语法分析C语言程序

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语法分析程序的设计与实现

◆词法分析用户必须提供一个词法分析器来读取输入流并把记号(带有值，如果需要的话)传达到解析器。词法分析器使叫做 yylex 的整数值的函数。这个函数返回一个整数的记号编号，它表示读取的记号的种类。如果这个记号关联着一个值，应当把它赋予外部变量 yylval。为使通信得以发生，解析器和词法分析器必须在记号编号上达成一致。编号可以由 Yacc 或用户来选择。在这两种情况下，使用 C 语言的“# define”机制允许词法分析器使用符号来返回这些编号。例如，假定在 Yacc 规定文件的声明段中已经定义记号名字 DIGIT。它的意图是返回一个 DIGIT 记号编号，和等于这个数字的数值的一个值。倘若词法分析器代码位于规定文件的程序段，标识符 DIGIT 将被定义为与记号 DIGIT 关联的记号编号。这种机制导致清晰的、易于修改的词法分析器；唯一的缺点是在文法中需要避免使用任何在 C 语言或解析器中保留的或有意义的记号名字；例如，使用记号名字 if 或 while 就一定会导致编译词法分析器时出现严峻的困难。记号名字 error 保留给错误处理，不应该随便使用。同上所述，记号编号可以由 Yacc 或用户来选择。在缺省的条件下，编号由 Yacc 选择。文字字符的缺省记号编号是它在本地字符集中的字符数值。其他名字赋予从 257 开始的记号编号。要把一个记号编号赋予一个记号(包括文字)，可以在声明段中记号或文字的第一次出现时直接跟随着一个非负整数。这个整数被接受
第四：YACC 内部名称： ................................................................................................ 7 第五：运行结果（源代码见附录）.............................................................................. 8 第六：实验总结 ............................................................................................................... 8 第七：附录 ..................................................................................................................... 10

实验5LL(1)语法分析程序的设计与实现(C语言)

实验五LL(1)文法识别程序设计之宇文皓月创作一、实验目的通过LL(1)文法识别程序的设计理解自顶向下的语法分析思想。

二、实验重难点FIRST集合、FOLLOW集合、SELECT集合元素的求解，预测分析表的构造。

三、实验内容与要求实验内容：1．阅读并理解实验案例中LL(1)文法判此外程序实现；2．参考实验案例，完成简单的LL(1)文法判别程序设计。

四、实验学时4课时五、实验设备与环境C语言编译环境六、实验案例1．实验要求参考教材93页预测分析方法，94页图5.11 预测分析程序框图，编写表达式文法的识别程序。

要求对输入的LL(1)文法字符串，程序能自动判断所给字符串是否为所给文法的句子，并能给出分析过程。

表达式文法为：E→E+T|TT→T*F|FF→i|(E)2．参考代码为了更好的理解代码，建议将图5.11做如下标注：/* 程序名称： LL(1)语法分析程序 *//* E->E+T|T *//* T->T*F|F *//* F->(E)|i *//*目的: 对输入LL(1)文法字符串，本程序能自动判断所给字符串是否为所给文法的句子，并能给出分析过程。

/********************************************//* 程序相关说明 *//* A=E' B=T' *//* 预测分析表中列号、行号 *//* 0=E 1=E' 2=T 3=T' 4=F *//* 0=i 1=+ 2=* 3=( 4=) 5=# *//************************************/#include"iostream"#include "stdio.h"#include "malloc.h"#include "conio.h"/*定义链表这种数据类型拜见：http://wenku.百度.com/link?url=_owQzf8PRZOt9H-5oXIReh4X0ClHo6zXtRdWrdSO5YBLpKlNvkCk0qWqvFFxjgO0KzueVwEQcv9aZtVKEEH8XWSQCeVTjXvy9lxLQ_mZXeS###*/struct Lchar{char char_ch;struct Lchar *next;}Lchar,*p,*h,*temp,*top,*base;/*p指向终结符线性链表的头结点，h指向动态建成的终结符线性链表节点，top和base分别指向非终结符堆栈的顶和底*/ char curchar; //存放当前待比较的字符:终结符char curtocmp; //存放当前栈顶的字符：非终结符int right;int table[5][6]={{1,0,0,1,0,0},{0,1,0,0,1,1},{1,0,0,1,0,0},{0,1,1,0,1,1},{1,0,0,1,0,0}};/*存放预测分析表，1暗示有发生式，0暗示无发生式。

