编译原理课程设计-LL(1)语法分析器的构造
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。
编译原理课程设计报告——LL(1)分析
南开大学计算机科学与技术学院课程设计报告（2010 ~2011 学年度第一学期）课程名称编译原理设计题目LL(1)分析姓名学号专业班级地点教师1.需求分析语法分析是编译过程的核心部分。
它的任务是在词法分析识别出单词符号串的基础上，分析并判定程序的语法结构是否符合语法规则。
语法分析器在编译程序中的地位如图1所示：图1 语法分析器在编译程序中的地位语言的语法结构是用上下文无关文法描述的。
因此，语法分析器的工作本质上就是按文法的产生式，识别输入符号串是否为一个句子。
这里所说的输入串是指由单词符号（文法的终结符）组成的有限序列。
对一个文法，当给你一串（终结）符号时，怎样知道它是不是该文法的一个句子呢？这就要判断，看是否能从文法的开始符号出发推导出这个输入串。
或者，从概念上讲，就是要建立一棵与输入串相匹配的语法分析树。
自顶向下分析法就是语法分析办法中的一类。
顾名思义，自顶向下就是从文法的开始符号出发，向下推导，推出句子。
这种方法是带“回溯”的。
自顶向下分析的主旨是，对任何输入串，试图用一切可能的办法，从文法开始符号（根结）出发，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。
这种分析过程本质上是一种试探过程，是反复使用不同产生式谋求匹配输入串的过程。
实现这种自顶向下的带回溯试探法的一个简单途径是让每个非终结符对应一个递归子程序。
每个这种子程序可作为一个布尔过程。
一旦发现它的某个候选与输入串相匹配，就用这个候选去扩展语法树，并返回“真”值；否则，保持原来的语法树和IP值不变，并返回“假”值。
对于给定的分析文法对象，构造它的预测分析程序；并任意给一算术表达式进行分析测试，本预测分析程序能够使用分析表和栈联合控制实现LL(1)分析，本文将就编译原理中比较常用的一个表达式文法，通过递归下降语法分析法来编写分析器。
文中将为您提供如何通过FIRST、FOLLOW和SELECT集合来判断LL(1)方法，然后如何用递归下降语法分析法分析LL(1)方法的基本递归流程，以及用C++语言来编程实现分析器。
编译原理实验报告《ll(1)语法分析器构造》
规则右部首符号是终结
符
.
.
{ first[r].append(1,a); break;// 添加并结束
}
if(U.find(P[i][j])!=string::npos)// 规则右部首符号是非终结符 ,形如 X：： =Y1Y2...Yk
{
s=U.find(P[i][ j]);
//cout<<P[i][ j]<<":\n";
arfa=beta=""; for( j=0;j<100&&P[j][0]!=' ';j++) {
if(P[ j][0]==U[i]) {
if(P[ j][4]==U[i])// 产生式 j 有左递归 {
flagg=1;
.
.
for(temp=5;P[j][temp]!=' ';temp++) arfa.append(1,P[
{
int i,j,r,s,tmp;
string* first=new string[n];
char a;
int step=100;// 最大推导步数
while(step--){
// cout<<"step"<<100-step<<endl;
for(i=0;i<k;i++)
{
//cout<<P[i]<<endl;
j][temp]);
if(P[ j+1][4]==U[i]) arfa.append("|");//
编译原理实验二LL(1)语法分析实验报告
专题3_LL(1)语法分析设计原理与实现李若森 13281132 计科1301一、理论传授语法分析的设计方法和实现原理；LL(1) 分析表的构造；LL(1)分析过程；LL(1)分析器的构造。
二、目标任务实验项目实现LL(1)分析中控制程序（表驱动程序）；完成以下描述算术表达式的 LL(1)文法的LL(1)分析程序。
G[E]:E→TE’E’→ATE’|εT→FT’T’→MFT’|εF→(E)|iA→+|-M→*|/设计说明终结符号i为用户定义的简单变量，即标识符的定义。
加减乘除即运算符。
设计要求(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“专题 1”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)分析程序应能发现输入串出错；(3)设计两个测试用例（尽可能完备，正确和出错），并给出测试结果。
任务分析重点解决LL(1)表的构造和LL(1)分析器的实现。
三、实现过程实现LL(1)分析器a)将#号放在输入串S的尾部b)S中字符顺序入栈c)反复执行c)，任何时候按栈顶Xm和输入ai依据分析表，执行下述三个动作之一。
构造LL(1)分析表构造LL(1)分析表需要得到文法G[E]的FIRST集和FOLLOW集。
构造FIRST(α)构造FOLLOW(A)构造LL(1)分析表算法根据上述算法可得G[E]的LL(1)分析表，如表3-1所示：表3-1 LL(1)分析表主要数据结构pair<int, string>:用pair<int, string>来存储单个二元组。
