编译原理-- 语法分析——规约

课程名称编译原理设计题目语法分析——规约目录一.问题描述 (2)二．文法及属性文法的描述 (2)2.1文法描述 (2)2.2 while-do循环语句的文法 (2)2.3属性文法描述 (2)3语法分析方法及中间代码形式的描述 (3)3.1 语法分析方法 (3)3.2 中间代码形式描述 (3)4简要的分析与概要设计 (4)4.1词法分析 (4)4.2递归下降翻译器的设计 (4)4.3语法制导翻译 (5)5 详细的算法描述 (5)5.1 文法 (6)5.2 查错 (6)三．测试方法和测试结果 (9)3.1测试方法 (9)3.2测试结果 (9)四．设计心得 (10)一、问题描述1.1 能够写出一个while-do语句，此语句符合LL（1）的文法。

1.2 构造词法分析程序对while-do语句进行词法分析。

1.3构造语法分析程序对while-do语句进行语法分析，判断语法正确性。

1.4 运行程序，要求有正确的语义输出（4地址码）。

二、文法及属性文法的描述：2.1 文法描述：基本概念：文法是对语言结构的定义与描述。

即从形式上用于描述和规定语言构的称为“文法”。

定义：文法G=（V N，V T，P，Z）V N：非终结符号集V T：终结符号集P：产生式或规则的集合Z：开始符号（识别符号） Z∈V N其中:2.2 while-do循环语句的文法文法G(s)如下：S-->WEDG （意思是while E do G）G-->c=RR-->dTe|dT-->+|-|*|/E-->aFbF--> >|==|< (id1，id2代表标识符)2.3 属性文法的描述:2.3.1属性文法的定义形式:每个文法符号有一组属性,每个文法产生式A->α有一组产生式b:=f(c1,c2,……，ck)的语义规则，其中f式函数，b和c1,c2,……，ck式该产生式文法符号的属性。

3．语法分析方法及中间代码形式的描述；3.1 语法分析方法:3.1.1本次设计采用LL（1）分析：预测分析方法概述：分析钜阵的元素M[A，a]中的下标A为非终结符，a为终结符或句子的结束标记“#”，钜阵元素M[A，a]的内容为一条关于A的产生式。

它表明当用非终结符A向下推而当输入符a时，所应该采用的后选式。

当钜阵元素为空时，则表示用A往下推导时遇到了不应该出现的符号，即A与a不能匹配，因此应该出错处理。

在构造预测分析表时，对每个终结符或“#”号用a表示，则若a∈SELECT （A->a)。

令M[A，a]= A->a(一般为了简化,取M[A，a]= a)把所有的无定义的M[A，a]标上ERROR(一般在表中用空白表示)。

3.1.2 此程序预测分析方法：此设计为非左递归while-do文法,应采用自上而下的预测分析方法。

在此设计中，产生式只到E->id1>id2| id1=id2| id1<id2，F-> id1= id2(E->aFb F->>|==|<)对F只有一种产生式而在输入串中的终结符a，b……等在程序中用id代替了，正好做到了输入串和符号栈的匹配抵消，因此简化了预测分析表的构造，对于E 来说有3个侯选式，在本程序中通过函数firstset（）来判断应该选哪个产生式，但是firstset（）是依赖Token2数组来判断的，没有完全摆脱掉数组的限制，因此也是本程序的不足之处。

3.2 中间代码的描述:3.2.1中间代码概述：中间代码采用四元式输出，一个四元式是一个带有四个域的记录结构，这四个域分别称为op﹑arg1﹑arg2及result。

域op包含一个代表运算符的内部码。

语句while a<b do a=a+b的四元式输出形式如下：100( <, a , b , 102 )101 ( j , _ , _ , 105 )102 ( + , a , b , n )103 ( = , n , _ , a )104 ( j , _ , _ , 100)3.2.1本次设计的中间代码：本次程序的中间代码是根据一定的语义规则写出的：F代码结构：S．begin ：E.ture ：to E.false ：4．简4.1词法分析词法分析程序的任务是：从左至右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个的单词符号，把作为字符串的源程序改造成为单词符号的中间程序。