语法分析器

语法分析器一．实验目的设计，编制并调试一个语法分析程序，加深对语法分析原理的理解。

可以编译c语言的基本结构，包括循环嵌套和条件嵌套。

二．实验的输入输出(1)执行程序时，可输入源程序的路径，如果输入为空的话，将会编译默认的源程序“./input.dat”(2)如果编译发现有错误，则会输出错误行数，并在结束编译时输出“Complete!”三．语法结构程序:=main()<语句块>语句块:=’{’ <赋值语句> ’}’赋值语句valueStatement: = <int|char> id = expression{,id = expression};循环语句的分析recycleStatement := while(condition){statementBlock}条件语句conditionStatement := if(condition)"{"statementBlock"}"{else if conditionStatement} | else statementBlock条件的分析condition := expression(>= | <= | == | > | < | !=)expression因子的分析factor := (expression)|id|number项的分析term := facto人{*factor|/factor)}表达式的分析expression := term{+term|-term}四．分析器主要代码/** 表达式的分析 expression = term{+term|-term}*/private void expression() {this.term();this.scanNext();while (this.match("+") || this.match("-")) {this.term();this.scanNext();}this.scanBack();}/** 项的分析 term = facto人{*factor|/factor)}*/private void term() {this.factor();this.scanNext();while (this.match("*") || this.match("\\")) {this.factor();this.scanNext();}this.scanBack();}/** 因子的分析 factor = (expression)|id|number*/private void factor() {this.scanNext();if (this.match("id") || this.match("number")) {// ---------------------------------------------------} else if (this.match("(")) {this.expression();this.matchNext(")");} else {System.out.println(row + " Error: factor error!");}}/** 条件的分析 condition = expression(>= | <= | == | > | < | !=)expression */private void condition() {this.expression();this.scanNext();if (this.match("<=") || this.match("==") || this.match(">=") || this.match(">") || this.match("<") || this.match("!=")) {} else {System.out.println(row + " ERROR: condition error!");}this.expression();}/** 条件语句 conditionStatement =if(condition)"{"statementBlock"}"{else* conditionStatement}|else statementBlock*/private void conditionStatement() {this.matchNext("if");this.matchNext("(");this.condition();this.matchNext(")");this.statementBlock();this.scanNext();if (this.match("else")) {this.scanNext();if (this.match("{")) {this.scanBack();this.statementBlock();} else if (this.match("if")) {this.scanBack();this.conditionStatement();} else {System.out.println(row + " ERROR: conditionStatement error!");}} else {this.scanBack();}}/** 循环语句的分析 recycleStatement = while(condition){statementBlock} */private void recycleStatement() {this.matchNext("while");this.matchNext("(");this.condition();this.matchNext(")");this.statementBlock();}/** 赋值语句分析 valueStatement = <int|char> id = expression{,id = expression};*/private void intValueStatement() {int nowRow = this.row;this.matchNext("int");this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}this.scanNext();while (this.match(",")) {this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}if (this.row != nowRow) {System.out.println(row + " ERROR: intValueStatement error!");}this.scanNext();}this.scanBack();}private void charValueStatement() {int nowRow = this.row;this.matchNext("char");this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}this.scanNext();while (this.match(",")) {this.matchNext("id");this.scanNext();if (this.match("=")) {this.expression();} else {this.scanBack();}if (this.row != nowRow) {System.out.println(row + " ERROR: intValueStatement error!");}this.scanNext();}this.scanBack();}/** 语句块的分析*/private void statementBlock() {this.matchNext("{");this.statementSequence();this.matchNext("}");}/** 语句串的分析*/private void statementSequence() {this.scanNext();while (this.match("if") || this.match("while") ||this.match("id")|| this.match(";") || this.match("int") ||this.match("char")) {if (this.match("if")) {this.scanBack();this.conditionStatement();} else if (this.match("while")) {this.scanBack();this.recycleStatement();} else if (this.match("id")) {this.matchNext("=");this.expression();this.matchNext(";");} else if (this.match("int")) {this.scanBack();this.intValueStatement();} else if (this.match("char")) {this.scanBack();this.charValueStatement();} else if (this.match(";")) {}this.scanNext();}this.scanBack();}public void parseMain() {this.matchNext("main");this.matchNext("(");this.matchNext(")");this.statementBlock();System.out.println("Complete!");}五．小结通过此次语法分析器的编写，不仅使我更清楚的熟悉了语法分析文法，同时也再次巩固了词法分析的知识。