该对照表由专题1定义。
map<string, int>:存储离散化后的终结符和非终结符。
vector<string>[][]:存储LL(1)分析表函数定义init:void init();功能：初始化LL(1)分析表，关键字及识别码对照表，离散化（非）终结符传入参数：（无）传出参数：（无）返回值：（无）Parse:bool Parse( const vector<PIS> &vec, int &ncol )；功能：进行该行的语法分析传入参数：vec:该行二元式序列传出参数：emsg:出错信息epos:出错标识符首字符所在位置返回值：是否成功解析。
编译原理课程设计LR(1)语法分析构造器的设计
前言计算机语言之所以能由单一的机器语言发展到现今的数千种高级语言，就是因为有了编译技术，编译原理技术是计算机科学中发展的最迅速、最成熟的一个分支，它集中体现了计算机发展成果与精华。
未来计算机工作者，都应该掌握这门基础的专业基础知识。
“编译原理”是计算机及其相关专业的重要专业基础课，主要研究设计和构造编译程序的原理和方法。
全面、深入地探讨了编译器设计方面的重要主题，包括词法分析、语法分析、语法制导定义和语法制导翻译、运行时刻环境、目标代码生成、代码优化技术、并行性检测以及过程间分析技。
编译原理蕴涵着计算机学科中解决问题的思路、形式化问题和解决问题的方法，对应用软件和系统软件的设计与开发有一定的启发和指导作用，编译程序构造的原理和技术在软件工程、语言转换等许多领域中有着广泛应用。
语法分析是编译程序的核心部分。
语法分析的作用是识别由词法分析给出的单词符号序列是否是给定文法的正确句子，目前语法分析常用的方法有自顶向下分析和自顶向上分析两大类。
自顶向上分析包括确定分析和不确定分析，自顶向上分析又包括算符优先分析和LR分析。
鉴于此，运用这些分析方法构造一个简单的分析程序是很有实践意义的。
目录编译原理课程设计任务书 (3)第1章概述 (5)1.1 背景 (5)1.2 目的 (5)1.3 软件定义 (5)1.4 开发环境 (5)第2章需求分析 (6)2.1 问题陈述 (6)2.2 需完成的功能 (6)第3章逻辑设计 (7)3.1 模块设计 (7)3.1.1 LR（1）项目集规范族的构造算法 (8)3.1.2 LR（1）分析表的构造算法 (8)3.2 流程图 (9)第4章总体设计 (15)4.1 构造项目集规范族模块 (15)4.2 构造预测分析表模块 (15)4.3 分析串程序模块 (15)第5章界面设计 (16)小结 (33)致谢 (34)参考文献 (35)附录源程序清单 (36)《编译原理课程设计》任务书1、本课题的目的及意义课程设计实践对学生巩固所学基础专业课程知识、进行编译系统基本技能训练、培养实践动手能力，从而掌握编译系统的基本工作原理、基本方法和基本开发技术，最终达到具有一定的编译系统的实际开发能力有重要意义。
编译原理实验二语法分析器LL(1)实现
编译原理程序设计实验报告——表达式语法分析器的设计班级：计算机1306班：涛学号：20133967 实验目标：用LL（1）分析法设计实现表达式语法分析器实验容：⑴概要设计：通过对实验一的此法分析器的程序稍加改造，使其能够输出正确的表达式的token序列。
然后利用LL（1）分析法实现语法分析。
⑵数据结构：int op=0; //当前判断进度char ch; //当前字符char nowword[10]=""; //当前单词char operate[4]={'+','-','*','/'}; //运算符char bound[2]={'(',')'}; //界符struct Token{int code;char ch[10];}; //Token定义struct Token tokenlist[50]; //Token数组struct Token tokentemp; //临时Token变量struct Stack //分析栈定义{char *base;char *top;int stacksize;};⑶分析表及流程图逆序压栈int IsLetter(char ch) //判断ch是否为字母int IsDigit(char ch) //判断ch是否为数字int Iskey(char *string) //判断是否为关键字int Isbound(char ch) //判断是否为界符int Isboundnum(char ch) //给出界符所在token值int init(STack *s) //栈初始化int pop(STack *s,char *ch) //弹栈操作int push(STack *s,char ch) //压栈操作void LL1(); //分析函数源程序代码：（加入注释）#include<stdio.h>#include<string.h>#include<ctype.h>#include<windows.h>#include <stdlib.h>int op=0; //当前判断进度char ch; //当前字符char nowword[10]=""; //当前单词char operate[4]={'+','-','*','/'}; //运算符char bound[2]={'(',')'}; //界符struct Token{int code;char ch[10];}; //Token定义struct Token tokenlist[50]; //Token数组struct Token tokentemp; //临时Token变量struct Stack //分析栈定义{char *base;char *top;int stacksize;};typedef struct Stack STack;int init(STack *s) //栈初始化{(*s).base=(char*)malloc(100*sizeof(char)); if(!