SLR(1)文法分析实验报告

1、编译原理课程设计报告slr(1)分析的实现学 院 计算机科学与技术 专 业 计算机科学与技术 学 号 学 生 姓 名 指导教师姓名 2015年12月 26日目录1设计的目的与内容11.1课程设计的目的11.2设计内容11.3设计要求11.4理论基础12算法的基本思想22.1主要功能函数22.2算法思想3slr文法构造分析表的主要思想：3解决冲突的方法：3slr语法分析表的构造方法：43主要功能模块流程图53.1主函数功能流程图54系统测试65 结论11附录 程序源码清单121 设计的目的与内容1.1课程设计的目的编译原理课程设计是计算机专业重要的教学环节，它为学生提供了一个既动手又动脑，将课本

2、上的理论知识和实际有机的结合起来，独立分析和解决实际问题的机会。 l 进一步巩固和复习编译原理的基础知识。 l 培养学生结构化程序、模块化程序设计的方法和能力。 l 提高学生对于编程语言原理的理解能力。l 加深学生对于编程语言实现手段的印象。1.2设计内容构造lr(1)分析程序，利用它进行语法分析，判断给出的符号串是否为该文法识别的句子，了解lr（k）分析方法是严格的从左向右扫描，和自底向上的语法分析方法。1.3设计要求1) slr(1)分析表的生成可以选择编程序生成，也可选择手动生成；2) 程序要求要配合适当的错误处理机制；3) 要打印句子的文法分析过程。1.4理论基础由于大多数适用的程序设

3、计语言的文法不能满足lr(0)文法的条件，即使是描述一个实数变量说明这样简单的文法也不一定是lr(0)文法。因此对于lr(0)规范族中有冲突的项目集(状态)用向前查看一个符号的办法进行处理，以解决冲突。这种办法将能满足一些文法的需要，因为只对有冲突的状态才向前查看一个符号，以确定做那种动作，因而称这种分析方法为简单的lr(1)分析法，用slr(1)表示。2算法的基本思想2.1主要功能函数class wf wf(char s1, char s2, int x, int y) wf(const string& s1, const string& s2, int x, int y) bool ope

4、rator (const wf& a) const bool operator = (const wf& a) const void print();class closure void print(string str) bool operator = (const closure& a) const;void make_item()void dfs(const string& x)void make_first()void append(const string& str1, const string& str2)bool _check(const vector& id, const st

5、ring str)void make_follow()void make_set()void make_v()void make_cmp(vector& cmp1, int i, char ch)void make_go()void make_table()void print(string s1, string s2, string s3, string s4, string s5, string s6, string s7)string get_steps(int x)string get_stk(vector stk)string get_shift(wf& temp)void anal

6、yse(string src)2.2算法思想slr文法构造分析表的主要思想：许多冲突性的动作都可能通过考察有关非终结符的follow集而获解决。 解决冲突的方法：解决冲突的方法是分析所有含a和b的句型，考察集合follow(a)和follow(b)，如果这两个集合不相交，而且也不包含b，那么当状态i面临输入符号a时，我们可以使用如下策略：若a=b，则移进。若afollow(a)，则用产生式a进行归约；若afollow(b)，则用产生式b进行归约；此外，报错* slr的基本算法：假定lr(0)规范族的一个项目集i中含有m个移进项目 a1a11，a2a22，amamm； 同时含有n个归约项目 b1

7、，b2，b3，如果集合 a1, am，follow(b1)，follow(bn)两两不相交（包括不得有两个follow集合有#），则隐含在i中的动作冲突可以通过检查现行输入符号a属于上述n+1个集合中的哪个集合而活的解决： 若a是某个ai，i=1,2,m，则移进。若afollow(bi)，i=1,2,m，则用产生式bi进行归约；此外，报错这种冲突的解决方法叫做slr(1)解决办法。slr语法分析表的构造方法： 首先把g拓广为g，对g构造lr(0)项目集规范族c和活前缀识别自动机的状态转换函数go。函数action和goto可按如下方法构造：若项目ab属于ik，go(ik,a)= ij,a为终结

8、符，置actionk,a为“把状态j和符号a移进栈”，简记为“sj”；若项目a属于ik，那么，对任何非终结符a，afollow(a)，置actionk,a为“用产生式a进行归约”，简记为“rj”；其中，假定a为文法g的第j个产生式若项目ss属于ik，则置actionk,#为可“接受”，简记为“acc”；若go(ik, a)= ij，a为非终结符，则置gotok, a=j；分析表中凡不能用规则1至4填入信息的空白格均填上“出错标志”。 语法分析器的初始状态是包含s s的项目集合的状态 slr解决的冲突只是移进-规约冲突和规约-规约冲突3主要功能模块流程图出错接受产生follow合集产生first