C语言常见错误分析和程序调试

C语言常见错误分析和程序调试C语言是一种常见的编程语言，在使用的过程中，常常会出现一些错误。

本文将分析C语言常见的错误，以及如何进行程序调试。

1.语法错误：语法错误是最常见的错误类型之一、它通常是由于拼写错误、缺少分号或括号不匹配等简单的错误导致的。

解决方法是仔细检查代码，确保所有括号都是成对且正确使用，并及时修正拼写错误。

2.逻辑错误：逻辑错误是指程序的逻辑错误，即程序没有按照预期的方式执行。

这种错误很难被编译器检测到，需要程序员自己进行调试。

解决方法一是使用printf语句来输出变量的值，以观察程序的执行过程；二是使用调试工具，如GDB，来逐步执行程序并观察变量的值。

3.内存错误：内存错误是指在程序中使用了未分配或已释放的内存。

这种错误通常会导致程序崩溃或产生不可预测的结果。

解决方法是保证正确地使用内存函数，如malloc和free，并养成好的编程习惯，即分配内存时要确保及时释放。

4.数组越界：数组越界是指程序访问了数组范围之外的元素。

这种错误可能会导致程序崩溃或产生不可预测的结果。

解决方法是仔细检查数组的索引，并确保索引的值在合法范围内。

5.变量未初始化：未初始化的变量可能包含随机的垃圾值，从而导致程序的不稳定或不可预测的结果。

解决方法是在使用变量之前，先给变量赋初始值。

6.常量溢出：常量溢出是指常量值超过了其数据类型的范围。

解决方法是使用合适的数据类型，并确保常量值在其范围之内。

7.函数调用错误：函数调用错误可能是函数名拼写错误、函数参数类型不匹配或函数调用位置错误等。

解决方法是仔细检查函数名的拼写，确保函数参数与定义一致，并确保函数调用位置正确。

总之，在编写C语言程序时，应该注意避免语法错误，正确使用内存函数和数组索引，初始化变量，选择合适的数据类型，并仔细检查函数调用。

此外，对于逻辑错误，可以通过打印输出和调试工具来进行程序调试，帮助定位问题并解决错误。

C语言编译原理词法分析和语法分析

C语言编译原理词法分析和语法分析编程语言的编写和使用离不开编译器的支持，而编译器的核心功能之一就是对代码进行词法分析和语法分析。

C语言作为一种常用的高级编程语言，也有着自己的词法分析和语法分析规则。

一、词法分析词法分析是编译器的第一阶段，也是将源代码拆分为一个个独立单词（token）的过程。

在C语言中，常见的单词包括关键字（如if、while等）、标识符（如变量名）、常量（如数字、字符常量）等。

词法分析器会根据预定义的规则对源代码进行扫描，并将扫描到的单词转化为对应的符号表示。

词法分析的过程可以通过有限自动机来实现，其中包括各种状态和状态转换规则。

词法分析器通常会使用正则表达式和有限自动机的方法来进行实现。

通过词法分析，源代码可以被分解为一个个符号，为后续的语法分析提供基础。

二、语法分析语法分析是编译器的第二阶段，也是将词法分析得到的单词序列转换为一棵具有语法结构的抽象语法树（AST）的过程。