(*s).base)exit(0);(*s).top=(*s).base;(*s).stacksize=100;printf("初始化栈\n");return 0;}int pop(STack *s,char *ch) //弹栈操作{if((*s).top==(*s).base){printf("弹栈失败\n");return 0;(*s).top--;*ch=*((*s).top);printf("%c",*ch);return 1;}int push(STack *s,char ch) //压栈操作{if((*s).top-(*s).base>=(*s).stacksize){(*s).base=(char*)realloc((*s).base,((*s).stacksize+10)*sizeof(char)); if(!(*s).base)exit(0);(*s).top=(*s).base+(*s).stacksize;(*s).stacksize+=10;}*(*s).top=ch;*(*s).top++;return 1;}void LL1();int IsLetter(char ch) //判断ch是否为字母{int i;for(i=0;i<=45;i++)if ((ch>='a'&&ch<='z')||(ch>='A'&&ch<='Z'))return 1;return 0;}int IsDigit(char ch) //判断ch是否为数字{int i;for(i=0;i<=10;i++)if (ch>='0'&&ch<='9')return 1;return 0;}int Isbound(char ch) //判断是否为界符{int i;for(i=0;i<2;i++)if(ch==bound[i]){return i+1;}}return 0;}int Isoperate(char ch) //判断是否为运算符{int i;for(i=0;i<4;i++){if(ch==operate[i]){return i+3;}}return 0;}int main(){FILE *fp;int q=0,m=0;char sour[200]=" ";printf("请将源文件置于以下位置并按以下方式命名：F:\\2.txt\n");if((fp=fopen("F:\\2.txt","r"))==NULL){printf("文件未找到！\n");}else{while(!feof(fp)){if(isspace(ch=fgetc(fp)));else{sour[q]=ch;q++;}}}int p=0;printf("输入句子为：\n");for(p;p<=q;p++)printf("%c",sour[p]);}printf("\n");int state=0,nowlen=0;BOOLEAN OK=TRUE,ERR=FALSE;int i,flagpoint=0;for(i=0;i<q;i++){if(sour[i]=='#')tokenlist[m].code=='#';switch(state){case 0:ch=sour[i];if(Isbound(ch)){if(ERR){printf("无法识别\n");ERR=FALSE;OK=TRUE;}else if(!OK){printf("<10,%s>标识符\n",nowword); tokentemp.code=10;tokentemp.ch[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;OK=TRUE;}state=4;}else if(IsDigit(ch)){if(OK){memset(nowword,0,strlen(nowword)); nowlen=0;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;state=3;OK=FALSE;break;}else{nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}}else if(IsLetter(ch)){if(OK){memset(nowword,0,strlen(nowword));nowlen=0;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;OK=FALSE;}else{nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}}else if(Isoperate(ch)){if(!OK){printf("<10,%s>标识符\n",nowword);tokentemp.code=10;tokentemp.ch[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;OK=TRUE;}printf("<%d,%c>运算符\n",Isoperate(ch),ch); tokentemp.code=Isoperate(ch);tokentemp.ch[10]=ch;tokenlist[m]=tokentemp;m++;}break;case 3:if(IsLetter(ch)){printf("错误\n");nowword[nowlen]=ch;nowlen++;ERR=FALSE;state=0;break;}if(IsDigit(ch=sour[i])){nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}else if(sour[i]=='.'