编译原理系列 实验三自下而上语法分析

Posted 2020-12-22 hesse-summer

系列第三弹！

目录

• 实验三 自下而上语法分析
  • 实验目的
  • 题目
  • 源程序
    • 实验结果

实验三 自下而上语法分析

实验目的

• 给出 PL/0 文法规范，要求编写 PL/0 语言的语法分析程序。
• 通过设计、编制、调试一个典型的自下而上语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，进一步掌握常用的语法分析方法。
• 选择最有代表性的语法分析方法，如算符优先分析法、LR 分析法；或者调研语法分析器的自动生成工具 YACC 的功能与工作原理，使用 YACC 生成一个自底向上的语法分析器。

题目

【问题描述】
考虑到大家用的编程语言不同，且实验一有少数同学没有得到正确结果，为不影响实验三的开展，实验三的输入统一采用词法分析器的输出结果为输入，输入形式如下：
【输入形式】
(lparen,()
(ident,a)
(plus,+)
(number,15)
(rparen,))
(times,*)
(ident,b)
【输出形式】
对于语法正确的表达式，报告“语法正确”，输出为“Yes,it is correct.”
对于语法错误的表达式，报告“语法错误”，输出为“No,it is wrong.”
【样例输入】

(lparen,()
(ident,a)
(plus,+)
(number,15)
(rparen,))
(times,*)
(ident,b)

【样例输出】

Yes,it is correct.

【测试数据】
系统给出两组测试数据：测试数据1：如以上样例输入输出；测试数据2的输入为：

(lparen,()
(ident,a)
(plus,+)
(number,15)
(rparen,))
(plus,+)
(times,*)
(ident,b)

测试数据2的输出为:

No,it is wrong.

源程序

优先关系表是手工算的。

#include <iostream>
#include <string.h>
#include<bits/stdc++.h>
#define N_VT 9

using namespace std;

// 优先关系表
int findP(int a, int b) // a、b ∈ [1,9]，之所以从1开始，是要适应in_vt的返回值
{
    int table[N_VT][N_VT] =  // 1表示>，-1表示<，0表示=，2表示空
        {{0,0,-1,-1,-1,-1,-1,1,1},
         {0,0,-1,-1,-1,-1,-1,1,1},
         {1,1,0,0,-1,-1,-1,1,1},
         {1,1,0,0,-1,-1,-1,1,1},
         {1,1,1,1,0,2,2,1,1},
         {1,1,1,1,2,0,2,1,1},
         {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,0,1},
         {1,1,1,1,2,2,0,1,1},
         {-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,-1,0}};

    return table[a-1][b-1];
}

// 检查c是否是终结符，如果不是，返回0，如果是，返回它在算符优先表中的行号（从1开始）
int in_vt(char c)
{
    int n;
    switch(c)
    {
        case ‘p‘: n=1; break;
        case ‘m‘: n=2; break;
        case ‘t‘: n=3; break;
        case ‘s‘: n=4; break;
        case ‘i‘: n=5; break;
        case ‘n‘: n=6; break;
        case ‘l‘: n=7; break;
        case ‘r‘: n=8; break;
        case ‘#‘: n=9; break;
        default: n=0;
    }

    return n;
}

// 判断表达式的合法性
// p指向分析栈的首部，k指向栈顶；psc指向输入符号
// 暂时没有考虑到括号的匹配
int judge(char* p, int k, char* psc)
{
    if(k == 1 && p[k] == ‘#‘ && (*psc == ‘p‘ || *psc == ‘m‘ || *psc == ‘t‘ || *psc == ‘s‘))
    {
        //printf("
运算符前面没有操作数！
");
        return 0;
    }
    if(*psc == ‘#‘ && (*(psc-1) == ‘p‘ || *(psc-1) == ‘m‘ || *(psc-1) == ‘t‘ || *(psc-1) == ‘s‘))
    {
        //printf("
运算符后面没有操作数！
");
        return 0;
    }
    if(((*psc == ‘p‘ || *psc == ‘m‘ || *psc == ‘t‘ || *psc == ‘s‘) && ((*(psc+1) == ‘p‘ || *(psc+1) == ‘m‘ || *(psc+1) == ‘t‘ || *(psc+1) == ‘s‘))))
    {
        //printf("
运算符号相邻！
");
        return 0;
    }
    return 1;
}

void getinputs(char* in_c)
{
    int i = 0;
    string line;
    while(cin >> line)
    {
        in_c[i++] = line[1];
    }
    in_c[i] = ‘#‘;
}

// 总控程序
int main()
{
    // 分析栈
    char s[30] = {‘‘};
    int k = 1; // 指向栈顶
    s[k] = ‘#‘;
    s[k+1] = ‘‘;
    int j; // 指向栈顶终结符
    char q; // j指向的元素，即栈顶终结符


    // 输入处理
    char in_c[50] = {‘‘}; // 输入串
    //printf("字符串是：%s
", in_c);
    char *psc = in_c; // 指向当前输入符号

    int flag; // 查算符优先表得到的值（1/-1/0/2）(大于/小于/等于/空)

    // 分析总控程序
    while(1)
    {
        if(!judge(s, k, psc))
        {
            printf("No,it is wrong.");
            exit(1);
        }


        // 让j正确指向栈顶非终结符
        if(in_vt(s[k]))
            j = k;
        else
            j = k-1;


        // 根据s[j]和*psc的优先关系，判断移进规约
        flag = findP(in_vt(s[j]), in_vt(*psc));
        if(flag == 1) // s[j] > *psc，规约
        {
            // 找到规约范围
            do{
                q = s[j];// q保存当前的终结符

                // j向下探一（两）步，找到下一个终结符
                if(in_vt(s[j-1]))
                    j--;
                else
                    j-=2;
            }while(findP(in_vt(s[j]), in_vt(q)) != -1);

            // 规约
            k = j+1;
            s[k] = ‘N‘; // 管它规约成了哪个非终结符，不重要
            s[k+1] = ‘‘;

            continue;
        }
        else if(flag == -1)// s[j] < *psc，移进
        {
            k++;
            s[k] = *psc;
            s[k+1] = ‘‘;

            psc++;

            continue;
        }
        else if(flag == 0)
        {
            if(s[j] == ‘#‘)
            {
                printf("Yes,it is correct.");
                break;
            }
            else // 否则移进
            {
                k++;
                s[k] = *psc;
                s[k+1] = ‘‘;

                psc++;

                continue;
            }
        }
        else // 优先级表中空的地方
        {
            printf("No,it is wrong.");
            exit(1);
        }
    }

    return 0;
}

实验结果