在C语言中，语法分析器会根据C语言的文法规则，逐句解析源代码，并生成相应的语法树。

C语言的语法规则相对复杂，其中包括了各种语句、表达式、声明等。

语法分析的过程主要通过递归下降分析法、LR分析法等来实现。

语法分析器会根据文法规则建立语法树的分析过程，对每个语法结构进行逐步推导和分析，最终生成一棵完整的语法树。

三、编译器中的词法分析和语法分析在编译器中实现词法分析和语法分析是一项重要的技术任务。

编译器通常会将词法分析和语法分析整合在一起，形成一个完整的前端。

在C语言编译器中，词法分析和语法分析器会根据C语言的词法规则和文法规则，对源代码进行解析，并生成相应的中间表示形式，如语法树或者中间代码。

词法分析和语法分析的结果会成为后续编译器中各个阶段的输入，如语义分析、中间代码生成、目标代码生成等。

编译器的优化和错误处理也与词法分析和语法分析有密切关系。

因此，对词法分析和语法分析的理解和实现对于编译器开发者而言是非常重要的。

C语言程序分析写结果

C语言程序分析写结果静态分析的方法主要包括语法分析、语义分析和代码流程分析。

语法分析是对程序的语法结构进行解析，检查程序是否符合C语言的语法规范；语义分析是对程序的语义进行分析，检查变量的定义和使用是否正确，函数的参数传递和返回值是否合理；代码流程分析是对程序的执行流程进行分析，查找循环、条件和函数调用等代码结构，检查其正确性和合理性。

动态分析的方法主要包括输入输出分析、覆盖率分析和性能分析。

输入输出分析是通过给程序提供不同的输入数据，观察其输出结果，以检查程序的正确性和鲁棒性；覆盖率分析是通过记录程序运行过程中哪些代码被执行过，以评估测试的完备性和准确性；性能分析是通过统计程序运行过程中的时间、空间和资源等消耗情况，以评估程序的效率和优化空间。

首先，可以找出代码中的错误和问题。

通过静态分析，可以检查程序是否存在语法错误、语义错误和逻辑错误等问题，尽早发现并修复这些错误，可以避免程序运行时的崩溃和异常。

通过动态分析，可以观察程序的实际行为和输出结果，与预期结果进行比较，找出不一致之处，进一步定位问题的原因和解决方案。

其次，可以优化代码的结构和逻辑。

通过静态分析，可以分析程序的代码结构，查找重复、冗余和不必要的代码，进行代码重构和简化；通过动态分析，可以观察程序的执行流程和资源消耗情况，找出性能瓶颈和资源浪费的地方，进行性能优化和资源管理。

再次，可以评估代码的质量和可靠性。

通过静态分析，可以评估程序的可读性、可维护性和扩展性等方面，提出改进意见和建议；通过动态分析，可以评估测试的完备性和准确性，查找遗漏和错误的测试用例，提高测试的覆盖率和效果。

最后，可以提供文档和报告。

通过C语言程序的分析，可以产生相关的文档和报告，包括程序的结构图、调用图、流程图、性能图等，用于记录和呈现分析的结果，方便后续的维护和优化工作。

综上所述，C语言程序分析是一项重要且复杂的工作，通过静态分析和动态分析的方法，可以找出程序中的错误和问题，优化代码的结构和逻辑，评估代码的质量和可靠性，提供相关的文档和报告。