&&flagpoint==0){flagpoint=1;nowword[nowlen]=ch;nowlen++;}else{printf("<20,%s>数字\n",nowword);i--;state=0;OK=TRUE;tokentemp.code=20;tokentemp.ch[10]=nowword[10];tokenlist[m]=tokentemp;m++;}break;case 4:i--;printf("<%d,%c>界符\n",Isbound(ch),ch); tokentemp.code=Isbound(ch);tokentemp.ch[10]=ch;tokenlist[m]=tokentemp;m++;state=0;OK=TRUE;break;}}printf("tokenlist值为%d\n",m);int t=0;tokenlist[m+1].code='r';m++;for(t;t<m;t++){printf("tokenlist%d值为%d\n",t,tokenlist[t].code);}LL1();printf("tokenlist值为%d\n",m);if(op+1==m)printf("OK!!!");elseprintf("WRONG!!!");return 0;}void LL1(){STack s;init(&s);push(&s,'#');push(&s,'E');char ch;int flag=1;do{pop(&s,&ch);printf("输出栈顶为%c\n",ch);printf("输出栈顶为%d\n",ch);printf("当前p值为%d\n",op);if((ch=='(')||(ch==')')||(ch=='+')||(ch=='-')||(ch=='*')||(ch=='/')||(ch==10)||(ch==20)) {if(tokenlist[op].code==1||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].cod e==2||tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==4||tokenlist[op].code==5||tokenlist[op].co de==6)op++;else{printf("WRONG!!!");exit(0);}}else if(ch=='#'){if(tokenlist[op].code==0)flag=0;else{printf("WRONG!!!");exit(0);}}else if(ch=='E'){printf("进入E\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==1) {push(&s,'R');printf("将R压入栈\n");push(&s,'T');}}else if(ch=='R'){printf("进入R\n");if(tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==4){push(&s,'R');push(&s,'T');printf("将T压入栈\n");push(&s,'+');}if(tokenlist[op].code==2||tokenlist[op].code==0){}}else if(ch=='T'){printf("进入T\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20||tokenlist[op].code==1) {push(&s,'Y');push(&s,'F');}}else if(ch=='Y'){printf("进入Y\n");if(tokenlist[op].code==5||tokenlist[op].code==6){push(&s,'Y');push(&s,'F');push(&s,'*');}elseif(tokenlist[op].code==3||tokenlist[op].code==2||tokenlist[op].code==0||tokenlist[op].code= =4){}}else if(ch=='F'){printf("进入F\n");if(tokenlist[op].code==10||tokenlist[op].code==20){push(&s,10);}if(tokenlist[op].code==1){push(&s,')');push(&s,'E');push(&s,'(');}}else{printf("WRONG!!!!");exit(0);}}while(flag);}程序运行结果：（截屏）输入：((Aa+Bb)*(88.2/3))#注：如需运行请将文件放置F盘，并命名为：2.txt输出：思考问题回答：LL（1）分析法的主要问题就是要正确的将文法化为LL （1）文法。
