编译原理实验三LL(1)语法分析器的构造教材
编译原理实验LL1分析法
编译原理程序设计实验报告——表达式语法分析器的设计实现班级：计算机1306班姓名：王利达学号：20133959 实验目标：使用LL(1)分析法构造表达式语法分析器程序，判别算术表达式，给出判别结果。
实验内容：一、概要设计1.算术表达式文法：E→ T | Eω0TT→ F | Tω1FF→ i | ( E )其中ω0：+ -ω1：* /i：数字或常数文法变换：E → T MM →ω0 T M |εT → F | NN →ω1 F N |εF → i | ( E )其中ω0：+ -ω1：* /i：数字或常数2.LL(1)分析表表1.LL(1)分析表i + - * / ( ) #E MT,p MT,pM MT,n MT,n ε,p ε,pT NF,p NF,pN NF,n NF,n ε,p ε,pF ε,n )E,n) ε,n# OK二、数据结构1.输入表达式定义char型数组expstr为存放输入表达式的数组，char expstr[100];2.分析栈定义一个栈来进行LL(1)分析。
栈中有bottom、top、stacksize 等元素，用于程序调用栈和对栈操作。
typedef struct //定义语法的栈{SElemType *bottom;//底SElemType *top;//顶int stacksize;}SqStack;（包括：概要设计、数据结构、流程图、关键函数等有选择填写）源程序代码：（加入注释）#include<iostream>#include<stdio.h>#include<cstdlib>using namespace std;#define STACKSIZE 30 //栈大小#define STACKINCREMENT 10 //栈增量#define OK 1#define Error 0#define OVERFLOW -1typedef char SElemType;typedef int Status;int i=0;int count1=0;int count2=0; //计数终结符的个数char expstr[100];typedef struct //定义语法的栈{SElemType *bottom;//底SElemType *top;//顶int stacksize;}SqStack;Status InitStack(SqStack &S) //初始化栈{S.bottom=(SElemType*)malloc(STACKSIZE*sizeof(SElemType));if(!S.bottom)exit(OVERFLOW);S.top=S.bottom;S.stacksize=STACKSIZE;return OK;}Status PUSH(SqStack &S,SElemType e){if(S.top-S.bottom>=S.stacksize){S.bottom=(SElemType*)realloc(S.bottom,(S.stacksize+STACKINCREMENT)*sizeof(SElemType ));if(!S.bottom)exit(OVERFLOW);S.top=S.bottom+S.stacksize;S.stacksize+=STACKINCREMENT;}*(S.top)=e;(S.top)++;return OK;}Status POP(SqStack &S,SElemType &e){if(S.top==S.bottom)return Error;S.top--;e=*(S.top);return OK;}void wrong()//调用此函数，表示出错{cout<<"Wrong!"<<endl;getchar();exit(0);}bool ch_judge(char s[],int n) //字符是否合法{if((s[n]=='(')||(s[n]==')')||(s[n]>='0'&&s[n]<='9')||(s[n]>='a'&&s[n]<='z')||(s[n]=='+')||(s[n]=='-')||(s[ n]=='*')||(s[n]=='/')||(s[n]=='#'))return 1;elsereturn 0;}bool ter_judge(char c) //终结符集合与非终结符集合{if((c=='(')||(c==')')||(c>='0'&&c<='9')||(c>='a'&&c<='z')||(c=='+')||(c=='-')||(c=='*')||(c=='/')) return 1; //终结符返回1else //if(c=='E'||c=='E1'||c=='T'||c=='T1'||c=='F')return 0; //非终结符或#，返回0}bool num_letter(char s[],int i) //判断当前字符是数字还是字母{if((s[i]>='0'&&s[i]<='9')||(s[i]>='a'&&s[i]<='z')){i++;while((s[i]>='0'&&s[i]<='9')||(s[i]>='a'&&s[i]<='z')){i++;count1++;}while(count1!=0){i--;count1--;}i--;return 1; //是字母或数字返回1}elsereturn 0; //不是字母或数字返回0}void LL1(SqStack &S,char s[],int i)//LL1文法分析函数{SElemType e;PUSH(S,'#');PUSH(S,'E');while(s[i]!='#'){if(ch_judge(s,i)){POP(S,e);if(!(ter_judge(e))) //是非终结符{if(e=='#'&&s[i]=='#')break; //表达式正确else if(e=='#'&&s[i]!='#')wrong();else if(e!='#') //分析表匹配{switch(e){case 'E':if(num_letter(s,i)||s[i]=='('){e='M'; // E' MPUSH(S,e);e='T';PUSH(S,e);break;}elsewrong();case 'M':if(s[i]=='+'||s[i]=='-'){e='M';PUSH(S,e);e='T';PUSH(S,e);e=s[i];PUSH(S,e);break;}else if(s[i]==')'||s[i]=='#'){break;}elsewrong();case 'T':if(num_letter(s,i)||s[i]=='('){e='N'; //T' NPUSH(S,e);e='F';PUSH(S,e);break;}elsewrong();case 'N':if(s[i]=='+'||s[i]=='-'||s[i]==')'||s[i]=='#'){break;}else if(s[i]=='*'||s[i]=='/'){e='N';PUSH(S,e);e='F';PUSH(S,e);e=s[i];PUSH(S,e);break;}elsewrong();case 'F':if(num_letter(s,i)){while((s[i]>='0'&&s[i]<='9')||(s[i]>='a'&&s[i]<='z')) //将连续的终结符压栈{e=s[i];PUSH(S,e);i++;count2++; //给连续终结符计数}i--; //使s[i]为连续终结符即一个整数的最后一字break;}else if(s[i]=='('){e=')';PUSH(S,e);e='E';PUSH(S,e);e='(';PUSH(S,e);break;}elsewrong();default:wrong();}}}else{if((s[i]>='0'&&s[i]<='9')||(s[i]>='a'&&s[i]<='z'))//如果是数字或字母则依次计数{while(ter_judge(e)){if(e==s[i]){i--;POP(S,e);}elsewrong();}while(count2!=0){i++;count2--;}PUSH(S,e);i++;}else //如果是+-*/则直接比较{if(e==s[i])i++;elsewrong();}}}elsewrong();}}int main(){SqStack S;InitStack(S);cout<<"LL(1)\nPlease enter the expression and end with the \"#\":"<<endl;cin>>expstr;LL1(S,expstr,i);cout<<"Right! "<<endl;getchar();return 0;}程序运行结果：（截屏）图1.正确的算术表达式(((a+b)*(c/B)))的判断图2.错误的算术表达式a/b++的判断思考问题回答：（如果有）LL(1)分析法和递归下降子程序法在语法分析中同属于自顶向下分析法，LL(1)分析法相对于递归下降子程序法的优势是：LL(1)分析法消除了文法的左递归性，而且克服了回溯，使程序运行的效率大大提升。
编译原理上机实验-LL(1)语法分析-C#
编译原理上机实验报告小组成员：王金名、周攀、汪国辉、澎湃、王帅、齐娟娟、刘鸳鸳一、实验目的：了解LL（1）文法分析的基本原理；提高上机实践能力；增强团队协作能力。
二、实验内容：通过LL1文法分析表分析任意一个符号串是否为某文法的句子；显示具体分析过程；打开、新建、保存分析表；保存分析结果三、实验原理：1.C#字符串处理及数组处理，这是本实验最强有力的工具；2.LL（1）文法分析的基本原理，详见教材P80 LL（1）分析器的总控算法；3.C#文件操作，C#常用控件使用。
