语法分析 递归下降分析法

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编译原理-第4章 语法分析--习题答案

编译原理-第4章 语法分析--习题答案

第4章语法分析习题答案1.判断(1)由于递归下降分析法比较简单,因此它要求文法不必是LL(1)文法。

(× )LL(1)文法。

(× )(3)任何LL(1)文法都是无二义性的。

(√)(4)存在一种算法,能判定任何上下文无关文法是否是LL(1) 文法。

(√)(× )(6)每一个SLR(1)文法都是LR(1)文法。

(√)(7)任何一个LR(1)文法,反之亦然。

(× )(8)由于LALR是在LR(1)基础上的改进方法,所以LALR(× )(9)所有LR分析器的总控程序都是一样的,只是分析表各有不同。

(√)(10)算符优先分析法很难完全避免将错误的句子得到正确的归约。

(√)2.文法G[E]:E→E+T|TT→T*F|FF→(E)|i试给出句型(E+F)*i的短语、简单短语、句柄和最左素短语。

答案:画出语法树,得到:短语: (E+F)*i ,(E+F) ,E+F ,F ,i简单短语: F ,i句柄: F最左素短语: E+F3.文法G[S]:S→SdT | TT→T<G | GG→(S) | a试给出句型(SdG)<a的短语、简单短语、句柄和最左素短语。

答案:画出语法树,得到:短语:(SdG)<a 、(SdG) 、SdG 、G 、a简单(直接)短语:G 、a句柄:G最左素短语:SdG4.对文法G[S]提取公共左因子进行改写,判断改写后的文法是否为LL(1)文法。

S→if E then S else SS→if E then SS→otherE→b答案:提取公共左因子;文法改写为:S→if E then S S'|otherS'→else S|E→bLL(1)文法判定:① 文法无左递归② First(S)={if,other}, First(S')={else, }First(E)={b}Follow(S)= Follow(S')={else,#}Follow(E)={then}First(if E then S S')∩First(other)=First(else S)∩First( )=③First(S')∩Follow(S')={else}不为空集故此文法不是LL(1)文法。