词法分析检查的错误主要是挑出源程序中出现的非法符号。

所谓非法符号是指不是程序设计语言中允许出现的符号，就像自然语句中的错字。

4.2递归下降翻译器的设计1.：对每个非终结符F构造一个函数过程，对F的每个继承属性设置一个形式参数，函数的返回值为F的综合属性，F对应的函数过程中，为出现在F的产生式中的每一个文法符号的每一个属性都设置一个局部变量。

非终结符F对应的函数过程中，根据当前的输入符号决定使用哪个产生式候选。

2：每个产生式对应的程序代码中，按照从左到右的次序，对于单词符号，非3：终结符和语义动作分别做以下工作。

（1）对于带有综合属性x的终结符X，把x的值存入为X，x设置的变量中。

然后产生一个匹配X的调用，并继续读入一个输入符号。

（2）对于每个非终结符号R，产生一个右边带有函数调用的赋值语句c=R(r1,r2,…，rk)（3）对于语义动作，把动作的代码抄进分析器中，用代表属性的变量来代替对应属性的每一次引用。

4.3语法制导翻译在语法分析过程中，随着分析的步步进展，根据每个产生式所对应的语义子程序（或语义规则描述的语义动作）进行翻译。

属性文法的每个符号有属性，所以每个符号入栈时，必须连属性一起入栈，这样，栈符号就由文法符号及存放该符号属性的域所组成。

由于属性类型不同，属性域存放的内容就要根据属性的类型来定。

有的可能直接存放属性值，也有的存放的是指向属性值的指针。

对于综合属性，其属性域不存放其属性值，而是存放一个指针，指向存贮该属性值的单元。

对于继承属性，其属性域直接保存其属性值。

继承属性的属性域刚入栈时为空，但是在该栈符号变成栈顶符号之前的某一时刻，它们必须接受相应的属性值，即在成为栈顶时，继承属性的属性域必须有值。

5．详细算法描述5.1 文法/*文法G(s)s-->WEDGG-->c=RR-->dTe|dT -> +|-|*|/|%E-->aFbF--> >|==|<*/5.2 查错：按照递归下降法求Wa<bDa=a+b，程序的执行顺序是S()→W()→E→F()→D()→G()→R()→T()1)S()void S(){printf("%d\tS-->WEDG\n",total);total++;W();E();}2)W()void W(){if(ch!='W'){printf("有非法字符%c请按回车返回!!",ch);getchar();getchar();exit(1);}}3)E()void E(){ch=a[++i1];if(ch!='a'){printf("有非法字符%c %c请按回车返回!!",ch);getchar();getchar();exit(1);}printf("%d\tE-->aFb\n",total);total++;F();}4)F()void F(){int i;ch=a[++i1];i=i1+1;if(a[i]!='b'){printf("有非法字符%c请按回车返回!!",a[i]);getchar();getchar();exit(1);}switch(ch){case '>':printf("%d\tF-->>\n",total);total++;break;case '==':printf("%d\tF-->==\n",total);total++;break;default:printf("%d\tF--><\n",total);total++;break;}D();G();}5)D()void D(){++i1;ch=a[++i1];if(ch!='D'){printf("有非法字符%c请按回车返回!!",ch);getchar();getchar();exit(1);}ch=a[++i1];}6)G()void G(){int i=i1+1;if(ch!='c'&&a[i]!='='){printf("有非法字符%c %c请按回车返回!!",ch,a[i]);getchar();getchar();exit(1);}printf("%d\tG-->c=R\n",total);total++;R();}7)R()void R(){int i;i=i1+1;i1=i1+2;ch=a[i1];if(a[i]!='='&&ch!='d'){printf("有非法字符%c %c请按回车返回!!",a[i],ch);getchar();getchar();exit(1);}else{if((a[i1+1]=='+')||(a[i1+1]=='-')||(a[i1+1]=='*')||(a[i1+1]=='/')){printf("%d\tR-->dTe\n",total);total++;T();}else{printf("%d\tR-->d\n",total);total++;W();E();}}}8)T()void T(){ch=a[++i1];switch(ch){case '+':printf("%d\tT-->+\n",total);total++;break;case '-':printf("%d\tT-->-\n",total);total++;break;case '*':printf("%d\tT-->*\n",total);total++;break;default:printf("%d\tT-->/\n",total);total++;break;}ch='#';}三、测试方法和测试结果3.1测试方法在C++环境下，设计几个有代表的用例，进行测试，例如：输入语句W(while)a<bD(do)a=a+b#(其中d表示do ,w表示while)。