四、实验步骤：1.构造应用程序框架，利用内置分析表实现分析符号串的最基础功能（1）使用Visual Studio 2005 新建C#语言环境的windows应用程序LL1GAnalysis；（2）将窗体的名称改成From_Main，相应的代码名称会随之更改；（3）添加texbox控件ID为textBox_input，添加listView控件，ID为listView_Result；（4）public partial class Form_Main : Form里面编写相应代码：//全局变量const int Max = 100;public string[,] staticmTable ={{"","i","+","*","(",")","#"},{"S","<error>","<error>","<error>","S::=A","S::=A","<error>"},{"A","<error>","<error>","<error>","A::=BA\'","A::=BA\'","<error>"},{"A\'","A\'::=iBA\'","<error>","A\'::=ε","<error>","<error>","A\'::=ε"},{"B","<error>","<error>","<error>","B::=CB\'","B::=CB\'","<error>"},{"B\'","B\'::=ε","B\'::=+CB\'","B\'::=ε","<error>","<error>","B\'::=ε"},{"C","<error>","<error>","<error>","C::=(","C::=)A*","<error>"} };string[] VN = new string[Max]; int VNLength;string[] VT = new string[Max]; int VTLength;//以下是分析过程中要用到的公共函数public void addTolistView_Result(string step, string stack, string input, stringproduction)//分析步骤及结果显示（向listView中添加条目，并保存到string类型变量（analysisResult）作最终保存分析结果时使用{string strResultbuf = "";strResultbuf += step.PadRight(20, ' ');strResultbuf += stack.PadRight(20, ' ');strResultbuf += input.PadRight(20, ' ');strResultbuf += production.PadRight(20, ' ') + "\r\n";analysisResult += strResultbuf;ListViewItem li = new ListViewItem();li.Text = step;ListViewItem.ListViewSubItem ls = new ListViewItem.ListViewSubItem();ls.Text = stack;li.SubItems.Add(ls);ls = new ListViewItem.ListViewSubItem();ls.Text = input;li.SubItems.Add(ls);ls = new ListViewItem.ListViewSubItem();ls.Text = production;li.SubItems.Add(ls);listView_Result.Items.Add(li);}public void GetVN(string[,] table)//从分析表中获取非终结符{int i;for ( i = 1; i < table.GetLength(0);i++ ){VN[i-1] = table[i,0];}VNLength = i;}public void GetVT(string[,] table)//从分析表中获取终结符{int i;for (i = 1; i < table.GetLength(1); i++){VT[i-1] = table[0,i];}VTLength = i;}public int isVT(string str)//判断str是不是VT中的符号{int mark = 0;for (int i = 0; i < VTLength; i++){if (VT[i] == str){mark = 1;}}return mark;}public int isVN(string str)//判断str是不是VN中的符号{int mark = 0;for (int i = 0; i < VNLength; i++){if (VN[i] == str){mark = 1;}}return mark;}public string outStack(string[] Stack, int top)//栈内符号合并输出的时候用 {string str = "";for (int i = 0; i <= top; i++){str += Stack[i];}return str;}public void removeAllItems(ListView list)//清空listview Items{int itemcount = list.Items.Count;for (int i = itemcount; i > 0 ;i-- ){list.Items.RemoveAt(0);}}public string matchInTable(string[,] mt,string stacktop, string nowstr)//查表栈顶与ch 交叉处的标志并返回{int i,j;for (i = 0; i < mt.GetLength(0); i++ ){if (mt[i,0] == stacktop){break;}}for (j = 0; j < mt.GetLength(1);j++ ){if (mt[0,j] == nowstr){break;}}if (i < mt.GetLength(0)&&j<mt.GetLongLength(1)){return mt[i,j];}else{return"error! ";}}//以下是分析过程public void Start_Analysis(string[,] mTable)//开始分析并显示分析过程{tabControl_mTable.SelectTab(tabPage_Show);ShowmTable(mTable);removeAllItems(listView_Result);listView_Result.BeginUpdate();int top = -1; int step = 0;string[] Stack = new string[Max];string str = textBox_input.Text.Trim();//初始化GetVN(mTable); GetVT(mTable);top++; Stack[top] = "#";top++; Stack[top] = VN[0];str += "#";//分析while (true){if (isVT(Stack[top]) == 1)//Stack[top]是终结符，则比较栈顶符与当前符号{if (Stack[top] == str[0].ToString())//匹配当前符号{if (Stack[top] == "#")//ok{step++;addTolistView_Result(step.ToString(), outStack(Stack, top), str, "OK!");step = 0;break;}else//同时退栈{step++;addTolistView_Result(step.ToString(), outStack(Stack, top), str, ""); top--;str = str.Remove(0, 1);}}else//错误{step++;addTolistView_Result(step.ToString(), outStack(Stack, top), str,"Error!");break;}}else if (isVN(Stack[top]) == 1)//Stack[top]是非终结符，则查表{string production = matchInTable(mTable, Stack[top], str[0].ToString());if (production != "<error>"){step++;addTolistView_Result(step.ToString(), outStack(Stack, top), str, production);string probuf = "";if (production[1] == '\''){probuf = production.Remove(0, 5);}else{probuf = production.Remove(0, 4);}char[] chbuf = probuf.ToCharArray();int i = chbuf.Length - 1;string strbuf = "";Stack[top] = null;top--;while (i >= 0){if (chbuf[i] != 'ε'){if (chbuf[i] != '\''){top++;Stack[top] = strbuf.Insert(0, chbuf[i].ToString());strbuf = "";}else if (chbuf[i] == '\''){strbuf += strbuf.Insert(0, chbuf[i].ToString());}}else { break; }i--;}}else//错误production.Length != 0不在分析表中{step++;addTolistView_Result(step.ToString(), outStack(Stack, top), str, "Error!");break;}}else//错误非法字符{step++;addTolistView_Result(step.ToString(), "错误", str, "非法字符:" +str[0].ToString());break;}}//分析结束listView_Result.EndUpdate();}private void button_Start_Click(object sender, EventArgs e)//菜单及按钮开始分析(菜单项及开始按钮公用函数){string[,] mTable;if (radioButton_Staticmt.Checked){mTable = staticmTable;ShowmTable(mTable);Start_Analysis(mTable);}else if (radioButton_Createmt.Checked){if (created == 1){mTable = creamTable;ShowmTable(mTable);Start_Analysis(mTable);}else{MessageBox.Show("你还没有创建分析表，请先创建！", "错误提示",MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);}}else if (radioButton_Openmt.Checked){if (opened == 1){mTable = openmTable;ShowmTable(mTable);Start_Analysis(mTable);}else{MessageBox.Show("你还没有打开分析表，请先打开或创建！", "错误提示",MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);}}}2.实现显示分析表及新建分析表并利用该表分析句子的功能（1）添加tabControl控件ID为tabControl_mTable建立3个页面tabPage_Show显示当前分析表、tabPage_Edit新建分析表、tabPage_Open打开分析表（2）tabPage_Show中添加listView控件ID为listView_mtableshow用于显示分析表（3）tabPage_Edit中添加两个Button 控件ID分别为button_StartAdd开始添加、button_FilishAdd 完成添加；两个textBox控件ID分别为textBox_VT 、textBox_VN、分别用于获取要添加的终结符及非终结符个数；一个tableLayoutPanel控件ID为tableLayoutPanel_mTable用于根据用户输入的VT及VN的个数建立输入表（4）编辑相应代码：private void button_StartAdd_Click(object sender, EventArgs e)//新建分析表并开始输入{try{int conwidth,conheight,col, row;TextBox txb;tableLayoutPanel_mTable.Controls.Clear();conwidth = 50; conheight = 20;col = Convert.ToInt32(textBox_VT.Text)+1;row = Convert.ToInt32(textBox_VN.Text)+1;tableLayoutPanel_mTable.ColumnCount =col;tableLayoutPanel_mTable.RowCount = row;for (int i = 0; i < col;i++ ){for (int j = 0; j < row;j++ ){if (i == 0&&j==0){Label lb = new Label();lb.Text = "VN\\VT";lb.Width = conwidth;lb.ForeColor = Color.Red;tableLayoutPanel_mTable.Controls.Add(lb,i,j);}else{txb = new TextBox();txb.Width = conwidth;txb.Height = conheight;tableLayoutPanel_mTable.Controls.Add(txb,i,j);}}}}catch{MessageBox.Show("终结符或非终结符格式不对！\n请输入数字！","错误提示",MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);}}private void button_FilishAdd_Click(object sender, EventArgs e)//完成添加,更新分析表 {int col = tableLayoutPanel_mTable.ColumnCount;int row = tableLayoutPanel_mTable.RowCount;if (col > 1&&row>1){creamTable = new string[row, col];for (int i = 0; i < row; i++){for (int j = 0; j < row; j++){if (i == 0 && j == 0){creamTable[i, j] = "";}else{creamTable[i, j] =((TextBox)tableLayoutPanel_mTable.GetControlFromPosition(j, i)).Text.Trim();if (creamTable[i,j].Length == 0){creamTable[i, j] = "<error>";}}}}MessageBox.Show("成功更新分析表!");tabControl_mTable.SelectTab(tabPage_Show);radioButton_Createmt.Checked = true;created = 1;ShowmTable(creamTable);}else{MessageBox.Show("请先点击“开始添加”创建表格！","错误提示",MessageBoxButtons.OK, MessageBoxIcon.Exclamation);}}public void ShowmTable(string[,] mTable)//显示分析表{listView_mtableshow.Clear();ColumnHeader colHeader;ListViewItem lvi;ListViewItem.ListViewSubItem lvsi;for (int i = 1; i <= mTable.GetLength(1); i++){colHeader = new ColumnHeader();colHeader.Text = i.ToString();listView_mtableshow.Columns.Add(colHeader);}for (int i = 0; i < mTable.GetLength(0); i++){lvi = new ListViewItem();lvi.Text = mTable[i, 0];for (int j = 1; j < mTable.GetLength(1); j++){lvsi = new ListViewItem.ListViewSubItem();lvsi.Text = mTable[i, j];lvi.SubItems.Add(lvsi);}listView_mtableshow.Items.Add(lvi);}}private void miFileNew_Click(object sender, EventArgs e)//菜单新建分析表{tabControl_mTable.SelectTab(tabPage_Edit);}3.实现打开、保存分析表、保存分析结果的功能（1）添加主菜单menuStrip_Main两个Item：miFile文件、miGraAnylysis语法分析。
LL1语法分析器_B12040921
实验报告
（2014/2015 学年第二学期）
课程名称 实验名称 实验时间 指导单位 指导教师
编译原理
语法分析器的构造
2015
年 5 月 29 日
计算机学院软件工程系
蒋凌云
学生姓名 学院(系)
Cjj
班级学号
计算机学院 专业
B--------NIIT
成绩
批阅人
日期
.
.
实验报告
实验名称
语法分析器的构造
self.firstSet,
def Judge(self, string): """判断字符串是否为当前文法的句子 """ isMatch = False
1
.
analyseStack = ["#", self.start] StringStack = list(string) + ["#"] print u"="*25,u"判断字符串=%s"%string,u"="*25 print "%-30s%-12s%s"%(u"分析栈",u"余留输入串",u"所用生成式") try:
classAnalyseMachine(object):
def __init__(self): pass
def load(self, Grammers): """载入文法规则 参数 Grammers: 文法的规则列表 """