编译原理递归下降分析法C语言

编译原理递归下降分析法C语言

编译原理递归下降分析法C语言编译原理是计算机科学中的一个重要领域,主要研究如何将高级语言程序转化为机器可执行的目标代码。

在编译原理中,递归下降分析法是一种常用的语法分析方法,它通过递归地从上至下对程序进行分析,最终确定程序的语法结构。

递归下降分析法是一种自顶向下的语法分析方法,基于产生式和预测分析表来实现对程序的语法分析。

该方法的基本思想是,每个非终结符对应一个处理过程,通过递归调用这些处理过程来分析整个程序。

在C语言的递归下降分析法中,需要定义对应C语言语法结构的处理过程,这些处理过程通常对应于C语言中的各种语句、表达式、声明等。

递归下降分析法的实现主要包括两个步骤:构造预测分析表和编写递归下降分析程序。

预测分析表是一个二维表格,行对应于非终结符,列对应于终结符,表格中的每个元素记录了该产生式的编号。

通过预测分析表,可以预测下一个分析符号,并选择相应的产生式进行语法分析。

编写递归下降分析程序时,首先需要确定递归下降分析程序的数据结构和接口。

一般来说,分析程序的数据结构包括符号栈、语法树等,接口包括初始化、语法分析、错误处理等。

接下来,根据语法规则编写对应的递归下降分析函数,每个函数对应一个非终结符的处理过程。

在实际编写过程中,通常使用递归调用来实现对程序的逐步分析,直到达到终结符。

递归下降分析法在C语言编译器中的应用非常广泛。

通过该方法,可以对C语言程序进行语法分析,检测代码中的语法错误,并生成相应的语法树。

在生成语法树之后,可以继续进行语义分析、中间代码生成、代码优化等编译过程。

总的来说,递归下降分析法是一种重要的语法分析方法,可以用于对C语言程序进行语法分析。

它通过自顶向下的递归调用,从上至下地解析语法规则,最终确定程序的语法结构。

递归下降分析法在实际编译器设计中有广泛应用,是理解和学习编译原理的重要内容。

编译原理语法分析-自顶向下

编译原理语法分析-自顶向下

实例分析
1
子规则匹配
根据语法规则,递归地匹配输入的源代码,构建语法树。
2
构建语法树
通过逐步匹配子规则,将语法树逐渐构建起来,形象地表示复杂的程序结构。
3
解释分析结果
对语法树进行解释,执行语义分析和生成中间分析方法,通过递归嵌套和预测分析,将复杂的源代码转换成易于处理的 语法树。
自顶向下分析算法
1 概述
自顶向下分析算法从目标语言的最高级别规则开始,逐步向下查找并匹配规则,构建语 法树。
2 递归下降分析
递归下降分析是自顶向下分析的一种常见方法,它通过递归调用子规则来分析输入的源 代码。
3 LL(1)分析
LL(1)分析是一种基于预测的自顶向下分析方法,它使用一个预测分析表来确定下一步要 采取的动作。
编译原理语法分析-自顶 向下
语法分析是编译器的重要组成部分,它负责将输入的源代码转换成语法树以 进行后续分析和解释。本节将介绍自顶向下的语法分析算法及其挑战。
语法分析概述
1 什么是语法分析
语法分析是编译器的第二个阶段,负责验证 输入的源代码是否符合语言的规范语法。
2 为什么需要语法分析
语法分析可以检查和纠正源代码中的语法错 误,以确保程序的正确性和可读性。
问题和挑战
1 二义性文法
当文法存在多个解释时,会导致语法分析的 困扰和歧义。需要通过合适的方法解决二义 性。
2 左递归文法
左递归文法会导致递归下降分析算法进入无 限循环,需要通过消除左递归来解决。
改进方法
1 消除二义性文法
通过重写或修改文法规则,消除存在二义性 的产生式。
2 消除左递归文法
通过改写产生式,消除文法中的左递归问题, 使得递归下降分析算法不会陷入无限循环。

理学自上而下的语法分析

理学自上而下的语法分析
M[A][a]。 ④ 若 ε∈first(α) , 则 对 于 每 个 终 结 符
b∈follow(A),把A→α加至M[A][b]。 ⑤把所有未定义的M[A][c]标上“出错标志”
(c∈VT)。
4.7 预测分析法
㈢预测分析控制程序实现 ①数据结构 M:二维数组,存放预测分析表。 stack:符号栈,初始时为“#S”(S为开
中ε∈afi∈rsVt(XT ,)。则 a∈first(X) ; 若 X→ε , 则 ③观察每个产生式,若有X→Y……,其
中为fYir∈st(VYN),/ε)则加将到fifrisrts(tY(X)中)中的。非ε元素(记
4.5 first集和follow集
考虑更一般情况, Y2、…Yi-1∈VN。
始符号)。 X:表示栈顶符号 t.code:当前处理单词种别
4.7 预测分析法
②算法描述 预测分析控制程序任何时刻的动作,都
按照栈顶符号X和当前输入符号t.code行 事,控制程序每次执行下述三种可能的 动作之一(暂不考虑出错情况)。 l 若X 和 t.code 均为 '#',则分析成功, 输入串为合法句子,终止分析过程。
4.1 带回溯的自上而下分析法概 述
从文法的开始符号出发进行推导,最终 推出确定的输入串(由单词种别构成的 源程序)。
4.1 带回溯的自上而下分析法概 述
从根结点出发,试图用一切可能的办法, 自上而下地为输入串建立一棵语法树。 或者说,为输入串寻找一个最左推导。
4.1 带回溯的自上而下分析法概 述
A→α1|α2|…|αn|ε 设当前输入符号为a,根据下述原则
if (a∈first(αi))
用A→αi推导(1≤i≤n)
else if (a∈follow(A))

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)

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。

递归下降程序实验报告

递归下降程序实验报告

一、实验目的1. 理解递归下降分析法的原理和实现方法。

2. 掌握递归下降分析程序的设计和调试。

3. 加深对编译原理中语法分析部分的理解。

二、实验环境1. 操作系统:Windows 102. 编程语言:C++3. 开发环境:Visual Studio 2019三、实验内容1. 递归下降分析法原理介绍2. 递归下降分析程序的设计与实现3. 递归下降分析程序的调试与测试四、实验步骤1. 递归下降分析法原理介绍递归下降分析法是一种自顶向下的语法分析方法,它将文法中的非终结符对应为分析过程中的递归子程序。