C语言编译原理编译过程和编译器的工作原理

C语言编译原理编译过程和编译器的工作原理C语言是一种广泛使用的计算机编程语言，它具有高效性和可移植性的特点。

在C语言程序的运行之前，需要通过编译器将源代码翻译成机器可以执行的目标代码。

编译器是一种专门用于将高级语言源代码转换为机器语言的程序。

编译过程分为四个主要阶段，包括词法分析、语法分析、语义分析和代码生成。

下面我们逐一介绍这些阶段的工作原理。

1. 词法分析词法分析是编译过程的第一步，它将源代码分解成一系列的词法单元，如标识符、常量、运算符等。

这些词法单元存储在符号表中，以便后续的分析和转换。

2. 语法分析语法分析的目标是将词法单元按照语法规则组织成一个语法树，以便进一步的分析和优化。

语法分析器使用文法规则来判断输入的字符串是否符合语法规范，并根据语法规则生成语法树。

3. 语义分析语义分析阶段对语法树进行分析并在合适的地方插入语义动作。

语义动作是一些与语义相关的处理操作，用于检查和修正代码的语义错误，并生成中间代码或目标代码。

4. 代码生成代码生成是编译过程的最后一个阶段，它将中间代码或语法树翻译为目标代码，使得计算机可以直接执行。

代码生成阶段涉及到指令的选择、寄存器分配、数据位置的确定等一系列的优化操作，以提高程序的性能和效率。

编译器是实现编译过程的工具。

它接收源代码作为输入，并将其转换为目标代码或可执行文件作为输出。

编译器工作原理可以简单概括为：读取源代码、进行词法分析和语法分析、生成中间代码、进行优化、生成目标代码。

编译器在编译过程中还涉及到符号表管理、错误处理、优化算法等方面的工作。

符号表用于管理程序中的标识符、常量、变量等信息；错误处理机制用于检测和纠正程序中的错误；优化算法用于提高程序的性能和效率，例如常量折叠、无用代码删除等。

总结起来，C语言编译过程涉及到词法分析、语法分析、语义分析和代码生成等阶段，每个阶段都有特定的工作原理和任务。

编译器作为实现编译过程的工具，负责将源代码转换为机器可以执行的目标代码。

编译原理之递归下降语法分析程序（实验）

编译原理之递归下降语法分析程序（实验）⼀、实验⽬的利⽤C语⾔编制递归下降分析程序,并对简单语⾔进⾏语法分析。

编制⼀个递归下降分析程序,实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。

⼆、实验原理每个⾮终结符都对应⼀个⼦程序。

该⼦程序根据下⼀个输⼊符号(SELECT集)来确定按照哪⼀个产⽣式进⾏处理，再根据该产⽣式的右端:每遇到⼀个终结符，则判断当前读⼊的单词是否与该终结符相匹配，若匹配，再读取下⼀个单词继续分析；不匹配，则进⾏出错处理每遇到⼀个⾮终结符，则调⽤相应的⼦程序三、实验要求说明输⼊单词串，以“＃”结束，如果是⽂法正确的句⼦，则输出成功信息，打印“success”,否则输出“error”，并指出语法错误的类型及位置。

例如：输⼊begin a:=9;b:=2;c:=a+b;b:=a+c end #输出success输⼊a:=9;b:=2;c:=a+b;b:=a+c end #输出‘end' error四、实验步骤1．待分析的语⾔的语法（参考P90）2．将其改为⽂法表⽰，⾄少包含–语句–条件–表达式E -> E+T | TT -> T*F | FF -> (E) | i3. 消除其左递归E -> TE'E' -> +TE' | εT -> FT'T' -> *FT' | εF -> (E) | i4. 提取公共左因⼦5. SELECT集计算SELECT(E->TE) =FIRST(TE')=FIRSI(T)-FIRST(F)U{*}={(, i, *}SELECT(E'->+TE')=FIRST(+TE')={+}SELECT(E'->ε)=follow(E')=follow(E)={#, )}SELECT(T -> FT')=FRIST(FT')=FIRST(F)={(, i}SELECT(T'->*FT')=FRIST(*FT')={*}SELECT(T'->ε)=follow(T')=follow(T)={#, ), +}SELECT(F->(E))=FRIST((E)) ={(}SELECT(F->i)=FRIST(i) ={i}6. LL(1)⽂法判断其中SELECT(E'->+TE')与SELECT(E'->ε)互不相交，SELECT(T'->*FT')与SELECT(T'->ε)互不相交，SELECT(F->(E))与SELECT(F->i)互不相交，故原⽂法为LL（1）⽂法。

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实验内容：可选择LL1分析法、算符优先分析法、LR分析法之一，实现如下表达式文法的语法分析器：（1）E→E+T | E-T | T（2）T→T*F | T/F | F（3）F→P^F | P（4）P→(E) | i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'},{'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 '(':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d 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);state.push(go(t,A));}else if(how=='a')//接受break;else{}}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。

也让我重新熟悉了 C++语言的相关内容，加深了对 C++ 语言知识的深化和用途的理解。