语法分析递归下降分析法
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。
理学自上而下的语法分析
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))
《递归下降分析法》实验报告
《编译原理》课程实验报告姓名：LZ学号：110地点：机房教师：老师院系：计通专业：计算机char scaner(char*input,int* p);void S(char*input,int* p);void T(char*input,int* p);void T1(char*input,int* p);void error();int sym=0;int main(){int p=0;char input[200]={0};printf("提示：单词只能由( ) a ^ , 组成，且单词必须以$#结尾\n"); printf("请输入你要识别的单词\n");return 0;}char scaner(char*input,int *p){char temp=input[*p];(*p)++;return temp;}void S(char*input,int* p) {if(sym=='a'||sym=='^')sym=scaner(input,p);{S(input,p);T1(input,p);return ;}void T1(char*input,int* p){if(sym==','){sym=scaner(input,p);S(input,p);T1(input,p);}else if(sym!=')')error();}void error(){printf("error!");return ;}三．实验步骤四．总结与回顾通过该实验的操作，我了解了语法分析器的内部工作原理，并掌握自上而下语法分析的要求与特点。
了解了每个函数的功能是识别由该终结符所表示的语法成分，通过在实验中运用一定的编程技巧，掌握对表达式进行处理的一种方法；在实验最后的调试中让我对该实验有了更全面的知识掌握，从中进步了不少。
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
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。
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
法
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。
第四章3-递归下降法
冲突
Predict(A→β 定义 Predict(A→β) First(β λ∉First( First(β = First(β) ， 当λ∉First(β) (First( First(β })∪ λ∈First( First(β = (First(β)-{λ})∪Follow(A) ，当λ∈First(β)
满足产生式预测集合不相交条件的文法 为递归下降文法
递归子程序方法要求的条件
predict(A→βk)∩ predict(A→βj )= ∅， β ∩ β 当k ≠ j
结论
如果文法中每个非终极符只有一个产生 式，则没有上述限制。因为其递归下降 子程序中没有多分支的选择问题。 递归下降条件是针对具有多产生式的非 终极符而言的。
必须消除选择的二义性
产生式A→β被选择的条件是： 产生式A→β被选择的条件是： A→ 当前要匹配的输入符属于predict(A→β 当前要匹配的输入符属于predict(A→β)。 predict(A→ 至多一个产生式被选择的条件是： 至多一个产生式被选择的条件是： predict(A→βk) ∩ predict(A→βj )=∅，当k ≠ j predict(A→β )=∅ predict(A→β
//调用Exp子程序 //调用Exp子程序 调用Exp
Match($do)； Match($do)； Stm end
//调用 调用Exp子程序 调用 子程序
Match（#while） （ ） 表示检查当前 输入的Token是 输入的 是 不是#while，若 不是 ， 是，则输入指 针移一位， 针移一位，读 下一个Token， 下一个 ， 否则表示有错
具有多个产生式的非终极符
当产生式中形如: 当产生式中形如: A → β1| β2| …| βn 也可以写成 | 则按下面的方法编写子程序A 则按下面的方法编写子程序A： Case结构 结构 procedure A( ) token∈Predict(A→β begin if token∈Predict(A→β1) then θ(β1) else if token∈Predict(A→β2) then θ(β2) else token∈Predict(A→β …… token∈Predict(A→β →βn) if token∈Predict(A→βn) then θ(βn) else err( ) end 其中对β 其中对βi=X1X2…Xn，θ(βi) = θ’(X1);θ’(X2);…;θ’(Xn); β θ θ 如果X 如果 i∈VN，θ’(Xi)= Xi 如果X 如果 i∈VT，θ’(Xi)= Match(Xi) 如果X 空语句) 如果 i= ε , θ(ε) = skip(空语句 ε 空语句
编译原理语法分析器
编译原理语法分析器编译原理语法分析器是编译器中的重要组成部分，它负责将源代码解析成抽象语法树，为后续的语义分析和代码生成做准备。
本文将介绍语法分析器的原理、分类和常用算法。
一、语法分析器的原理语法分析器的主要任务是根据给定的文法定义，将源代码解析成一个个语法单元，并构建出一棵抽象语法树。
它通过递归下降、预测分析和LR分析等算法来实现。
1. 递归下降法递归下降法是一种基于产生式的自顶向下分析方法。
它从文法的开始符号出发，通过不断地推导和回溯，逐步地构建抽象语法树。
递归下降法易于理解和实现，但对左递归和回溯有一定的局限性。
2. 预测分析法预测分析法也是自顶向下的分析方法，它通过预测下一个输入符号来选择适当的产生式进行推导。
为了提高效率，预测分析法使用预测分析表来存储各个非终结符和终结符的关系。
3. LR分析法LR分析法是一种自底向上的分析方法，它使用LR自动机和LR分析表来进行分析。
LR自动机是一个有限状态控制器，通过状态转移和规约动作来解析源代码。
LR分析表存储了状态转移和规约的规则。
二、语法分析器的分类根据语法分析器的特性和实现方式，可以将其分为LL分析器和LR 分析器。
1. LL分析器LL分析器是基于递归下降法和预测分析法的一类分析器。
它从左到右、从左到右地扫描源代码，并根据预测分析表进行推导。
常见的LL分析器有LL(1)分析器和LL(k)分析器。
2. LR分析器LR分析器是基于LR分析法的一类分析器。
它先通过移进-归约的方式建立一棵语法树，然后再进行规约操作。
LR分析器具有强大的语法处理能力，常见的LR分析器有LR(0)、SLR(1)、LR(1)和LALR(1)分析器。
三、常用的语法分析算法除了递归下降法、预测分析法和LR分析法，还有一些其他的语法分析算法。
1. LL算法LL算法是一种递归下降法的改进算法，它通过构造LL表和预测分析表实现分析过程。
LL算法具有很好的可读性和易于理解的特点。
2. LR算法LR算法是一种自底向上的分析方法，它通过建立LR自动机和构造LR分析表来进行分析。
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。
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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。