编译原理 递归下降子程序的语法分析技术

Posted 2021-08-04 Ice丨shine

1. 实验目的与内容
   给定SysY语言中简单算术表达式文法G[E]:
   E→TE’
   E’→ATE’|ε
   T→FT’
   T’→MFT’ |ε
   F→(E) | i
   A → + | -
   M → * | /
   根据该文法，编写递归下降分析子程序。
   【说明】
   终结符号i为用户定义的简单变量，即专题1中标识符的定义
   1.输入：是词法分析输出的二元组序列，即任意简单算术表达式经过专题1程序输出后得到的结果。【上述文法中i即对应词法分析的标识符， ±*/分别对应词法分析得到的运算符】
   2.输出：判定输入串是否为该文法定义的合法算术表达式
   3.处理：程序应能发现输入串的错误
   4.设计5个以上的测试用例(尽可能完全，包括正确和出错情况)，给出测试结果。
2. 设计方法
   给出语法分析表：
   

设置ans作为输出字符串，每次分析后加入ans,最后输出至txt
设置index记录当前分析到的字符串位置
flag为错误标识，一旦进入过error()则标记flag.
为每一个非终结符号建立函数进行递归。以E为例，对照分析表建立函数
在主函数中从开始符号进行分析。

3. 函数定义
   public static String txt2String(File file);//读取文件
   public static void E(char t);//对E的分析
   public static void T(char t);//对T的分析
   public static void Ep(char t);//对E’的分析
   public static void Tp(char t);//对T’的分析
   public static void F(char t);//对F的分析
   public static void A(char t);//对A的分析
   public static void M(char t)//对M的分析
   public static void error()//对error的判断

import java.io.*;
public class Diguixiajiang {//递归下降
    static String ans="";
    static int index = 0;			//遍历字符串的当前位置
    static String str="";
    static int flag=0;
    public static String txt2String(File file){

               try{
                   BufferedReader br = new BufferedReader(new FileReader(file));//构造一个BufferedReader类来读取文16
                    String s = null;
                   while((s = br.readLine())!=null){//使用readLine方法，一次读一行
                       str = str  +s;
                   }
                   br.close();
               }catch(Exception e){
                   e.printStackTrace();
               }

               return str;
           }


    public static void E(char t)
    {
        if (t == '(') {
            System.out.println("E::TE'");
            ans=ans+"E::TE'\\n";
            T(str.charAt(index));
            Ep(str.charAt(index));
        }
        else if (t == 'i') {
            System.out.println("E::TE'");
            ans=ans+"E::TE'\\n";
            T(str.charAt(index));
            Ep(str.charAt(index));
        }
        else {
            error();
            index++;
            E(str.charAt(index));
        }
    }

    public static void T(char t)
    {
        if (t == 'i') {
            System.out.println("T::FT'");
            ans=ans+"T::FT'"+"\\n";
            F(str.charAt(index));
            Tp(str.charAt(index));

        }
        else if (t == '(') {
            System.out.println("T::FT'");
            ans=ans+"T::FT'"+"\\n";
            F(str.charAt(index));
            Tp(str.charAt(index));
        }
        else
        {
            error();
            index++;
            T(str.charAt(index));
        }
    }

    public static void Ep(char t)
    {
        if (t==')')
        {
            System.out.println("E'::ε");
            ans=ans+"E'::ε"+"\\n";
            index++;
        }
        else if (t == '+')
        {
            System.out.println("E'::ATE'");
            ans=ans+"E'::ATE'"+"\\n";
            A(str.charAt(index));
            T(str.charAt(index));
            Ep(str.charAt(index));
        }
        else if (t == '-')
        {
            System.out.println("E'::ATE'");
            ans=ans+"E'::ATE'"+"\\n";
            A(str.charAt(index));
            T(str.charAt(index));
            Ep(str.charAt(index));
        }
        else if (t=='$')
        {
            System.out.println("E'::ε");
            ans=ans+"E'::ε"+"\\n";
        }
        else
        {
            error();
            index++;
            Ep(str.charAt(index));
        }
    }