self.Grammers = Grammers self.noLeftRecursionGrammers = self.__NoLeftRecursion(self.Grammers) self.start = self.Grammers[0][0] self.nChars = self.__GetVn(self.noLeftRecursionGrammers) self.tChars = self.__GetVt(self.noLeftRecursionGrammers) self.firstSet = self.FirstSet(self.noLeftRecursionGrammers) self.followSet = self.FollowSet(self.noLeftRecursionGrammers) self.analyseTable = self.AnalyseTable(self.noLeftRecursionGrammers, self.followSet)
编译原理实验报告3-LL(1)文法构造
实验3 ＬL(1）文法构造一、实验目的熟悉ＬL（１）文法的分析条件,了解LL(1)文法的构造方法。
二、实验内容1、编制一个能够将一个非LＬ(1)文法转换为ＬL（1）文法；２、消除左递归;3、消除回溯。
三、实验要求1、将一个可转换非ＬL(1）文法转换为LＬ（1）文法,要经过两个阶段，1）消除文法左递归，2）提取左因子，消除回溯。
2、提取文法左因子算法:１）对文法G的所有非终结符进行排序２)按上述顺序对每一个非终结符Pi依次执行:foｒ( j=1; j＜ i-１；j++）将Pj代入Pi的产生式(若可代入的话）;消除关于Pi的直接左递归:Pi －＞ Pｉα|β ,其中β不以Ｐi开头,则修改产生式为：Pi —> βPi′Pｉ′—＞αPi′｜ε3)化简上述所得文法。
3、提取左因子的算法:Ａ—＞δβ1｜δβ2|…|δβn|γ１｜γ2|…|γｍ(其中,每个γ不以δ开头) 那么,可以把这些产生式改写成A —＞δA′｜γ1| γ２…|γｍA′—>β１|β2|…|βn4、利用上述算法,实现构造一个LL（1）文法:1）从文本文件ｇ．ｔｘｔ中读入文法,利用实验1的结果，存入实验１设计的数据结构；2）设计函数remove_left_ｒeｃｕrｓioｎ(）和remoｖｅ_left＿gｅne()实现消除左递归和提取左因子算法，分别对文法进行操作,消除文法中的左递归和提出左因子；3）整理得到的新文法;4）在一个新的文本文件neｗg．txt输出文法，文法输出按照一个非终结符号一行,开始符号引出的产生式写在第一行,同一个非终结符号的候选式用“｜”分隔的方式输出。
四、实验环境ＰC微机DOS操作系统或Wiｎdoｗｓ操作系统Turbo Ｃ程序集成环境或ViｓuａｌC＋+ 程序集成环境五、实验步骤１、学习LＬ（1）文法的分析条件;２、学习构造LL(1）文法的算法;3、结合实验１给出的数据结构，编程实现构造ＬＬ（1）文法的算法;4、结合实验1编程和调试实现对一个具体文法运用上述算法,构造它的LＬ（１）文法形式;5、把实验结果写入一个新建立的文本文件。
编译原理-LL(1)文法源代码(实验三)
一、实验目的及要求1．掌握LL(1)分析法的基本原理；2．掌握LL(1)分析表的构造方法；3．用LL（1）分析法分析高级语言表达式。
4、了解LL（1）分析器的工作过程。
文法：无二义性的算术表达式的文法（1）把词法分析作为语法分析的子程序实现（5分）（2）独立的语法分析程序（4分）（3）对表达式文法消除左递归、构造LL（1）分析表（4）LL（1）分析表可以直接输入（4分），也可以用程序实现（5分）（5）给一个表达式，给出分析过程（分析栈、输入串、所用规则）（4分）（6）生成一个棵语法树（5分）用二叉树的形式表示出来二、实验内容及原理1、实验原理（1）、LL（1）文法的定义LL(1)分析法属于确定的自顶向下分析方法。
LL(1)的含义是：第一个L表明自顶向下分析是从左向右扫描输入串，第2个L表明分析过程中将使用最左推导，1表明只需向右看一个符号便可决定如何推导，即选择哪个产生式(规则)进行推导。
LL(1)文法的判别需要依次计算FIRST集、FOLLOW集和SELLECT集,然后判断是否为LL(1)文法,最后再进行句子分析。
需要预测分析器对所给句型进行识别。
即在LL(1)分析法中，每当在符号栈的栈顶出现非终极符时，要预测用哪个产生式的右部去替换该非终极符；当出现终结符时，判断其与剩余输入串的第一个字符是否匹配，如果匹配，则继续分析，否则报错。
LL(1)分析方法要求文法满足如下条件：对于任一非终极符A的两个不同产生式A→α,A→β，都要满足下面条件：SELECT(A→α)∩SELECT(A→β)=∅（2）、预测分析表构造LL(1)分析表的作用是对当前非终极符和输入符号确定应该选择用哪个产生式进行推导。
它的行对应文法的非终极符，列对应终极符，表中的值有两种：一是产生式的右部的字符串，一是null。
若用M表示LL(1)分析表，则M可表示如下：M: VN×VT→P∪{Error}M(A, t) = A→α，当t∈select(A→α) ，否则M(A, t) = Error其中P表示所有产生式的集合。
编译原理(3)语法_4(自顶向下语法分析：LL(1)分析法)
课本例题3.8 第二步：计算非终结符的FOLLOW集合
G[E]: E→TE' E'→ + TE' | ε T→FT' T'→*FT' | ε F→(E) | i ③由E→TE' 知FOLLOW(E) ⊂ FOLLOW(E' )， 即FOLLOW(E' ) = {),#}； 由E→TE ' 且E ' → ε知FOLLOW(E)FOLLOW(T)，即 FOLLOW(T) = {+,),#}；
特别是当Y1～Yk均含有ε产生式时，应把ε也加到FIRST(X)中。
课本例题3.8 第一步：计算非终结符的FIRST集合 例3.8 试构造表达式文法G[E]的LL(1)分析表，其中： G[E]: E→TE' E'→ + TE' | ε T→FT' T'→*FT' | ε F→(E) | i
[解答] 首先构造FIRST集，步骤如下： ① FIRST(E') = {+, ε}； FIRST(T') = {*, ε}； FIRST(F) = {(, i}； ② T→F… 和E→T…知:FIRST(F) ⊂ FIRST(T) ⊂ FIRST(E) 即有FIRST(F) = FIRST(T) = FIRST(E) = {(,i}。
编译原理课程设计LL文法分析器
目录引言 (1)第一章概述 (4)1.1设计内容 (4)1.2设计要求 (4)第二章设计的基本原理 (4)2.1预测分析表的构成原理 (4)2.2预测分析程序的生成 (5)第三章程序设计 (5)3.1总体方案设计 (6)3.2各模块设计 (6)第四章程序测试 (7)附录程序清单 (8)课 程 设 计L L (1)文法分析器2010 年 12 月设计题目学 号 专业班级 学生姓名指导教师合肥工业大学课程设计任务书第一章概述1.1 设计内容:1:预测分析表自动构造程序的实现2:预测分析程序的实现1.2 设计要求1:设计内容及要求：对于任意输入的一个LL(1)文法，构造其预测分析表。
要求：首先实现集合FIRST(X)构造算法和集合FOLLOW(A)构造算法，再实现教材P.79给出的预测分析表构造算法。
程序显示输出预测分析表或输出到指定文件中。
2:设计内容及要求：对文法 G: E→E+T|T 按教材P.76表4.1构造出G的预测分析程序，T→T*F|F 程序显示输出如P.78那样的匹配过程。
F→（E）|i第二章设计的基本原理2.1预测分析表的构成原理对于任意给定的LL(1) 文法G,为了构造它的预测分析表M,我们就必须构造与文法G有关的集合First和fellow.首先我们对每一个X∈V T U Vn ,构造FIRST(X),办法是,连续使用下面的规则,直至每个集合FIRST不再增大为止.(1)若X∈V T,,则FIRST(X)={X}.(2)若X∈Vn ,且有产生式X->a……,则把a加入到FIRST(X)中,若X->ε,也是一条产生式,则把ε也加到FIRST(X)中.(3)若X->Y……是一个产生式且Y∈Vn,则把FIRST(Y)中所有非ε-元素都加到FIRST(X)中,若X->Y1Y2……Y K ,是一个连续的产生式, Y1Y2……Y i-1 都是非终结符,而且,对于任何j,1≤j≤i-1,FIRST(Y j) 都含有ε(即Y1Y2……Y i-1=>ε),则把FIRST(Y i) 中的所有非ε-元素都加到FIRST(X)中,特别是,若所有的FIRST(Y j)均含有ε,j=1,2,……,k,则把ε加到FIRST(X)中.对于文法G中每个非终结符A构造FOLLOW(A)的办法是,连续使用下面的规则,直到每个FOLLOW不在增大为止.(1)对于文法的开始符号S,置#于FOLLOW(S)中;(2)若A->aBb是一个产生式,则把FIRST(b)\{ ε}加至FOLLOW(B)中;(3)若A->aB是一个产生式,或A->aBb是一个产生式而b=>ε(即ε∈FIRST( b))则把FOLLOW(A)加至FOLLOW(B)中构造分析表M的算法是:(1)对文法G的每个产生式A->a执行第二步和第三步;(2)对每个终结符a∈FIRST(a), 把A->a加至M[A,a]中;(3)若ε∈FIRST(a),则把任何b∈FOLLOW(A)把A->a加至M[A,b]中;(4)把所有无定义的M[A,a]标上出错标志.2.2 预测分析程序的生成预测分析程序的总控程序在任何时候都是按STACK栈顶符号X和当前的输入符号行事的,对于任何(X,a),总控程序每次都执行下述三种可能的动作之一;(1)若X=a=”#”,则宣布分析成功,停止分析过程.(2)若X=a≠”#”,则把X从STACK栈顶逐出,让a指向下一个输入符号.(3)若X是一个非终结符,则查看分析表M,若M[A,a]中存放着关于X的一个产生式,那么,首先把X逐出STACK栈顶,然后,把产生式的右部符号串按反序一一推进STACK栈(若右部符号为ε,则意味着不推什么东西进栈).