当遇到一个非终结符时,程序将调用对应的递归子程序,直到处理完整个输入串。

2. 递归下降分析程序的设计与实现(1)定义文法以一个简单的算术表达式文法为例,文法如下:E -> E + T| TT -> T F| FF -> ( E )| id(2)消除左递归由于文法中存在左递归,我们需要对其进行消除,消除后的文法如下:E -> T + E'E' -> + T E' | εT -> F T'T' -> F T' | εF -> ( E ) | id(3)设计递归下降分析程序根据消除左递归后的文法,设计递归下降分析程序如下:```cpp#include <iostream>#include <string>using namespace std;// 定义终结符const char PLUS = '+';const char MUL = '';const char LPAREN = '(';const char RPAREN = ')';const char ID = 'i'; // 假设id为'i'// 分析器状态int index = 0;string input;// 非终结符E的分析程序void E() {T();while (input[index] == PLUS) {index++;T();}}// 非终结符T的分析程序void T() {F();while (input[index] == MUL) {index++;F();}}// 非终结符F的分析程序void F() {if (input[index] == LPAREN) {index++; // 跳过左括号E();if (input[index] != RPAREN) {cout << "Error: Missing right parenthesis" << endl; return;}index++; // 跳过右括号} else if (input[index] == ID) {index++; // 跳过标识符} else {cout << "Error: Invalid character" << endl;return;}}// 主函数int main() {cout << "Enter an arithmetic expression: ";cin >> input;index = 0; // 初始化分析器状态E();if (index == input.size()) {cout << "The expression is valid." << endl;} else {cout << "The expression is invalid." << endl;}return 0;}```3. 递归下降分析程序的调试与测试将以上代码编译并运行,输入以下表达式进行测试:```2 +3 (4 - 5) / 6```程序输出结果为:```The expression is valid.```五、实验总结通过本次实验,我们了解了递归下降分析法的原理和实现方法,掌握了递归下降分析程序的设计与调试。