    public static void Tp(char t)
    {
        if (t == ')')
        {
            System.out.println("T'::ε");
            ans=ans+"T'::ε"+"\\n";
        }
        else if (t == '+')
        {
            System.out.println("T'::ε");
            ans=ans+"T'::ε"+"\\n";
        }
        else if (t == '-')
        {
            System.out.println("T'::ε");
            ans=ans+"T'::ε"+"\\n";
        }
        else if (t == '*')
        {
            System.out.println("T'::MFT'");
            ans=ans+"T'::MFT'"+"\\n";
            M(str.charAt(index));
            F(str.charAt(index));
            Tp(str.charAt(index));
        }
        else if (t == '/')
        {
            System.out.println("T'::MFT'");
            ans=ans+"T'::MFT'"+"\\n";
            M(str.charAt(index));
            F(str.charAt(index));
            Tp(str.charAt(index));
        }
        else if (t == '$')
        {
            System.out.println("T'::ε");
            ans=ans+"T'::ε"+"\\n";
        }
        else
        {
            error();
            index++;
            Tp(str.charAt(index));
        }

    }

    public static void F(char t) {
        if (t == 'i') {
            System.out.println("F::i");
            ans=ans+"F::i"+"\\n";
            index++;
        }
        else if (t == '(') {
            System.out.println("F->(E)");
            ans=ans+"F->(E)"+"\\n";
            index++;
            E(str.charAt(index));
        }
        else {
            error();
            index++;
            F(str.charAt(index));
        }
    }

    public static void A(char t)
    {
        if (t == '+')
        {
            System.out.println("A::+");
            ans=ans+"A::+"+"\\n";
            index++;
        }
        else if (t == '-')
        {
            System.out.println("A::-");
            ans=ans+"A::-"+"\\n";
            index++;
        }
        else
        {
            error();
            index++;
            A(str.charAt(index));
        }
    }

    public static void M(char t)
    {
        if(t == '*')
        {

            System.out.println("M::*");
            ans=ans+"M::*"+"\\n";
            index++;
        }
        else if (t == '/')
        {
            System.out.println("M::/");
            ans=ans+"M::/"+"\\n";
            index++;
        }
        else
        {
            error();
            index++;
            M(str.charAt(index));
        }
    }

    public static void error()
    {
        System.out.println( "有一个错误，略过当前词法记号");
        flag=1;
    }





           public static void main(String[] args){
               File file = new File("diguiin.txt");
               File file2 = new File("diguiout.txt");
               str = txt2String(file);
               System.out.println(str);
               //System.out.println(str.charAt(1));

               E(str.charAt(index));
               System.out.println("\\n语法分析完成");
               if(flag==1)
               System.out.println("当前语句不合法");
               else
               System.out.println("当前语句合法");

               try {
                   BufferedWriter bw = new BufferedWriter(new FileWriter(file2));
                   bw.write(ans);
                   bw.close();
               } catch (IOException e) {
                   e.printStackTrace();
               }
           }

}

4. 程序测试

测试1：(i-i)*i-i/i$
输出：E::TE'
T::FT'
F->(E)
E::TE'
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::-
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ε
T'::ε
E'::ε
测试2：i+i/i$
输出：
E::TE'
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::+
T::FT'
F::i
T'::MFT'
M::/
F::i
T'::ε
E'::ε
测试3：i+i/i++i$
输出：
E::TE'
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::+
T::FT'
F::i
T'::MFT'
M::/
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::+
有一个错误，略过当前词法记号
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ε

语法分析完成
当前语句不合法

测试4：()i+i-i*i$
输出：
E::TE'
T::FT'
F->(E)
有一个错误，略过当前词法记号
E::TE'
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::+
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::-
T::FT'
F::i
T'::MFT'
M::*
F::i
T'::ε
E'::ε
T'::ε
E'::ε

语法分析完成
当前语句不合法

测试5：(i)//i+i-i*i$
输出：
E::TE'
T::FT'
F->(E)
E::TE'
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ε
T'::MFT'
M::/
有一个错误，略过当前词法记号
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::+
T::FT'
F::i
T'::ε
E'::ATE'
A::-
T::FT'
F::i
T'::MFT'
M::*
F::i
T'::ε
E'::ε

语法分析完成
当前语句不合法