在把产生式的右部符号推进栈的同时应做这个产生式相应得语义动作,若M[A,a]中存放着”出错标志”,则调用出错诊察程序ERROR.第三章程序设计3.1 总体方案设计在看到这个题目后,首先想到的就是要分模块进行设计.(1)第一模块:把文本文件中的LL(1)文法读入到程序中grammer类中的数组成员g中.(2)第二模块:通过对已输入到数组g中的文法,进行扫描,把相应的非终结符和终结符输入到非终结符数组VN中和终结符数组VT中.(3)第三模块:生成所有的非终结符的FIRST集合(4)第四模块:生成所有的非终结符的FOLLOW集合(5)第五模块:生成文法的预测分析表(6)第六模块:生成文法的预测分析程序通过这六模块的设计,最后可连接成一个预测分析程序.3.2 各模块程序设计首先要建立两个类,分别是grammer类和SeqStack类Grammer类中有保存从文本文件读入的LL(1)文法,用一个二维字符数组g保存, 保存非终结符的字符数组VN,保存终结符的字符数组VT,文法开始符号字符变量begin ,元素对应first集合中的有空字符的非终结符数组emptychar,预测分析表为二维整形数组form.SeqStack类主要的作用为在预测分析时作为符号栈.(1)第一模块的设计:对于这个模块的设计,就是用输入流对文本文件中的文法进行读入当读到字符’|’或’/n’时意味着一个产生式已结束,那么相应数组中相应的下标变量+1;数组g[i][0]所存放着这个产生式对应的字符的数量.g[i][1]为这个产生式左边的非终结符.(2)第二模块的设计:在已把文法读入到数组g中后,那么相应的g[i][0]为每个产生式的非终结符,若此非终结符不在数组VN中,那么把此字符加入到VN中对终结符的读入,则是从每个g[i][2]开始扫描,若此字符不在非终结符数组VN中,也不在VT 中,那么就把此字符加入到VT中.(3)第三模块的设计:生成FIRST集合这个算法基本上按照书上的原理,如对每个产生式进行扫描,当扫描到非终结符时,把此字符加入到相应非终结符的FIRST集合中,若遇到非终结符时,需把此非终结符的FIRST集合中除了空字符外全加入到对应的非终结符的first集合中,这就涉及到算法的一个递归算法,我是利用在函数的参数表中设置俩个参数,一个是FIRST数组,另外一个是非终结符,在用到递归时,我是利用把FIRST数组设为本产生式第一个非终结符的FIRST数组,而非终结符参数则设置为在扫描产生式右部过程中所遇到的非终结符.然后通过循环对这个文法中的所有非终结符进行函数的调用,这样来求到所有非终结符的FIRST集合.(4)第四模块的设计:生成FOLLOW集合这个算法,关键就是求某非终结符A的FOLLOW集合,那么就是扫描到A后面的字符,若为终结符,则把此终结符加入到A的FOLLOW集合,那么若为非终结符,则把此非终结符的FIRST集合加入到A的FOLLOW集合中,若A为某个产生式最后一个字符,则把这个产生式的第一个字符的FOLLOW集合加入到A的FOLLOW集合中,在这个算法的过程中叶涉及到运用递归,此递归的方法同样与上述求FIRST集合中运用的递归方法类似(5)第五模块的设计:求预测分析表的过程同样是对每个产生式进行扫描,对每个产生式的FIRST集合中的元素,都把相应的产生式的编号写入到对应的预测分析表中对应的位置(6)第六模块的设计:生成预测分析程序,就是把’#’和文法开始符号进入到栈中,然后把相应的分析语句中当前的输入符号对应,在每一步过程中按照书上讲到的原理,在预测分析表中找到相应的产生式.第四章程序测试附录程序清单class SeqStack;//声明栈类class grammer//定义grammer类,此类的作用把文本文件中的文法保存,并且产生这个文法的非终结符集合,终结符集合,first集合,fellow集合,预测分析表等{public:grammer();~grammer();void openfile(char *);void prepareform();void buildform();void buildProcess(SeqStack& ss);private:char begin;char *vt;char **g;char *vn;char **first;//这时所有非终结符的first集合char **fellow;//这是所有非终结符的fellow集合char *emptychar;//这个集合中的元素为对应first集合中的有空字符的非终结符int **form;//这是对应文法的预测分析表int count;void buildVn();void buildVt();void buildemptychar();void buildfirst();void buildfellow();void fellowzh(char *,char);void firstzh(char *,char);int search(char *,char);void printform();void outputblank(int);};const int stackIncreament=20;class SeqStack//定义SeqStack类,这个类的主要作用是在对语句的预测分析过程中作符号栈{public:friend grammer;SeqStack(int sz=50);~SeqStack();void Push(char x);bool Pop(char& x);bool getTop(char& x);bool IsEmpty();bool IsFull();int getSize();void MakeEmpty();void showPlay();private:char *elements;int top;int maxSize;void overflowProcess();};#include<fstream>#include<iostream>#include<stdio.h>#include<stdlib.h>#include<assert.h>#include<windows.h>#include "编译.h"using namespace std;grammer::grammer(){count=0;}grammer::~grammer(){int i;for(i=0;i<count;i++)delete g[i];delete g;delete vt;delete vn;}void grammer::openfile(char *file)//这个函数的主要功能在于对文本文件中的文法进行读入,并保存在对应的数组中,一并产生对应文法的终结符集合和非终结符集合{char ch;int i,j;ifstream infile(file,ios::in);//定义文件流if(!infile){cout<<"open error!"<<endl;exit(1);}while((ch=infile.get())!=EOF){if(ch=='-'){if((ch=infile.get())=='>'){count++;}else{infile.seekg(-1,ios::cur);}}else if(ch=='|'){count++;}else{}}g=new char *[count];for(i=0;i<count;i++){g[i]=new char [15];g[i][0]=0;}infile.clear();//能重新激活文件流infile.seekg(0,ios::beg);//定位i=0;j=1;while((ch=infile.get())!=EOF){if(ch=='-'){if(infile.get()!='>'){g[i][j]=ch;g[i][0]++;j++;if(ch==EOF)break;elseinfile.seekg(-1,ios::cur);}}else if(ch=='|'){i++;g[i][1]=g[i-1][1];g[i][0]=1;j=2;}else if(ch=='\n'){infile.seekg(-3,ios::cur);ch=infile.get();if(ch!='\n'){i++;j=1;}infile.seekg(2,ios::cur);}else{g[i][j]=ch;g[i][0]++;j++;}}cout<<count<<endl;for(i=0;i<count;i++){for(j=1;j<=g[i][0];j++){cout<<g[i][j]<<" ";}cout<<endl;}buildVn();//建立非终结符集合buildVt();//建立终结符集合}void grammer::buildVn()int i=1,j=0;vn=new char[count+1];vn[i]=g[j++][1];for(;j<count;j++)if(g[j][1]!