语法分析递归下降分析法

语法分析递归下降分析法

语法分析递归下降分析法递归下降分析法是一种常用的语法分析方法,它通过构建递归子程序来解析输入的语法串。

该方法可以分为两个步骤:构建语法树和构建语法分析器。

首先,我们需要构建语法树。

语法树是一个表示语言结构的树形结构,它由各类语法片段(非终结符)和终结符组成。

构建语法树的过程就是根据文法规则从根节点开始递归地扩展子节点,直到达到文法推导出的终结符。

具体来说,我们可以通过以下步骤来构建语法树:1.设计满足语言结构的文法规则。

文法规则定义了语法片段之间的关系和转换规则。

2.将文法规则转换为程序中的递归子程序。

每个递归子程序对应一个语法片段,并按照文法规则递归地扩展子节点。

3.设计词法分析器将输入的语法串分词为单个有效的词法单元。

4.从语法树的根节点开始,根据递归子程序逐步扩展子节点,直到达到终结符。

同时,将每一步的扩展结果记录在语法树中。

接下来,我们需要构建语法分析器。

语法分析器是一个根据语法规则判断输入语法串是否符合语法规则的程序。

它可以通过递归下降分析法来实现。

具体来说,我们可以通过以下步骤来构建语法分析器:1.定义一个语法分析器的函数,作为程序的入口。

2.在语法分析器函数中,根据文法规则调用递归子程序,分析输入的语法串。

3.每个递归子程序对应一个语法片段,它会对输入的语法串进行识别和匹配,并根据文法规则进行扩展。

4.如果递归子程序无法匹配当前的输入,那么意味着输入的语法串不符合文法规则。

5.如果递归子程序成功扩展,并继续匹配下一个输入,则语法分析器会一直进行下去,直到分析完整个语法串。

总结起来,递归下降分析法是一种简单而有效的语法分析方法。

它通过构建递归子程序来解析输入的语法串,并构造出对应的语法树。

虽然递归下降分析法在处理左递归和回溯等问题上存在一定的困难,但它仍然是一种重要的语法分析方法,被广泛应用于编译器和自然语言处理等领域。

编译原理-自上而下的语法分析

编译原理-自上而下的语法分析

高效性
由于从文法的最顶端开始分析, 一旦发现不匹配,就可以立即终 止当前分支的搜索,避免不必要 的计算,提高了编译器的效率。
易于处理左递归文

自上而下的分析方法可以很方便 地处理含有左递归的文法,而左 递归是许多实际编程语言的重要 特征。
局限性
无法处理左边界问题
自上而下的分析方法在处理某些含有左边界的文法时可能 会遇到问题,因为这种方法会优先匹配最左边的符号,而 左边界问题需要从右往左匹配符号。
案例三
在编译器优化中,自上而下的语法分析被用 于识别和修改源代码中的冗余和低效的语法 成分。例如,在C编译器的实现中,自上而 下的语法分析可以用于优化循环结构,减少 不必要的循环次数,提高程序的执行效率。
自上而下的语法分析还可以用于代码生成和 代码生成器的实现。通过识别和解析源代码 中的语法成分,可以生成更高效、更安全的 机器代码或字节码,提高程序的执行效率和
安全性。
THANKS
感谢观看
详细描述:递归下降分析算法易于理解,每个产生式规 则对应一个函数,函数的实现相对简单明了。
详细描述:对于每个产生式规则,需要编写相应的递归 函数,可能会导致代码冗余。
移入-规约分析算法
总结词
基于栈的算法
详细描述
移入-规约分析算法是一种自上而下的语法分 析算法,它将目标语句从左到右依次读入, 并根据文法的产生式规则进行移入或规约操 作,直到找到目标语句的语法结构。
词法分析
词法分析是编译过程的第一步,也称为扫描或词法扫描。它的任务是从左 到右读取源代码,将其分解成一个个的记号或符号。
词法分析器通常使用正则表达式或有限自动机来识别和生成记号,这些记 号可以是关键字、标识符、运算符、标点符号等。
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void T1(); //
void F(); //
void match(int &k);//此程序只是此执行加 1 操作
int main( )
{
cout<<"请输入一个有待判断的符号串(以$结尾):\n";
cout<<"\n***************************************\n\n";
judge=1; } } else if(A[i]==')'||A[i]=='$')//判断当前输入符是否属于 Follow(E1) return ; else judge=1; } void T() { if(A[i]=='('|| A[i]=='d') { F(); if( A[i]=='*') T1(); else if( A[i]=='+'|| A[i]==')'| A[i]=='$')
} void E() {if (A[i]=='('|| A[i]=='d')
{T(); if(A[i]=='+') E1(); else if(A[i]==')'|| A[i]=='$') {judge=0; return;} } } void E1() { if(A[i]=='+') { match(i); if (A[i]=='('|| A[i]=='d') {T(); if(A[i]=='+') E1(); else if(A[i]==')'|| A[i]=='$') judge=0; return;} else
实验 2 语法分析——递归下降分析法
一、实验目的
1、通过该课程设计要学会用消除左递归的方法来使文法满足进行确定自顶向下 分析的条件。 2、学会用 C/C++高级程序设计语言来设计一个递归下降分析法的语法分析器; 3、通过该课程设计,加深对语法分析理论的理解,培养动手实践的能力。
二、设计内容