9、合集产生项目表输入分析串wf开始(初始化分析表及栈)3.1主函数功能流程图退出程序，并告知用户分析结果构造lr(0)分析表图3.1 程序主要流程4系统测试图4.1 输入图4.2 项目表图4.3 first集图4.4 follow集图4.5 closure表图4.6 edge表图4.7 lr(0)表图4.8 文法分析步骤5 结论lr分析法是一种自下而上进行规范归约的语法分析方法。这里l是指从左到右扫描输入符号串。r是指构造最右推倒的逆工程。这种分析法比递归下降分析法、预测分析法和算符优先分析法对文法的限制要少得多。附录 程序源码清单#include #include #include #incl

10、ude #include #include #include #include #include #include #include #define max 507/#define debugusing namespace std;#pragma warning(disable:4996)class wfpublic: string left, right; int back; int id; wf(char s1, char s2, int x, int y) left = s1; right = s2; back = x; id = y; wf(const string& s1, cons

11、t string& s2, int x, int y) left = s1; right = s2; back = x; id = y; bool operator (const wf& a) const if (left = a.left) return right a.right; return left %sn, left.c_str(), right.c_str(); ;class closurepublic: vector element; void print(string str) printf(%-15s%-15sn, , str.c_str(); for (int i = 0

12、; i element.size(); i+) elementi.print(); bool operator = (const closure& a) const if (a.element.size() != element.size() return false; for (int i = 0; i a.element.size(); i+) if (elementi = a.elementi) continue; else return false; return true; ;struct content int type; int num; string out; content(

13、) type = -1; content(int a, int b) :type(a), num(b) ;vector wf;mapstring, vector dic;mapstring, vector vn_set;map vis;string start = s;vector collection;vector items;char ch = $;int gomaxmax;int tomax;vector v;bool usedmax;content actionmaxmax;int gotomaxmax;mapstring, set first;mapstring, set follo

14、w;void make_item() memset(to, -1, sizeof(-1); for (int i = 0; i wf.size(); i+) vn_setwfi.left.push_back(i); for (int i = 0; i wf.size(); i+) for (int j = 0; j = wfi.right.length(); j+) string temp = wfi.right; temp.insert(temp.begin() + j, ch); dicwfi.left.push_back(items.size(); if (j) toitems.size

15、() - 1 = items.size(); items.push_back(wf(wfi.left, temp, i, items.size(); #ifdef debug puts(-项目表-); for (int i = 0; i %s back:%d id:%dn, itemsi.left.c_str(), itemsi.right.c_str(), itemsi.back, itemsi.id); puts(-);#endifvoid dfs(const string& x) if (visx) return; visx = 1; vector& id = vn_setx; for

16、(int i = 0; i id.size(); i+) string& left = wfidi.left; string& right = wfidi.right; for (int j = 0; j right.length(); j+) if (isupper(rightj) dfs(right.substr(j, 1); set& temp = firstright.substr(j, 1); set:iterator it = temp.begin(); bool flag = true; for (; it != temp.end(); it+) if (*it = ) flag

17、 = false; firstleft.insert(*it); if (flag) break; else firstleft.insert(rightj); break; void make_first() vis.clear(); mapstring, vector :iterator it2 = dic.begin(); for (; it2 != dic.end(); it2+) if (visit2-first) continue; else dfs(it2-first);#ifdef debug puts(*first集*); mapstring, set :iterator i

18、t = first.begin(); for (; it != first.end(); it+) printf(first(%s)=, it-first.c_str(); set & temp = it-second; set:iterator it1 = temp.begin(); bool flag = false; for (; it1 != temp.end(); it1+) if (flag) printf(,); printf(%c, *it1); flag = true; puts(); #endif void append(const string& str1, const

19、string& str2) set& from = followstr1; set& to = followstr2; set:iterator it = from.begin(); for (; it != from.end(); it+) to.insert(*it);bool _check(const vector& id, const string str) for (int i = 0; i id.size(); i+) int x = idi; if (wfx.right = str) return true; return false;void make_follow() whi

20、le (true) bool goon = false; mapstring, vector :iterator it2 = vn_set.begin(); for (; it2 != vn_set.end(); it2+) vector& id = it2-second; for (int i = 0; i = 0; j-) if (isupper(rightj) if (flag) int tx = followright.substr(j, 1).size(); append(left, right.substr(j, 1); int tx1 = followright.substr(j

21、, 1).size(); if (tx1 tx) goon = true; if (_check(id, ) flag = false; for (int k = j + 1; k right.length(); k+) if (isupper(rightk) string idd = right.substr(k, 1); set& from = firstidd; set& to = followright.substr(j, 1); set:iterator it1 = from.begin(); int tx = followright.substr(j, 1).size(); for