=g[j-1][1]){i++;vn[i]=g[j][1];}vn[0]=i;begin=vn[1];cout<<"本文法开始符为:"<<begin<<endl;cout<<"本文法非终结符为:"<<" ";for(i=1;i<=vn[0];i++)cout<<vn[i]<<" ";cout<<endl;}void grammer::buildVt(){int i=1,j=0,t;char ch;vt=new char[100];vt[0]=0;for(;j<count;j++){t=2;for(;t<=g[j][0];t++){ch=g[j][t];if(!search(vt,ch)&&!search(vn,ch)){vt[i++]=g[j][t];vt[0]++;}}}cout<<"本文法终结符为:"<<" ";for(i=1;i<=vt[0];i++)cout<<vt[i]<<" ";cout<<endl;}int grammer::search(char *a,char ch)//搜索函数,用于在指定数组中对指定字符进行搜寻,若存在输出对应的序号,若不在则输出0for(int i=1;i<=a[0];i++){if(ch==a[i])return i;}return 0;}void grammer::buildemptychar()//建立对应first集合中含有空字符的的非终结符集合{int i=0,j=2,t=1;bool flag=true,flag1;emptychar=new char[vn[0]+1];emptychar[0]=0;for(;i<count;i++){if(g[i][2]=='@'&&!search(emptychar,g[i][1])){emptychar[t++]=g[i][1];emptychar[0]++;}}while(flag){flag=false;for(i=0;i<count;i++){for(j=2;j<=g[i][0];j++){if(search(emptychar,g[i][j])){flag1=true;}else{flag1=false;break;}}if(flag1==true&&!search(emptychar,g[i][1])){emptychar[t++]=g[i][1];emptychar[0]++;flag=true;}}cout<<"First集中含有空字符的有: ";for(i=1;i<=emptychar[0];i++){cout<<emptychar[i]<<" ";}cout<<endl;}void grammer::buildfirst(){int i;first=new char* [vn[0]];for(i=0;i<vn[0];i++){first[i]=new char[vt[0]+1];}for(i=0;i<vn[0];i++)first[i][0]=0;for(i=1;i<=vn[0];i++){firstzh(first[i-1],vn[i]);}}void grammer::buildfellow(){int i,j;fellow=new char* [vn[0]];for(i=0;i<vn[0];i++){fellow[i]=new char[vt[0]+1];}for(i=0;i<vn[0];i++)fellow[i][0]=0;for(i=1;i<=vn[0];i++){fellowzh(fellow[i-1],vn[i]);}for(i=0;i<vn[0];i++){cout<<vn[i+1]<<"的fellow集合为: ";for(j=1;j<=fellow[i][0];j++){cout<<fellow[i][j]<<" ";cout<<endl;}}void grammer::firstzh(char *a,char ch)//对指定非终结符建立对应的first集合{int i,j,t=1;for(i=0;i<count;i++){for(j=2;j<=g[i][0];j++){if(g[i][1]==ch){if(!search(vn,g[i][j])&&g[i][j]!='@')//找到对应产生式中的终结符时{if(!search(a,g[i][j])){a[t++]=g[i][j];a[0]++;}break;}else if(g[i][j]!='@')//找到对应的产生式中的非终结符时{firstzh(a,g[i][j]);//用递归的方法算出此非终结符的first集合if(!search(emptychar,g[i][j]))//当此非终结符的first集合中无空字符时,对此产生式扫描完毕break;}else{}}elsebreak;}}}void grammer::fellowzh(char *a,char ch)//对指定非终结符建立fellow集合{int i,j,k,m,n,t=a[0];if(ch==begin)//把#字符放入开始符的fellow集合{if(!search(a,'#'))a[++t]='#';a[0]++;}}for(i=0;i<count;i++){for(j=2;j<=g[i][0];j++){if(g[i][j]==ch){for(m=j;m<=g[i][0];m++){if(m==g[i][0]){if(g[i][1]!=ch)fellowzh(a,g[i][1]);//发现要求的非终结符在此产生式的末尾时elsebreak;}else{if(!search(vn,g[i][m+1]))//当此非终结符后面的字符为终结字符时,放入对应的fellow集合{if(!search(a,g[i][m+1])){a[++t]=g[i][m+1];a[0]++;}break;}else{k=search(vn,g[i][m+1]);//把此非终结符后面的非终结符的first集合中的元素放入对应的fellow集合for(n=1;n<=first[k-1][0];n++){if(!search(a,first[k-1][n])){a[++t]=first[k-1][n];a[0]++;}}if(!search(emptychar,g[i][m+1]))break;}}}}}}void grammer::prepareform(){int i,j;buildemptychar();buildfirst();buildfellow();for(i=0;i<vn[0];i++){if(search(emptychar,vn[i+1])){j=first[i][0];first[i][++j]='@';first[i][0]++;}}for(i=0;i<vn[0];i++){cout<<vn[i+1]<<"的first集合为: ";for(j=1;j<=first[i][0];j++){cout<<first[i][j]<<" ";}cout<<endl;}}void grammer::buildform(){int i,j,k,t,m,n;bool flag;form=new int*[vn[0]];for(i=0;i<vn[0];i++)form[i]=new int[vt[0]];for(i=0;i<vn[0];i++){for(j=0;j<vt[0];j++){form[i][j]=-1;}for(i=0;i<count;i++){t=search(vn,g[i][1]);flag=true;for(j=2;j<=g[i][0];j++){k=search(vt,g[i][j]);//若发现这个产生式的first集合中的对应的终结符时if(k){if(g[i][j]!='@'){if(form[t-1][k-1]!=-1){cout<<"本终结符错误!"<<endl;exit(1);}form[t-1][k-1]=i;flag=false;break;}else//若发现对应产生式中的first集合中含有空字符时{for(m=1;m<=fellow[t-1][0];m++){if(fellow[t-1][m]!='#')//可把对应的非终结符的fellow集合中的元素对应的表项中填入该产生式的标号{n=search(vt,fellow[t-1][m]);if(form[t-1][n-1]!=-1){cout<<"有终结符@本fellow集合中非#错误!"<<endl;exit(1);}form[t-1][n-1]=i;}else{if(form[t-1][k-1]!=-1){cout<<"有终结符@本fellow集合中#错误!"<<endl;exit(1);}form[t-1][k-1]=i;}flag=false;break;}}else//找到该产生式中的非终结符时{k=search(vn,g[i][j]);for(m=1;m<=first[k-1][0];m++){if(first[k-1][m]!='@'){n=search(vt,first[k-1][m]);if(form[t-1][n-1]!=-1){cout<<"本first集合中非@!"<<endl;exit(1);}form[t-1][n-1]=i;}else{}}if(!search(first[k-1],'@'))//若在此终结符对应的first集合中无空字符时{flag=false;break;}}}if(flag==true)//说明该产生式对应的first集合中含有空字符{for(m=1;m<=fellow[t-1][0];m++){if(fellow[t-1][m]!='#'){n=search(vt,fellow[t-1][m]);if(form[t-1][n-1]!=-1){cout<<"本fellow集合中非#错误!"<<endl;exit(1);}form[t-1][n-1]=i;}{n=search(vt,'@');if(form[t-1][n-1]!=-1){cout<<"本fellow集合中#错误!"