语法分析：算术表达式预测分析程序设计

原创

mzlogin 2022-01-05 17:05:11 博主文章分类：C/C++ ©著作权

文章标签 vector string 数据结构编程测试 文章分类 代码人生

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1、实验目的：

（1）掌握自上而下语法分析的要求与特点。

（2）掌握LL(1)语法分析的基本原理和方法。

（3）掌握相应数据结构的设计方法。

2、实验内容：

编程实现给定算术表达式的分析器。

算术表达式文法如下：

E-->E+T|T

T-->T*F|F

F-->(E)|i

3、设计说明：

首先改写文法为LL(1)文法；构造LL(1)分析表，然后编写预测分析程序。

4、设计分析与步骤

（1）将原算术表达式方法改写为LL(1)文法为：

E-->TE'

E'-->+TE'|ε

T-->FT'

T'-->*FT'|ε

F-->(E)|i

（2）计算文法中每一个非终结符的FIRST集和FOLLOW集

	FIRST	FOLLOW
E	{ (,i }	{ $,) }
E’	{ +,ε }	{ ),$ }
T	{ (,i }	{ ),+,$ }
T’	{ *,ε }	{ ),+,$ }
F	{ (,i }	{ * }

（3）构造预测分析表

1、对于规则E-->TE’,因为有E的FIRST(TE’)={(,i}，所以可以置M[E,(]=E-->TE’,M[E,i]=E-->TE’

2、对规则E’-->+TE’，有FIRST(+TE’)={+}，所以有M[E’,+]=E’-->+TE’

3、对规则E’-->ε，有FOLLOW(E’)={), $}，所以有M[E’, )]=E’-->ε,M[E’, $]=E’-->ε

4、对于规则T-->FT’，因为有FT’的FIRST(FT’)={(,i}，所以可以置M[T,(]=T-->FT’,M[T,i]=T-->FT’

5、对规则T-->*FT’,有FIRST(*FT’)={*},所以有M[T,*]=T-->*FT’

6、对规则F-->(E)，有FIRST((E))={(}，所以有M[F,(]=F-->(E)

7、对规则F-->ε，有FOLLOW(F)={*}，所以有M[F,*]=F-->ε

	I	(	)	+	*	$
E	E--＞TE’	E--＞TE’
E’			E’--＞ε	E’--＞+TE’		E’--＞ε
T	T--＞FT’	T--＞FT’
T’			T’--＞ε	T’--＞ε	T’--＞*FT’	T’--＞ε
F	F--＞i	F--＞(E)

（4）程序设计

用vector定义的S和Stc分别作为分析栈和用户输入栈，用string类型的STC获取用户输入的原始字符串。用string类型的二维数组存储预测分析表。

1，$和E进分析栈S，$和倒序用户输入串压入用户栈Stc

2，判断S和Stc栈顶不同时为$，如果是则下一步，如果不是则跳出判断

3，根据S和Stc栈顶元素查分析表查找规则

(1)如果查到一般规则，则进行相应的S的弹栈与压栈并比较两栈顶元素，如果相等则都弹栈

(2)如果查到含空串的规则，则S弹栈并比较两栈顶元素，如果相等则都弹栈

(3)如果查表越界则显示错误

4，重复3直到两栈顶都是$元素显示分析成功

5，提示用户输入0继续分析下一条，其它输入退出程序。

//源程序代码 #include <iostream> #include <vector> #include <string> using namespace std; int main() { string sheet[5][6]={{"TA","TA","","","",""}, //预测分析表 {"","","e","+TA","","e"}, /行:E,A(代表 E1),T,B(代表 T1),F {"FB","FB","","","",""}, //列:i,(,),+,*,$ {"","","e","e","*FB","e"}, //e代表空串 {"i","(E)","","","",""}}; vector S; vector Stc; vector SOS; string STC; int YourChoice; do{ cout<S=SOS; //S代表分析栈,每次执行用空的SOS初始化 S.push_back('$'); S.push_back('E'); STC=""; //STC代表用户的表达式 cout<<"请输入您要分析的字符串:"; cin>>STC; STC.resize(STC.size()+1); STC[STC.size()-1]='$'; Stc=SOS; //Stc是将STC+$倒序压入的用户输入栈 for(int x=STC.size()-1;x>=0;--x) Stc.push_back(STC[x]); string YY="EATBF"; string XX="i()+*$"; while(!(S[S.size()-1]=='$'&&Stc[Stc.size()-1]=='$')) { int i=0,j=0; 查表找到相应规则 for(i=0;i<5;++i) if(YY[i]==S[S.size()-1]) break; for(j=0;j<6;++j) if(XX[j]==Stc[Stc.size()-1]) break; if(i>=5||j>=6) //如果查找超出表 { cout<<"出错啦!"<break; } else if(sheet[i][j]=="") //如果查到的为空规则 { cout<<"出错啦!"<break; } else { ///分析栈里的压栈与弹栈 S.pop_back(); for(int k=sheet[i][j].size()-1;k>=0;--k) S.push_back(sheet[i][j][k]); if(S[S.size()-1]==Stc[Stc.size()-1]) //一般规则 { S.pop_back(); Stc.pop_back(); } else if(S[S.size()-1]=='e') //含空串的规则 { S.pop_back(); if(S[S.size()-1]!='$'&&Stc[Stc.size()-1]!='$'&&S[S.size()-1]==Stc[Stc.size()-1]) { S.pop_back(); Stc.pop_back(); } } } } if(S[S.size()-1]=='$'&&Stc[Stc.size()-1]=='$') cout<<"分析成功!"<cout<<"输入0继续,其它退出"; }while(cin>>YourChoice&&YourChoice==0); return 0; }