编译原理-实验3-LL(1)分析文法构造
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14姓名：学号上机实践日期：2017.6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Ubuntu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。
语法分析器-编译原理课程设计报告
语法分析器-编译原理课程设计报告编译原理课程设计报告LL(1) 语法分析器一、课程设计的目的通过课程设计进一步理解高级语言在计算机中的执行过程，加深对编译原理中重点算法和编译技术的理解，提高自己的编程能力，培养好的程序设计风格。
同时通过某种可视化编程语言的应用，具备初步的Windows环境下的编程思想。
解和掌握LL(1)语法分析方法的基本原理;根据给出的LL(1)文法，掌握LL(1)分析表的构造及分析过程的实现。
二、课程设计的要求及其方法语法分析程序要求实现sample语言中几种最常见的、基本的语法单位的分析:算术表达式，逻辑表达式，赋值语句，if语句，for语句，while语句，repeat语句等，各个语法单位的定义如下:Sample语言的定义<字符>::=<字母>|<数字>|<界符><字母>::=a|b|c…|z|A|B|C…|Z<数字>::=0|1|2|3…|9<单界符>::=+|-|*|/|=|<|>|(|)|[|]|:\;|,|’|_|.单词集的定义(1) <单词集>::=<保留字>|<双界符>|<标识符>|<常数>|<单界符> (2) <保留字>::=and|array|begin|bool|call|case|case|char|const|do|dlse|end|false| for|if|input|integer|not|of|or|output|program|read|real|repeat|set|then|to|true|until|var|wh ile|write(3)<双界符>::=/*|*/|<=|>=|<>|:=(4)<标识符>::=<字母>|<标识符><数字>|<标符><字母>(5)<常数>::=<整数>|<布尔常数>|<字符常数>|常数标识符>|<实数>第1页编译原理课程设计报告(6)<整数>::=<数字>|<整数><数字>(7)<布尔常数>::=true|false(8)<字符常数>::=’除’以外的任意字符串’(9)<常数标识符>::=<标识符>(10)<实数>::=<整数>.<整数>数据类型的定义(1)<简单类型>:==integer|bool|char|real 表达式的定义(1)<表达式>::=<算术表达式>|<逻辑表达式>(2)<算术表达式>::=<项>+-<算术表达式>|+-<项>|<项>(3)<项>:==<项>*<因子>|<项>/<因子>|<因子>(4)<因子>::=<算术量>(5)<算术量>::=<标识符>|<整数>(6)<逻辑表达式>::=<布尔项>or<逻辑表达式>|<布尔项>(7)<布尔项>::=<布尔因子>and<布尔项>|<布尔因子>(8)<布尔因子>::=<布尔量>|not<布尔因子>(9)<布尔量>::=<逻辑表达式>|<布尔常数>|<标识符>|<算术表达式><关系符><算术表达式>(10)<关系符>::=<|>|<>|<=|>=|=语句的定义(1)<语句>::=<说明语句>|<执行语句>(2)<说明语句>::=<常数说明><变量说明>(3)<常量说明>::=const<常数定义>|ε(4)<常数定义>::=标识符=<常数>;<常数定义>|标识符=<常数>;<变量说明>::=var<变量定义>|ε<变量定义>::=<标识符表>:<类型>;|<标识符表>:<类型>;<变量定义><标识符表>::=<标识符>,<标识符表>|<标识符>第2页编译原理课程设计报告<执行语句>::=<简单句>|<结构句><简单句>::=<赋值句><赋值句>::=<变量>:=<表达式><变量>::=<标识符><结构语句>::=<复合句>|<if语句>|<while语句>|<for语句>|<repeat语句> <复合句>::=begin<语句表>end<语句表>::=<执行句>;<语句表>|<执行句><if语句>::=if<布尔表达式>then<执行句><if语句>::=if<布尔表达式>then<执行句1>else<执行句2><while语句>::=while<布尔表达式>do<执行句><for语句>::=for<标识符>::=<算术表达式1>to<算术表达式2>do<执行句> <repeat语句>::=repeat<执行句>until<布尔表达式>程序定义(1)<程序>::=program<标识符>;<分程序>(2)<分程序>::=<常量说明><变量说明><复合句>本次语法分析器课程设计采用LL(1)自顶向下析法来实现。