<<endl;exit(1);}form[t-1][n-1]=i;}}}}printform();}void grammer::outputblank(int i){int j;for(j=0;j<i;j++)cout<<" ";}void grammer::printform(){int i,j,k,t,m;cout<<"-----------------------------预测分析表如下所示------------------------------"<<endl;outputblank(6);for(i=1;i<=vt[0];i++){if(vt[i]=='@'){cout<<"#";outputblank(10);}else{cout<<vt[i];outputblank(10);}}cout<<endl;for(i=0;i<vn[0];i++){cout<<" "<<vn[i+1];outputblank(4);{k=form[i][j];if(k==-1){Sleep(500);cout<<"error";outputblank(6);}else{Sleep(1000);t=9-g[k][0];cout<<g[k][1]<<"->";for(m=2;m<=g[k][0];m++){cout<<g[k][m];}outputblank(t);}}cout<<endl;}}void grammer::buildProcess(SeqStack& ss) {char *dia,ch;int i,j,inlen,m,n,index=0,proc=0;bool flag=true,flag1=false;dia=new char[20];cout<<"请输入待分析的字符串"<<endl;cin>>dia;for(i=0,inlen=0;i<20;i++){if(dia[i]!='\0')inlen++;elsebreak;}cout<<"步骤";outputblank(8);cout<<"符号栈";outputblank(15);cout<<"输入串";outputblank(15);cout<<"所用产生式"<<endl;dia[inlen++]='#';ss.Push('#');ss.Push(begin);while(flag){Sleep(1500);cout<<proc;if(proc>=10)outputblank(11);elseoutputblank(12);++proc;ss.showPlay();outputblank(21-ss.getSize());for(j=index;j<inlen;j++)cout<<dia[j];outputblank(21-inlen+index);if(flag1==true){cout<<g[form[m-1][n-1]][1]<<"->";for(j=2;j<=g[form[m-1][n-1]][0];j++)cout<<g[form[m-1][n-1]][j];cout<<endl;}elsecout<<endl;ss.getTop(ch);m=search(vn,ch);if(dia[index]!='#')n=search(vt,dia[index]);elsen=search(vt,'@');if(search(vt,ch))//当栈顶是终结符{if(ch==dia[index])//且此终结符与输入串此时检测的终结符符号相同{index++;ss.Pop(ch);flag1=false;}else{cout<<"该字符串不能由该文法推出"<<endl;exit(1);}}else if(ch=='#'){if(ch==dia[index]){cout<<endl;cout<<"---------------------------------分析完成------------------------------"<<endl;flag=false;}else{cout<<"该字符串不能由该文法推出"<<endl;exit(1);}}else if(form[m-1][n-1]!=-1)//当栈顶的非终结符与输入串对应的终结符在预测分析表中相应的项存在时{if(g[form[m-1][n-1]][2]!='@'){ss.Pop(ch);for(i=g[form[m-1][n-1]][0];i>=2;i--){ss.Push(g[form[m-1][n-1]][i]);}}elsess.Pop(ch);flag1=true;}else{cout<<"该字符串不能由该文法推出"<<endl;exit(1);}}}void SeqStack::overflowProcess(){char *newArray=new char[maxSize+stackIncreament];if(newArray==NULL){cerr<<"存储分配失败!"<<endl;exit(1);}for(int i=0;i<=top;i++)newArray[i]=elements[i];maxSize=maxSize+stackIncreament;delete []elements;elements=newArray;}void SeqStack::Push(char x){if(IsFull()==true)overflowProcess();elements[++top]=x;}bool SeqStack::Pop(char &x){if(IsEmpty()==true)return false;x= elements[top--];return true;}bool SeqStack::getTop(char &x){if(IsEmpty()==true)return false;x=elements[top];return true;}void SeqStack::showPlay(){for(int i=0;i<=top;i++)cout<<elements[i];}SeqStack::SeqStack(int sz):top(-1),maxSize(sz) {elements=new char[maxSize];assert(elements!=NULL);}SeqStack::~SeqStack(){delete []elements;}bool SeqStack::IsEmpty(){return(top==-1)?true:false;}bool SeqStack::IsFull(){return (top==maxSize-1)?true:false;}int SeqStack::getSize(){return top+1;}void SeqStack::MakeEmpty(){top=-1;}#include<iostream>#include"编译.h"using namespace std;void main(){//char ch;grammer ga;SeqStack ss;char filename[20];cout<<"欢迎来到本LL(1)文法预测分析表自动生成程序"<<endl;cout<<endl;cout<<endl;cout<<"请输入文法所在的文件名"<<endl;cin>>filename;ga.openfile(filename);ga.prepareform();ga.buildform();ga.buildProcess(ss);}。
LL（1）文法分析表的构造和分析过程示例
LL（1）⽂法分析表的构造和分析过程⽰例在考完编译原理之后才弄懂，悲哀啊。
不过懂了就好，知识吗，不能局限于考试。
⽂法：E→TE'E'→+TE'|εT→FT 'T'→*FT'|εF→id| (E)⼀、⾸先判断是不是 LL(1)⽂法--------------------------------------------------------------------------------------------------------⽂法G的任意两个具有相同左部的产⽣式 A --> α|β满⾜下列条件：1、如果α和β不能同时推导出ε，则 FIRST（α）∩FIRST(β) = 空2、α和β⾄多有⼀个能推导出ε3、如果β --*--> ε ,则 FIRST（α)∩ FOLLOW（A）＝空--------------------------------------------------------------------------------------------------------对于 E'→+TE'|ε，显然ε --> ε， First(+TE') = {+} ，Follow(E') = {{),#} 显然⼆者交集为空满⾜。
对于 F→id|(E) ，First(id) = {id} First((E)) = {(} 显然⼆者交集为空满⾜。
所以该⽂法是LL(1)⽂法。
⼆、计算出First集和Follow集参考：三、构建LL(1)分析表输⼊：⽂法G输出：分析表M步骤：1、对G中任意⼀个产⽣式 A --> α执⾏第2步和第3步2、for 任意a ∈ First(α)，将 A --> α填⼊M[A,a]3、if ε∈ First(α) then 任意a ∈ Follow(A)，将 A --> α填⼊M[A,a]if ε∈ First(α) & # ∈Follow(A)， then 将 A --> α填⼊M[A,#] （觉得这步没⽤）4、将所有没有定义的M[A,b] 标上出错标志（留空也可以）--------------------------------------------------------------------------------------------------------过程就不赘述了，结果：四、分析过程步骤：1、如果 X = a = # 则分析成功并停机2、如果 X = a != # 则弹出栈顶符号X, 并将输⼊指针移到下⼀个符号上3、如果 X != a，查询分析表M[X,a] , 如果 M[X,a] = {X --> UVW}，则⽤UVW (U在栈顶) 替换栈顶符号 X。
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集美大学计算机工程学院实验报告课程名称：编译原理指导教师：付永钢实验成绩：实验编号：实验三实验名称：LL(1)语法分析器的构造班级：计算12姓名：学号：上机实践日期：2014.12上机实践时间：6学时一、实验目的1、掌握LL(1)分析法的基本原理；2、掌握LL(1)分析表的构造方法；3、掌握LL(1)驱动程序的构造方法。
二、实验环境Windows7 x64、VC6.0三、实验原理1、对文法要求LL(1)分析法属于自顶向下分析方法，因此需要预测匹配的产生式。
