（context-free grammar）来描述源代码的语法结构。

常见的语法分析算法有递归下降分析法、LR分析法和LL分析法等。

递归下降分析法是一种自顶向下的分析方法，它从源代码的起始符号开始，递归地展开产生式，直到匹配到输入的词法单元。

递归下降分析法的实现比较直观，但对于左递归的文法处理不方便。

LR分析法是一种自底向上的分析方法，它使用一个自动机来分析输入的词法单元，并根据文法规则进行规约操作，最终生成语法树。

常见的LR分析法有LR(0)、SLR、LR(1)和LALR等。

LL分析法是一种自顶向下的分析方法，它从源代码的起始符号开始，预测下一个要匹配的词法单元，并进行相应的推导规则。

LL分析法常用于编程语言中，如Java和Python。

3. 词法分析和语法分析的关系词法分析是语法分析的一个子阶段，它为语法分析器提供了一个符号序列，并根据语法规则进行分析和匹配。

编译原理实验二：LL（1）语法分析器

编译原理实验⼆：LL（1）语法分析器⼀、实验要求 1. 提取左公因⼦或消除左递归（实现了消除左递归） 2. 递归求First集和Follow集其它的只要按照课本上的步骤顺序写下来就好（但是代码量超多...），下⾯我贴出实验的⼀些关键代码和算法思想。

⼆、基于预测分析表法的语法分析 2.1 代码结构 2.1.1 Grammar类功能：主要⽤来处理输⼊的⽂法，包括将⽂法中的终结符和⾮终结符分别存储，检测直接左递归和左公因⼦，消除直接左递归，获得所有⾮终结符的First集，Follow集以及产⽣式的Select集。

#ifndef GRAMMAR_H#define GRAMMAR_H#include <string>#include <cstring>#include <iostream>#include <vector>#include <set>#include <iomanip>#include <algorithm>using namespace std;const int maxn = 110;//产⽣式结构体struct EXP{char left; //左部string right; //右部};class Grammar{public:Grammar(); //构造函数bool isNotTer(char x); //判断是否是终结符int getTer(char x); //获取终结符下标int getNonTer(char x); //获取⾮终结符下标void getFirst(char x); //获取某个⾮终结符的First集void getFollow(char x); //获取某个⾮终结符的Follow集void getSelect(char x); //获取产⽣式的Select集void input(); //输⼊⽂法void scanExp(); //扫描输⼊的产⽣式，检测是否有左递归和左公因⼦void remove(); //消除左递归void solve(); //处理⽂法，获得所有First集，Follow集以及Select集void display(); //打印First集,Follow集,Select集void debug(); //⽤于debug的函数~Grammar(); //析构函数protected:int cnt; //产⽣式数⽬EXP exp[maxn]; //产⽣式集合set<char> First[maxn]; //First集set<char> Follow[maxn]; //Follow集set<char> Select[maxn]; //select集vector<char> ter_copy; //去掉$的终结符vector<char> ter; //终结符vector<char> not_ter; //⾮终结符};#endif 2.1.2 AnalyzTable类功能：得到预测分析表，判断输⼊的⽂法是否是LL(1)⽂法，⽤预测分析表法判断输⼊的符号串是否符合刚才输⼊的⽂法，并打印出分析过程。

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实验二语法分析器一、实验目的通过完成预测分析法的语法分析程序，了解预测分析法和递归子程序法的区别和联系。