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LL(1)语法分析器的构造摘要语法分析的主要任务是接收词法分析程序识别出来的单词符由某种号串，判断它们是否语言的文法产生，即判断被识别的符号串是否为某语法部分。
一般语法分析常用自顶向下方法中的LL分析法，采用种方法时，语法分程序将按自左向右的顺序扫描输入的的符号串，并在此过程中产生一个句子的最左推导，即LL是指自左向右扫描，自左向右分析和匹配输入串。
经过分析，我们使用VC++作为前端开发工具，在分析语法成分时比较方便直观，更便于操作。
运行程序的同时不断修正改进程序，直至的到最优源程序。
关键字语法分析文法自顶向下分析 LL(1)分析最左推导AbstractGrammatical analysis of the main tasks was to receive lexical analysis procedure to identify the words from a website, string, and judge whether they have a grammar of the language, that is, judging by the series of symbols to identify whether a grammar part. General syntax analysis commonly used top-down methods of LL analysis, using methods, Grammar hours will be from the procedures of the order left-to-right scanning input string of symbols, and in the process produced one of the most left the sentence is derived, LL is scanned from left to right, From left to right analysis and matching input strings. After analysis, we use VC + + as a front-end development tool for the analysis of syntax ingredients more convenient visual, more easy to operate. Operational procedures at the same time constantly improving procedures, until the source of optimal .Key WordsGrammatical analysis grammar Top-down analysis LL (1) AnalysisMost left Derivation目录摘要 (1)引言 (3)第一章设计目的 (4)第二章设计的内容和要求 (5)2.1 设计内容 (5)2.2 设计要求 (5)2.3 设计实现的功能 (5)第三章设计任务的组织和分工 (6)3.1 小组的任务分工 (6)3.2 本人主要工作 (6)第四章系统设计 (9)4.1 总体设计 (9)4.2 详细设计 (9)第五章运行与测试结果 (22)5.1 一组测试数据 (22)5.2 界面实现情况 (23)第六章结论 (27)课程设计心得 (28)参考文献 (29)致谢 (30)附录（核心代码清单） (31)引言编译器的构造工具是根据用户输入的语言的文法，编译器的构造工具可以生成程序来处理以用户输入的文法书写的文本。
随着计算机应用范围的扩大，在软件自动生成，文档处理，特定专业的语言等领域，编译器的构造工具这一技术显得越来越重要。
一个编译程序在对某个源程序完成了词法分析工作之后，就进入语法分析阶段，分析检查源程序是否是语法上正确的程序，并生成相应的内部中间表示供下一阶段使用。
程序设计语言是一般形式语言的特例，程序语法正确性的检查正是语法句子的识别，语法分析问题也就是句型识别问题。
按照识别句子时语法树建立的方式，有自顶向下与自底向上两大类分析技术。
本课程设计讨论自顶向下的情况。
本次课程设计所做的工作是用VC要建立一个针对LL(1)文法的编译器的编译器。
本文既可以以定义好的文法书写的文件作为输入，其中包括语法及语义动作，鉴于输入文件的所用的文法可以用LL(1)分析，于是对输入的文件用递归下降的分析方法在内存中建立它的存储结构，然后分别计算所输入的文法的非终结符号是否可以生成空，每个非终结符号的first集合，每个非终结符号的follow集合，以及每个规则的predict集合，接着判断任意一个非终结符号的任意两个规则的Predict集的交集是不是都为空，如果是则输入文法可以用递归下降法分析，否则不可以，用户应该对所输入的文法作适当的修改，使其满足LL(1)文法分析的要求，。
如果所输入的文法可以用递归下降法分析，生成相应文法的语法分析程序。
也可以自行添加文法，本课程设计有根据相应文法自动生成分析表和语法树，并将分析信息和结果保存到一个外部文件中的的功能，能灵活实现语法编译器的相应功能。
第一章设计目的一、通过本次课程设计，加深了我对编译原理这门课程的理解和掌握，是我明白了分析器的原理、构造及其实现方法。
基本掌握了LL(1)分析法的原理和使用方法。