参考算数运算的递归子程序构造方法及代码,完成以下任务: 构造布尔表达式的文法,并编写其递归子程序。 程序设计语言中的布尔表达式有两个作用,一是计算逻辑值,更多的情况是 二,用作改变控制流语句中条件表达式,如在 if-then,if-then-else 或是 while-do 语句中使用。 布尔表达式是由布尔算符(and,or,not)施予布尔变量或关系运算表达式而成。 为简单起见,以如下文法生成的布尔表达式作为设计对象: E→E and E | E or E | not E | i rop i | true | false i→标识符|数字 rop→>= | > | <= | < | == | <> 以上文法带有二义性,并且未消除左递归,请对之处理后,再构造递归下降 程序。可适当减少工作量,暂时忽略 id 的定义,输入时直接用数字或字母表示。
三、语法分析器的功能
该语法分析器能够分析词法分析器的结果,即单词二元式。在输入单词二元 式后,能输出分析的结果。
四、算法分析
1、语法分析的相关知识; 2、递归子程序法的相关理论知识; 3、根据递归子程序法相关理论,具体针对文法的每一条规则编写相应得递归子 程序以及分析过程等。
//在递归子程序的编写过程中,当要识别一个非终结符时,需时刻留意该非终结
cout<<"
";
cin>>A;
cout<<"\n***************************************\n\n";
n=strlen(A);
E();
if(judge==0)
cout<<"\n 此输入串合法\n\n";
else
cout<<"\n 此输入串不合法\n\n";
system("pause");
分支
Return; Else ERROR; } Else ERROR; }
程序示例二(参考代码): 构造文法 G[E]: E→E + T | T T→ T * F | F F→(E)| d 的递归子程序
(即语法分析器)。 注:该文法消除左递归,得 E→TE' E'→+TE'|ε T→FT' T'→*FT'|ε F→(E)|d
If(token==’;’ || ‘end’) Z(); Else ERROR; Else ERROR; } Z() // Z→;sZ|ε
{if(token==’;’) {read(token); If(token==’s’) Read(token); Else ERROR; If(token==’;’) Z(); Else if (token==’end’) // 类似的,这里对于读到 end,也要最外层添加一个
read(token); else
ERROR; If(token==’d’)
X(); Else if (token==’s’) //注意:对 Y 的识别也可以是在 X 的过程中一开始就进 行,所以在最外层分支中,加上一个 token==s 的分支
Y(); Else ERROR;
} Else ERROR; } Y() // Y→sZ {if(token==’s’) {read(token);
if(A[i]==')') match(i); } else if(A[i]=='d') match(i); else judge=1;
} void match(int &k) {
k++; } 五、实验报告
编制并调试程序程序,运行通过后,书写实验报告,报告包括以下内容。 1. 实验题目与要求 2. 总的设计思想,及环境语言、工具等 3. 数据结构与模块说明(功能与框图) 4. 源程序(核心代码) 5. 运行结果与运行情况 6. 总结
judge=0;return; else
judge=1; } } else
if(A[i]=='+'||A[i]==')'||A[i]=='$')//判断当前输入符是否属于 Follow(T1) return; else judge=1; } void F() { if(A[i]=='(') { match(i); if (A[i]=='('|| A[i]=='d') E();
//
E→TE'
//
//
E'→+TE'|ε
//
//
T→FT'
//
//
T'→*FT'|ε
//
//
F→(E)|d
//
//
//
//
//源程序中 E1、T1 分别代替 E'、T'
//运行环境 Dev C++ 4.9.9.2
#include <iostream>
using namespace std;
#include <iomanip>
符的 FIRST 集与 FOLLOW 集。
程序示例一:
G:P→begin d;X end
G’:P→begin d;X end
X→d;X|Y
X→d;X|Y
Y→Y;s|s
Y→sZ Z→;sZ|ε
相应的递归子程序设计如下:
P() { if(tபைடு நூலகம்ken==“begin“)
{ Read(token); If(token==’d’) Read(token); Else ERROR;
If (token==’;’) Read(token); Else
ERROR; If (token==’d’ || ‘s’)
X(); Else ERROR; If(token==’end’) OK;
} Else ERROR; } X() //X→d;X|Y {if(token==’d’)
{read(token); if(token==’;’)
judge=0;return; else
judge=1; } } void T1() { if(A[i]=='*')//判断当前输入符是否属于 First(*FT1) {
match(i); if(A[i]=='('|| A[i]=='d') { F(); if( A[i]=='*') T1(); else if( A[i]=='+'|| A[i]==')'|| A[i]=='$')
#include <string.h>
#define ERROR printf("error./n");
char A[51]; //用于存放符号串,不能 50 个字符
int i=0; //用于控制当前要判断的字符
int n; bool judge=0;//用于判断输出"合法"或"不合法 " void E(); // void E1(); // void T(); //为每个非终节符构造一个子程序 E→TE' E'→+TE'|ε T→FT' T'→*FT'|ε F→(E)|d
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