22、 (; it1 != from.end(); it1+) if (*it1 != ) to.insert(*it1); int tx1 = followright.substr(j, 1).size(); if (tx1 tx) goon = true; if (_check(id, ) break; else int tx = followright.substr(j, 1).size(); followright.substr(j, 1).insert(rightk); int tx1 = followright.substr(j, 1).size(); if (tx1 tx) goon

23、= true; break; else flag = false; if (!goon) break; #ifdef debug puts(*follow集*); mapstring, set :iterator it = follow.begin(); for (; it != follow.end(); it+) printf(follow(%s)=, it-first.c_str(); set & temp = it-second; temp.insert(#); set:iterator it1 = temp.begin(); bool flag = false; for (; it1

24、 != temp.end(); it1+) if (flag) printf(,); printf(%c, *it1); flag = true; puts(); #endifvoid make_set() bool hasmax; for (int i = 0; i items.size(); i+) if (itemsi.left0 = s & itemsi.right0 = ch) closure temp; string& str = itemsi.right; vector& element = temp.element; element.push_back(itemsi); siz

25、e_t x = 0; for (x = 0; x str.length(); x+) if (strx = ch) break; memset(has, 0, sizeof(has); hasi = 1; if (x != str.length() - 1) queue q; q.push(str.substr(x + 1, 1); while (!q.empty() string u = q.front(); q.pop(); vector& id = dicu; for (size_t j = 0; j id.size(); j+) int tx = idj; if (itemstx.ri

26、ght0 = ch) if (hastx) continue; hastx = 1; if (isupper(itemstx.right1) q.push(itemstx.right.substr(1, 1); element.push_back(itemstx); collection.push_back(temp); for (size_t i = 0; i collection.size(); i+) map temp; for (size_t j = 0; j collectioni.element.size(); j+) string str = collectioni.elemen

27、tj.right; size_t x = 0; for (; x str.length(); x+) if (strx = ch) break; if (x = str.length() - 1) continue; int y = strx + 1; int ii; str.erase(str.begin() + x); str.insert(str.begin() + x + 1, ch); wf cmp = wf(collectioni.elementj.left, str, -1, -1); for (size_t k = 0; k items.size(); k+) if (item

28、sk = cmp) ii = k; break; memset(has, 0, sizeof(has); vector& element = tempy.element; element.push_back(itemsii); hasii = 1; x+; if (x != str.length() - 1) queue q; q.push(str.substr(x + 1, 1); while (!q.empty() string u = q.front(); q.pop(); vector& id = dicu; for (size_t j = 0; j id.size(); j+) in

29、t tx = idj; if (itemstx.right0 = ch) if (hastx) continue; hastx = 1; if (isupper(itemstx.right1) q.push(itemstx.right.substr(1, 1); element.push_back(itemstx); map:iterator it = temp.begin(); for (; it != temp.end(); it+) collection.push_back(it-second); for (size_t i = 0; i collection.size(); i+) s

30、ort(collectioni.element.begin(), collectioni.element.end(); for (size_t i = 0; i collection.size(); i+) for (size_t j = i + 1; j collection.size(); j+) if (collectioni = collectionj) collection.erase(collection.begin() + j); #ifdef debug puts(-closure-); stringstream sin; for (size_t i = 0; i collec

31、tion.size(); i+) sin.clear(); string out; sin closure-i out; collectioni.print(out); puts();#endif void make_v() memset(used, 0, sizeof(used); for (size_t i = 0; i wf.size(); i+) string& str = wfi.left; for (size_t j = 0; j str.length(); j+) if (usedstrj) continue; usedstrj = 1; v.push_back(strj); s

32、tring& str1 = wfi.right; for (size_t j = 0; j str1.length(); j+) if (usedstr1j) continue; usedstr1j = 1; v.push_back(str1j); sort(v.begin(), v.end(); v.push_back(#);void make_cmp(vector& cmp1, int i, char ch) for (size_t j = 0; j collectioni.element.size(); j+) string str = collectioni.elementj.righ

33、t; size_t k; for (k = 0; k str.length(); k+) if (strk = ch) break; if (k != str.length() - 1 & strk + 1 = ch) str.erase(str.begin() + k); str.insert(str.begin() + k + 1, ch); cmp1.push_back(wf(collectioni.elementj.left, str, -1, -1); sort(cmp1.begin(), cmp1.end();void make_go() memset(go, -1, sizeof

34、(go); int m = collection.size(); for (size_t t = 0; t v.size(); t+) char ch = vt; for (int i = 0; i m; i+) vector cmp1; make_cmp(cmp1, i, ch);#ifdef debug cout cmp1.size() endl;#endif if (cmp1.size() = 0) continue; for (int j = 0; j m; j+) vector cmp2; for (size_t k = 0; k collectionj.element.size(); k+) string& str = collectionj.elementk.right; size_t x; for (x = 0; x str.length(); x+) if (strx = ch) break; if (x & strx - 1 = ch