本次课程设计主要任务是根据LL(1)分析表,求句子的预测分析过程，实现编译器的构造。
此次设计需使用电子文档的格式，为加深即将迎来的毕业设计做准备，使我们提前熟悉写毕业设计的基本格式、流程和方法。
二、课程设计实践的主要是为巩固我们所学基础专业课程知识、进行编译系统基本技能训练、培养实践动手能力，从而掌握编译系统的基本工作原理、基本方法和基本开发技术，最终达到具有一定的编译系统的实际开发能力有重要意义。
概括来说课程设计主要为实现一下目的：1.帮助我们深入理解编译原理的有关理论和巩固编译原理相关知识。
2. 巩固我们学习的编译原理、程序设计语言、数据结构等课程的基础知识，训练学生分析和解决编译系统的相关问题的能力，提高学生的综合素质。
3. 从软件工程的角度来看，《编译原理》课程设计是一个很好的实例，可以训练我们软件设计的能力以及编码调试能力。
第二章设计的内容和要求2.1 设计内容1、构造LL(1)分析表2、求句子的预测分析过程2.2 设计要求1、提交一份课程设计电子文档；2、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。
3、学会用C/C++高级程序设计语言来设计一个LL（1）分析法的语法分析器；4、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。
2.3 设计实现的功能本次课程设计主要实现语法分析器的构造，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。
第三章设计任务的组织和分工3.2 本人主要工作我的主要工作是判断LL（1）语法分析器中分析器构造当中的输入表达式中的id(字母)和num(数字)的字串是否超过最大长度。
本课程设计共用时一周。
第一天领题目，第二天与组员讨论课题，分配任务、查找资料。
第三天算法的编写，第四天编码和模块的测试，第五天参与文档的编写。
我所有的工作中不是本组中最难的，但是我的工作室确保表达式长度的正确范围，这是整个课程设计中的必不可少的一个关键步骤。
我们在网上查了大量资料，也阅读了大量的参考书，但是关于表达式的长度范围的判断都是一笔带过，很笼统，讲的不详细，没有具体讲到方法，所以实现起来有点小困难。
表达式长度范围的判断虽不是主要的功能，却也是实现过程中的一个关键。
判断输入表达式中id（字母）和num（数字）的字串是否超过最大长度的实现过程：一、首先定义一些变量和常量(1)定义整型变量：ip,bp,width(2)定义字符变量：a(3)标记flag1,flag2为常量(4)过长标记为：toolong=FALSE二、说明(1)、a=str[ip]表示用一维数组存储表达式，当ip=0时，表示为表达式的第一个字符。
三、判断表达式长度的流程图四、判断字符ch是否为构成id的字母的流程图四、判断字符ch是否为构成num的数字的流程图本系统的基本设计思想（包括语法树的构造）：首先通过下面的例子来看如何分析语法树的基本构造方法和步骤，应用自顶向下分析技术，并由此考察本次系统设计的基本思想。
设有文法G[S]：S->aBCB->i b︳bC->DE︳FG︳cD->dE->ehF->deG->t假定输入符号串为x=abdet。
按自顶向下分析技术，让识别符号S为根结点，试图从它出发向下构造语法树。
让一个指针指向第一个输入符号a，并从S向下分支，有语法树如图3-1所示。
期望S的子结点符号串与输入符号串相匹配。
S的最左第一个子结点为a，与指针指向的输入符号相匹配，因此，指针调整到指向第二个输入符号，让S的第二个子结点B与输入符号串相匹配。
由于B是非终结符，从B引出分支。
关于B的规则有两个，排除人的因素，先按第一选择做分支消去匹配输入符号串，得到图3-2所示的语法树。
B的最左子结点i与指针指向的输入符号b 不匹配，删去所做分支，而按第二选择重做分支去匹配符号串，这时语法树如图3-3所示。
现在B的唯一子结点与指针指向的输入符号b正相匹配。
让指针调整到指向下一输入符号（b），并让S的第三个子结点C去与其余输入符号（det）进行匹配。
既可按C的第一选择DE作分支，又可按照第一子结点D做分支，他的子结点正好与指针指向的输入符号串d相匹配，指针右移，并对E做分支。
所得语法树如图3-4所示。
显然当进行到E的第二子结点h时与指针最终所指向的t不相匹配，D可匹配，但E不匹配，也即C当前选择是错误的，应回头选择其他选择。
为此抹去从C所做的这一分支，且指针退回到原来正待与C去匹配的哪个输入符号（d）的位置，这正是试探C的选择时的初始位置。
现在C 的第二选择FG从C从做分支。
类似与前述步骤，重新让C的各子结点去与输入符号串的其他部分（det）相匹配，最终可画出如图3-5所示的语法树。
F的两个子结点与输入符号d 和e相匹配，而G的子结点与其余的唯一输入符号t相匹配，因此，C完成了与输入符号串的其余部分det的匹配。
这时发现指针已指向最右输入符号，S也再无子结点，所以完成了输入符号串x的语法树的构造，表明x是文法G[S]的句子。
图3-1 字符串语法树图3-2 分支消去匹配符号串语法树图3-3 第二选择语法树图3-4 对e做分支语法树图3-5 最终语法树以上主要为讲述语法树的构造思想，由于要笼统讲述所有文法对应句子的语法树确实存在一定的困难，所以希望以点铺面，其他文法句子的语法树可以根据该思想而设计出。