使学生了解语法分析的功能，掌握语法分析程序设计的原理和构造方法，训练学生掌握开发应用程序的基本方法。

有利于提高学生的专业素质，为培养适应社会多方面需要的能力。

二、实验内容◆根据某一文法编制调试LL （1 ）分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。

◆构造预测分析表，并利用分析表和一个栈来实现对上述程序设计语言的分析程序。

◆分析法的功能是利用LL（1）控制程序根据显示栈栈顶内容、向前看符号以及LL（1）分析表，对输入符号串自上而下的分析过程。

三、LL（1）分析法实验设计思想及算法◆模块结构：（1）定义部分：定义常量、变量、数据结构。

四、实验要求1、编程时注意编程风格：空行的使用、注释的使用、缩进的使用等。

2、如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息。

3、对下列文法，用LL（1）分析法对任意输入的符号串进行分析：（1）E->TG（2）G->+TG|—TG（3）G->ε（4）T->FS（5）S->*FS|/FS（6）S->ε（7）F->(E)（8）F->i输出的格式如下：五、实验源程序LL1.javaimport java.awt.*;import java.awt.event.*;import javax.swing.*;import javax.swing.table.DefaultTableModel;import java.sql.*;import java.util.Vector;public class LL1 extends JFrame implements ActionListener {/****/private static final long serialVersionUID = 1L;JTextField tf1;JTextField tf2;JLabel l;JButton b0;JPanel p1,p2,p3;JTextArea t1,t2,t3;JButton b1,b2,b3;JLabel l0,l1,l2,l3,l4;JTable table;Statement sta;Connection conn;ResultSet rs;DefaultTableModel dtm;String Vn[]=null;Vector<String> P=null;int firstComplete[]=null;//存储已判断过first的数据char first[][]=null;//存储最后first结果int followComplete[]=null;//存储已判断过follow的数据char follow[][]=null;//存储最后follow结果char select[][]=null;//存储最后select结果int LL=0;//标记是否为LL（1）String vt_tou[]=null;//储存VtObject shuju[][]=null;//存储表达式数据char yn_null[]=null;//存储能否推出空LL1(){setLocation(100,0);setSize(700,780);tf1=new JTextField(13);tf2=new JTextField(13);l=new JLabel(">>");l0=new JLabel("输入字符串：");l1=new JLabel("输入的文法为：");l2=new JLabel(" ");l3=new JLabel("分析的结果：");l4=new JLabel("预测分析表：");//p1=new JPanel();p2=new JPanel();p3=new JPanel();t1=new JTextArea(24,20);t2=new JTextArea(1,30);t3=new JTextArea(24,40);b0=new JButton("确定(S为开始)");b1=new JButton(" 判断文法 ");b2=new JButton("输入");b3=new JButton("清空");table=new JTable();JScrollPane jp1=new JScrollPane(t1);JScrollPane jp2=new JScrollPane(t2);JScrollPane jp3=new JScrollPane(t3);p2.add(tf1);p2.add(l);p2.add(tf2);p2.add(b0);p2.add(b1);p2.add(l0);p2.add(l2);p2.add(jp2);p2.add(b2);p2.add(b3);p2.add(l1);p2.add(l3);p2.add(jp1);p2.add(jp3);p3.add(l4);p3.add(new JScrollPane(table));add(p2,"Center");add(p3,"South");b0.addActionListener(this);b1.addActionListener(this);b2.addActionListener(this);b3.addActionListener(this);setDefaultCloseOperation(JFrame.EXIT_ON_CLOSE);table.setPreferredScrollableViewportSize(new Dimension(660,200));setVisible(true);}public void actionPerformed(ActionEvent e){if(e.getSource()==b0){String a=tf1.getText();String b=tf2.getText();t1.append(a+'→'+b+'\n');}if(e.getSource()==b1){t3.setText("");int Vnnum=0,k;Vn=new String[100];P=new Vector<String>();String s[]=t1.getText().split("\n");for(int i=0;i<s.length;i++){if(s.length<2){t3.setText("文法输入有误，请重新输入");//判断长度是否符合return;}if(s[i].charAt(0)<='Z'&&s[i].charAt(0)>='A'&&s[i].charAt(1)=='→') {for(k=0;k<Vnnum;k++){if(Vn[k].equals(s[i].substring(0, 1))){break;}}if(Vnnum==0||k>=Vnnum){Vn[Vnnum]=s[i].substring(0, 1);//存入Vn数据Vnnum++;}P.add(s[i]);}else{t3.setText("文法输入有误，请重新输入");return;}}yn_null=new char[100];first=new char[Vnnum][100];int flag=0;String firstVn[]=null;firstComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++) //依次求 FIRST**{flag=0;firstVn=new String[20];if((flag=add_First(first[i],Vn[i],firstVn,flag))==-1)return;firstComplete[i]=1;}t3.append("first集："+"\n"); //显示FIRST**for(int i=0;Vn[i]!=null;i++){t3.append("first("+Vn[i]+")={ ");for(int j=0;first[i][j]!='\0';j++){t3.append(first[i][j]+" , ");}t3.append("}"+"\n");}follow=new char[Vnnum][100];String followVn[]=null;followComplete=new int[Vnnum];for(int i=0;Vn[i]!=null;i++) //求FOLLOW**{flag=0;followVn=new String[20];if((flag=tianjiaFollow(follow[i],Vn[i],followVn,flag))==-1)return ;followComplete[i]=1;}t3.append("follow集："+"\n"); //显示FOLLOW**for(int i=0;Vn[i]!=null;i++){t3.append("follow("+Vn[i]+")={ ");for(int j=0;follow[i][j]!='\0';j++){t3.append(follow[i][j]+" , ");}t3.append("}"+"\n");}select=new char[P.size()][100];for(int i=0;i<P.size();i++) //求SELECT**{flag=0;tianjiaSelect(select[i],(String)P.elementAt(i),flag);}t3.append("select集："+"\n"); //显示SELECT**for(int i=0;i<P.size();i++){t3.append("select("+(String)P.elementAt(i)+")={ ");for(int j=0;select[i][j]!='\0';j++){t3.append(select[i][j]+" , ");}t3.append("}"+"\n");}for(int i=0;Vn[i]!=null;i++)//判断select交集是否为空{int biaozhi=0;char save[]=new char[100];for(int j=0;j<P.size();j++){String t=(String)P.elementAt(j);if(t.substring(0,1).equals(Vn[i])){for(k=0;select[j][k]!='\0';k++){if(puanduanChar(save,select[j][k])){save[biaozhi]=select[j][k];biaozhi++;}else//当有交集时，不为LL（1）文法{t3.append("不是LL（1）文法！！"+"\n");return;}}}}}char Vt[]=new char[100];int biaozhi=0;for(int i=0;i<P.size();i++){String t=(String)P.elementAt(i);for(int j=2;j<t.length();j++)//提取表达式右侧的终结符存入Vt{if(t.charAt(j)>'Z'||t.charAt(j)<'A'){if(puanduanChar(Vt,t.charAt(j))){Vt[biaozhi]=t.charAt(j);biaozhi++;}}}}if(puanduanChar(Vt,'#'))//若可推出空集，则将#加入Vt。

编译原理 语法分析器 (java完美运行版)