编译原理-实验报告3LL.doc

大学计算机科学与技术学院实验报告 计算机基础实验教学中心编制 成绩 指导教师（签字） （存档） 实验课程名称：编译原理课程设计 实 验 项 目：LL1语法分析程序开发 实 验 仪 器：机房计算机 实 验 要 求：1 理解LL(1)分析法的主要原理2 理解LL(1)分析法对文法的要求3 熟练掌握Predict集合的求法4 通过编程熟练掌握LL(1)分析法的工作过程 实验步骤、分析设计与结果：一、实验步骤：1构造SNL语言的LL(1)分析表SNL语法程序的实现采用手工操作构造LL(1)分析表。LL(1)分析表用一个二维矩阵表示，其中每个非终极符对应一行，每个终级符对应一列，一个非终极符和一个终极符可以确定矩阵中的一个元素，元素的值表示该非终极符和该终极符对应的产生式。每个矩阵元素都是一个整数，所有元素初始化为0；构造LL(1)表时，根据SNL语言的文法和各个产生式的Predict集，填写LL(1)分析表的内容。由于各产生式编号从1开始，所以用编号0表示Error。在根据LL(1)分析表选择产生式进行推导时，若查到的产生式编号为0表示无相应的产生式可选，不匹配错误；否则根据编号得到相应的产生式进行推导。2SNL语法分析的数据结构SNL语言的LL(1)语法分析程序共用到四个栈，分别称为：符号栈，语法树栈，操作符栈和操作数栈。其中，符号栈用于进行SNL的LL(1)语法分析；其它的栈是为了在语法分析的过程中同时生成与源程序结构对应的语法树而设。语法树栈用于生成声明部分和语句部分的语法树；操作符栈和操作数栈用于生成表达式部分的语法树。3. 构造驱动程序构造LL(1)驱动程序的算法：1. 分析开始时，首先将标志符号#和文法开始符号S依次压入符号栈；输入流指针指向第一个输入符号，即由符号栈和输入流构成的初始格局为：(#S,a1a2.an#)然后，反复执行第2步所列的工作。2. 设在分析的某一步，符号栈及剩余的输入流处于如下的格局(#X1X2.Xm-1Xm,aiai+1.an#)其中，X1X2.Xm-1Xm为分析过程中所得的文法符号，此时，可视栈顶符号Xm的不同情况，分别作如下动作：l 若XmVN，则以Xm及ai组成的符号对(Xm，ai)查分析表T。设T(Xm，ai)为一产生式，假设是XmUVW，此时将Xm从分析栈中退出，并将UVW压入栈中，从而得到新的格局(#X1X2.Xm-1WVU,aiai+1.an#)但若T(Xm，ai)=Error，则调用出错处理程序进行处理；l 若Xm=ai#，则表明栈顶符号已经与当前扫描的输入符号得到匹配，此时应将Xm（即ai）从栈中退出，并将输入流指针向前移动一个位置。l 若Xm=ai=#，则表明输入串已经完全得到匹配，此时即可宣告分析成功而结束分析。其它情形，转错误处理程序。4生成语法分析树用语法制导的方式生成语法分析树时比较复杂，需要用到语法树栈、操作符栈和操作数栈。（1）处理声明部分和语句部分的语法树生成时，设置一个语法树栈，存放语法树节点中指向儿子或者兄弟节点的指针的地址。在生成当前语法树节点时，如果以后需要对其儿子节点或者兄弟节点赋值，则按照处理顺序的逆序将这些儿子节点或者兄弟节点的指针的地址压入语法树栈，后面生成它的儿子节点或者兄弟节点时，只需弹栈，并对相应的指针进行赋值，就可以完成所需的语法树节点的链接。（2）处理表达式时，需要另外设置两个栈，操作数栈和操作符栈，遇到操作数压入操作数栈，遇到操作符，则进行判断，如果当前操作符的优先级高于操作符栈的栈顶操作符，直接压入操作符栈；否则，弹出栈顶操作符，并弹出操作数栈顶的两个操作数，生成相应的子树，并对新生成的子树的父节点（操作符节点）进行循环判断。二、分工部分首先，大家先对课本的LL1语法分析部分进行复习，集体进行讨论，研读附带的代码，之后进行分工编写，完成后进行整合调试。丁负责程序的可视化和图形文件接口方面的工作，设计程序框架，编写驱动程序，构造LL1分析表，部分产生式推导函数，最后将各个函数整合调试，编写实验报告。张负责设计数据结构，语法树的处理部分，以及部分产生式推导函数，设计测试用例，测试语法分析程序的功能，修改bug，完善程序功能。樊负责编写大部分的产生式推导函数，以及文件流的读写操作。三、运行结果我们的程序基本实现了LL1语法分析的功能：1 正确例子，输出语法分析树2 错误例子这里我们对错误的处理，只是在发现第一个错误后就立即报错，这样操作实现比较方便，并且可以用更多的时间精力去处理其他的函数完成情况。对于程序员来说，第一个错误的提示，其实就能提供最有效的信息，这样的处理，不会造成太大的信息丢失，在一定程度上也是提高了编译的速度。1） 错误原因：没有程序名称2）错误原因：赋值号不对四、 心得体会：（1） 通过复习以前的课程和研读代码，自己亲自编写，更深入了解了LL1语法分析的原理及实现过程；（2） 进一步了解大程序的设计方法，良好的分工与合作是关键；（3） 对老师提供的代码进行了修改