编译原理-预测分析程序设计与实现

实验报告《编译原理》课程预测分析程序设计与实现一、实验目的及要求1.根据文法采用手工方式或程序方式构造预测分析表的构造；2.若采用程序方式构造预测分析表，还需要考察文法、First(α)、Follow(A)的计算机实现，有一定难度，可以给予较高加分；3.必须针对相应预测分析表，设计并实现预测分析总控程序，从而完成一个具有自上而下分析能力的语法分析器(Parser)二、实验内容◆构造该文法的预测分析表◆实现预测分析的总控程序三、实验原理LL(1)文法的判定First集与Follow集的构造预测分析表的设计预测分析总控程序的设计与实现四、文法的定义E→TE’E’→+TE’|εT→FT’T’→*FT’|εF→(E)|i五、实验步骤1.设计上下文无关文法；2.构造该文法的预测分析表；3.设计并实现相应的预测分析总控程序；六、描述核心数据结构和算法。

/*函数的定义*/int yuCeFenXi(){char X; /*X变量存储每次弹出的栈顶元素*/char a; /*a变量存储用户输入串的第一个元素*/int i;int counter=1; /*该变量记录语法分析的步骤数*/init(); /*初始化数组*/printf("wen fa : \n\n"); /*输出文法做为提示*/printf("E->Te \n");printf("e->+Te | $ \n");printf("T->Ft \n");printf("t->*Ft|$\n");printf("F ->(E)|i \n");printf("input string ,'#' is a end sign !!( i1+i2 ) \n "); /*提示用户输入将要测试的字符串*/scanf("%s",inputString);push('#');push('E');printf(" Counter-----Stack---------------Input string "); /*输出结果提示语句*/while(1) /*while循环为语法分析主功能语句块*/{printf(" ");printf("\n");printf(" %d",counter); /*输出分析步骤数*/printf(" "); /*输出格式控制语句*/printStack(); /*输出当前栈内所有元素*/X=pop(); /*弹出栈顶元素赋给变量X*/printinputString(); /*输出当前用户输入的字符串*/if( search(X)==0 ) /*在终结符集合VT中查找变量X的值，存在返回 1，否则返回 0*/{if(X == '#') /*栈已经弹空，语法分析结果正确，返回 1*/{printf("success ... "); /*语法分析结束，输入字符串符合文法定义*/return 1;}else{a = inputString[firstCharIntex];if( M(X,a)==1 ) /*查看预测分析表M[A,a]是否存在产生式，存在返回1，不存在返回0*/{for(i=0;i<13;i++) /* '$'为产生式的结束符,for循环找出该产生式的最后一个元素的下标*/{if( chanShengShi[i]=='$' ) break;}i-- ; /*因为 '$' 不是产生式，只是一个产生式的结束标志，所以i自减1*/while(i>=0){push( chanShengShi[i] ); /*将当前产生式逆序压入栈内*/i-- ;}}else{printf(" error(1) !!"); /*若预测分析表M[A,a]不存在产生式，说明语法错误*/return 0;}}}else /*说明X为终结符*/{if( X==inputString[firstCharIntex] ) /*如果X等于a,说明a匹配*/{firstCharIntex++; /*输入串的第一个元素被约去，下一个元素成为新的头元素*/}else{printf(" error(2) !! ");return 0;}}counter++;}}void init(){int i;for(i=0;i<13;i++){inputString[i]=NULL; /*初始化数组inputString[10] */stack[i]=NULL; /*初始化栈stack[10] */chanShengShi[i]=NULL; /*初始化数组chanShengShi[10]*/}}七、源程序#include <iostream.h>#include <string.h>#include <stdio.h>char inputString[13]; /*用来存储用户输入的字符串，最长为20个字符*/char stack[13]; /*用来进行语法分析的栈结构*/int base=0; /*栈底指针*/int top=1; /*栈顶指针*/char VT[5]={'i','+','*','(',')'}; /*用来存放5个终结符*/char chanShengShi[13]; /*用来存放预测分析表M[A,a]中的一条产生式*/int firstCharIntex=0; /*如果a匹配产生式，则每次firstCharIntex 自增 1 */ /*firstCharIntex用来存放用户输入串的第一个元素的下标*/char pop() ; /*弹出栈顶元素*/int push(char ch) ; /*向栈内添加一个元素，成功返回1，若栈已满则返回0*/int search(char temp) ; /*查找非终结符集合VT中是否存在变量temp，存在返回1，不存在返回0*/int M(char A, char a) ; /* 若预测分析表M[A,a]中存在产生式，则将该产生式赋给字符数组chanShengShi[10]，并返回 1，若M[A,a]中无定义产生式则返回 0*/void init() ; /*初始化数组inputString[10] 、栈 stack[10] 和chanShengShi[10]*/int yuCeFenXi() ; /* 进行输入串的预测分析的主功能函数，若输入串满足文法则返回 1，不满足则返回0*/void printStack(); /*打印栈内元素 */void printinputString(); /*打印用户输入串 *//*进入主函数*/void main(){// clrscr();yuCeFenXi(); /*调用语法预测分析函数*///getch();}/*函数的定义*/int yuCeFenXi(){char X; /*X变量存储每次弹出的栈顶元素*/char a; /*a变量存储用户输入串的第一个元素*/int i;int counter=1; /*该变量记录语法分析的步骤数*/init(); /*初始化数组*/printf("wen fa : \n\n"); /*输出文法做为提示*/printf("E->Te \n");printf("e->+Te | $ \n");printf("T->Ft \n");printf("t->*Ft|$\n");printf("F ->(E)|i \n");printf("input string ,'#' is a end sign !!