即在LL(1)分析法中，每当在符号栈的栈顶出现非终结符时，要预测用哪个产生式的右部去替换该非终结符。
LL(1)分析方法要求文法满足如下条件：对于任一非终结符A，其任意两个产生式A→α,A→β，都要满足下面条件：First(A→α)∩First(A→β)=∅2、分析表构造LL(1)分析表的作用是对当前非终结符和输入符号确定应该选择用哪个产生式进行推导。
它的行对应文法的非终结符，列对应终结符，表中的值有两种：一是产生式的编号，一是错误编号。
若用T表示LL(1)分析表，则T可表示如下：T: V N×V T→P∪{Error}T(A, t) = A→α，当t∈First(A→α)T(A, t) = Error，否则其中P表示所有产生式的集合。
显然，一个文法G是LL(1)文法，当且仅当T的元素包含唯一的一个产生式或Error。
3、驱动程序构造LL(1)分析主要包括以下四个动作，其中X为符号栈栈顶元素，a为输入流当前字符。
●替换：当X∈V N时选相应产生式的右部β去替换X。
●匹配：当X∈V T时它与a进行匹配，其结果可能成功，也可能失败，如果成功则符号栈中将X退栈并将输入流指针向前移动一位，否则报错。
●成功：当格局为（空，空）时报告分析成功。
●报错：出错后，停止分析。
四、实验内容已知文法G[E]:E→E+T|TT→T*F|FF→(E)|i说明：终结符号i为用户定义的简单变量, 即标识符的定义。
1、消除文法的左递归，构造对应文法的预测分析表；2、根据构造的预测分析表，实现LL(1)分析中控制程序（表驱动程序），并完成整个的LL(1)分析程序的界面设计、运行；3、P104中，3.36写一个Yacc程序，把输入的算术表达式翻译成对应的后缀表达式输出。
要求转换正确，同时对于简单错误能够识别。
4、P104中，3.37，写一个Yacc“台式计算器”程序，它计算布尔表达式，其中的词法分析器用Lex写。
要求转换正确，同时对于简单错误能够识别。
五、实验要求1、输入串应是词法分析的输出二元式序列，即某算术表达式“实验项目一”的输出结果。
输出为输入串是否为该文法定义的算术表达式的判断结果。
2、LL(1)分析过程应能发现输入串中的错误。
3、设计至少两个测试用例（尽可能完备，正确和出错），并给出测试结果。
六、实验步骤、1、分析文法（1）E=>E+T=>E+T*F=>E+T*(E)即有E=>E+T*(E)存在左递归。
用直接改写法消除左递归，得到如下文法：G[E]:E→TE’E’→+TE’|εT→FT’T’→*FT’|εF→(E)|i（2）对于以上改进的文法，可以得到：FIRST(E’)=FIRST(+TE’)∪FIRST(-TE’)∪{ε}={+，ε}FIRST(T’)=FIRST(*FT’)∪FIRST(/FT’)∪{ε}={*，ε}FIRST(E)= FIRST( T ) = FIRST( F )=FIRST((E))∪FIRST(i)={(，i }由此得到各非终结符的FOLLOW集合：FOLLOW(E)={ )，$}FOLLOW(E’)=FOLLOW(E)={)，$}FOLLOW(T)=FIRST(E’)∪FOLLOW(E’)={ +，)，$}FOLLOW(T’)=FOLLOW(T)={ +，)，$}FOLLOW(F)=FIRST1、构造LL(1)分析表采用手工操作构造LL(1)分析表。
LL(1)分析表用一个二维矩阵表示，其中每个非终结符对应一行，每个终结符对应一列，一个非终结符和一个终结符可以确定矩阵中的一个元素，元素的值表示该非终结符和该终结符对应的产生式。
每个矩阵元素都是一个符号串，所有元素初始化为””；构造LL(1)表时，根据文法和各个产生式的First集，填写LL(1)分析表的内容。
各产生式只要降右端填入到对应的表项中即可，用空串表示Error。
在根据LL(1)分析表选择产生式进行推导时，若查到的产生式为空串表示无相应的产生式可选，不匹配错误；否则根据符号串得到相应的产生式进行推导，即进行压栈2．数据结构LL(1)语法分析程序共用到个栈，分别称为：符号栈，语法树栈，操作符栈和操作数栈。
其中，符号栈用于进行LL(1)语法分析；其它的栈是为了在语法分析的过程中同时生成与源程序结构对应的语法树而设。
语法树栈用于生成声明部分和语句部分的语法树；操作符栈和操作数栈用于生成表达式部分的语法树。
3. 构造驱动程序构造LL(1)驱动程序的算法：(1). 分析开始时，首先将标志符号#和文法开始符号S依次压入符号栈；输入流指针指向第一个输入符号，即由符号栈和输入流构成的初始格局为：(#S, a1a2...a n#)然后，反复执行第2步所列的工作。
(2). 设在分析的某一步，符号栈及剩余的输入流处于如下的格局(#X1X2...X m-1X m, a i a i+1...a n#)其中，X1X2...X m-1X m为分析过程中所得的文法符号，此时，可视栈顶符号X m的不同情况，分别作如下动作：●若X m∈V N，则以X m及a i组成的符号对(X m，a i)查分析表T。
设T(X m，a i)为一产生式，假设是X m→UVW，此时将X m从分析栈中退出，并将UVW压入栈中，从而得到新的格局(#X1X2...X m-1WVU, a i a i+1...a n#)但若T(X m，a i)=Error，则调用出错处理程序进行处理；●若X m=a i≠#，则表明栈顶符号已经与当前扫描的输入符号得到匹配，此时应将X m（即a i）从栈中退出，并将输入流指针向前移动一个位置。
●若X m=a i=#，则表明输入串已经完全得到匹配，此时即可宣告分析成功而结束分析。
其它情形，转错误处理程序。
程序见附录七、实验结果六、实验小结1、在本次实验中，通过设计、编制、调试一个递归下降语法分析程序，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，掌握LL(1)分析法的基本原理、掌握LL(1)分析表的构造方法、掌握LL(1)驱动程序的构造方法；2、通过本次实验，对LL(1)递归下降分析程序的构造和设计有了更为全面的认识，对LL(1)文法分析程序的实现有了进一步了解；3、实验输入串以‘$’结束，才用栈的形式，依次弹出进行处理；附录：程序代码：import java.io.IOException;import java.util.Scanner;import java.util.Stack;public class test3{static char[] a=new char[20];static int n=0,i=0;static char c;static String s;static Stack<Character> sk = new Stack<Character>();public static void main(String[] args){System.out.println("input:");Scanner in = new Scanner(System.in);char z = 0;try {z = (char)System.in.read();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}while(z!='$'){a[n]=z;try {z=(char)System.in.read();} catch (IOException e) {e.printStackTrace();}n++;a[n]='$';}sk.push('$');sk.push('E');c=sk.pop();do{if(c==a[i]){ i++;c=sk.pop();}else if(a[i]=='$') break;else ll1();}while(c!='$');}private static void ll1() {if(c=='E'){if(a[i]=='i'||a[i]=='('){System.out.println("E->TE'");sk.push('e');sk.push('T');c=sk.pop();}else error();}else if(c=='e'){if(a[i]=='+'){System.out.println("E'->+TE'");sk.push('e');sk.push('T');c=sk.pop();}else if(a[i]==')'||a[i]=='$'){System.out.println("E'->&");c=sk.pop();}else error();}else if(c=='T'){if(a[i]=='i'||a[i]=='('){System.out.println("T->FT'");sk.push('t');sk.push('F');c=sk.pop();}else error();}else if(c=='t'){if(a[i]=='+'||a[i]==')'||a[i]=='$'){System.out.println("T'->&");c=sk.pop();}else if(a[i]=='*'){System.out.println("T'->*FT'");sk.push('t');sk.push('F');sk.push('*');c=sk.pop();}else error();}else if(c=='F'){if(a[i]=='i'){System.out.println("F->i");sk.push('i');c=sk.pop();}else if(a[i]=='('){System.out.println("F->(E)");sk.push(')');sk.push('(');c=sk.pop();}else error();}}private static void error() {System.out.println((i+1)+":"+a[i]+" error!");i++;}}。