( i1+i2 ) \n "); /*提示用户输入将要测试的字符串*/scanf("%s",inputString);push('#');push('E');printf(" Counter-----Stack---------------Input string "); /*输出结果提示语句*/while(1) /*while循环为语法分析主功能语句块*/{printf(" ");printf("\n");printf(" %d",counter); /*输出分析步骤数*/printf(" "); /*输出格式控制语句*/printStack(); /*输出当前栈内所有元素*/X=pop(); /*弹出栈顶元素赋给变量X*/printinputString(); /*输出当前用户输入的字符串*/if( search(X)==0 ) /*在终结符集合VT中查找变量X的值，存在返回 1，否则返回 0*/{if(X == '#') /*栈已经弹空，语法分析结果正确，返回 1*/{printf("success ... "); /*语法分析结束，输入字符串符合文法定义*/return 1;}else{a = inputString[firstCharIntex];if( M(X,a)==1 ) /*查看预测分析表M[A,a]是否存在产生式，存在返回1，不存在返回0*/{for(i=0;i<13;i++) /* '$'为产生式的结束符,for循环找出该产生式的最后一个元素的下标*/{if( chanShengShi[i]=='$' ) break;}i-- ; /*因为 '$' 不是产生式，只是一个产生式的结束标志，所以i自减1*/while(i>=0){push( chanShengShi[i] ); /*将当前产生式逆序压入栈内*/i-- ;}}else{printf(" error(1) !!"); /*若预测分析表M[A,a]不存在产生式，说明语法错误*/return 0;}}}else /*说明X为终结符*/{if( X==inputString[firstCharIntex] ) /*如果X等于a,说明a匹配*/{firstCharIntex++; /*输入串的第一个元素被约去，下一个元素成为新的头元素*/}else{printf(" error(2) !! ");return 0;}}counter++;}}void init(){int i;for(i=0;i<13;i++){inputString[i]=NULL; /*初始化数组inputString[10] */stack[i]=NULL; /*初始化栈stack[10] */chanShengShi[i]=NULL; /*初始化数组chanShengShi[10]*/}}int M(char A, char a) /*文法定义因实际情况而定，该文法为课本例题的文法*/ { /*该函数模拟预测分析表中的二维数组 */ if( A=='E'&& a=='i' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Te$"); return 1; }if( A=='E'&& a=='(' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Te$"); return 1; }if( A=='e'&& a=='+' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"+Te$"); return 1; }if( A=='e'&& a==')' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='e'&& a=='#' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='T'&& a=='i' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Ft$"); return 1; }if( A=='T'&& a=='(' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"Ft$"); return 1; }if( A=='t'&& a=='+' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='t'&& a=='*' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"*Ft$"); return 1; }if( A=='t'&& a==')' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='t'&& a=='#' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"$"); return 1; }if( A=='F'&& a=='i' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"i$"); return 1; }if( A=='F'&& a=='(' ) { strcpy(&chanShengShi[0],"(E)$"); return 1; }else return 0; /*没有定义产生式则返回0*/}char pop() /*弹出栈顶元素，用topChar返回*/{char topChar;topChar=stack[--top];return topChar;}int push(char ch){if( top>12 ){printf(" error : stack overflow "); /*栈空间溢出*/return 0;}else{stack[top]=ch; /*给栈顶空间赋值*/top++;return 1;}}int search(char temp){int i,flag=0; /*flag变量做为标志，若找到temp则赋1，否则赋0*/ for(i=0;i<5;i++){if( temp==VT[i] ) /*终结符集合中存在temp*/{flag=1;break;}}if(flag==1) return 1; /*flag==1说明已找到等于temp的元素*/else return 0;}void printStack() /*输出栈内内容*/{int temp;for(temp=1;temp<top;temp++){printf("%c",stack[temp]);}}void printinputString() /*输出用户输入的字符串*/{int temp=firstCharIntex ;printf(" "); /*该句控制输出格式*/do{printf("%c",inputString[temp]);temp++;}while(inputString[temp-1]!='#');printf(" ");}八、测试结果及实验总结1.实验截图2.实验总结这次的预测分析程序实验同样要求文法必须是LL（1）文法。