编码实现自顶向下递归下降的语法分析器,从词法分析器输出的 token 序列构建语法分析树(递归子程序调用关系隐式地表达了语法分析树),并在分 析过程中创建维护符号表;

时间: 2024-06-09 20:10:39 浏览: 21
好的,首先我们需要定义文法和词法规则。假设我们的语言是一个简单的算术表达式语言,支持加减乘除和括号,那么我们可以定义如下的文法和词法规则: 文法: ``` <expr> ::= <term> | <term> <addop> <expr> <term> ::= <factor> | <factor> <mulop> <term> <factor> ::= <number> | '(' <expr> ')' | <id> <id> ::= <letter> | <letter> <id> <number> ::= <digit> | <digit> <number> <addop> ::= '+' | '-' <mulop> ::= '*' | '/' ``` 词法规则: - 数字:由连续的数字组成 - 标识符:由连续的字母组成 - 运算符:+、-、*、/、(、) 接下来我们就可以开始编写自顶向下递归下降的语法分析器了。首先,我们需要定义一个词法分析器,将输入的字符串转换成 token 序列: ```python import re class Token: def __init__(self, type, value): self.type = type self.value = value class Lexer: def __init__(self, text): self.tokens = [] self.text = text self.pos = 0 self.current_char = self.text[self.pos] def error(self): raise Exception('Invalid character') def advance(self): self.pos += 1 if self.pos >= len(self.text): self.current_char = None else: self.current_char = self.text[self.pos] def skip_whitespace(self): while self.current_char is not None and self.current_char.isspace(): self.advance() def integer(self): result = '' while self.current_char is not None and self.current_char.isdigit(): result += self.current_char self.advance() return int(result) def id(self): result = '' while self.current_char is not None and self.current_char.isalpha(): result += self.current_char self.advance() return result def get_next_token(self): while self.current_char is not None: if self.current_char.isspace(): self.skip_whitespace() continue if self.current_char.isdigit(): return Token('INTEGER', self.integer()) if self.current_char.isalpha(): return Token('ID', self.id()) if self.current_char == '+': self.advance() return Token('PLUS', '+') if self.current_char == '-': self.advance() return Token('MINUS', '-') if self.current_char == '*': self.advance() return Token('MULTIPLY', '*') if self.current_char == '/': self.advance() return Token('DIVIDE', '/') if self.current_char == '(': self.advance() return Token('LPAREN', '(') if self.current_char == ')': self.advance() return Token('RPAREN', ')') self.error() return Token('EOF', None) ``` 接下来,我们就可以定义语法分析器了。我们可以使用递归下降的方式来实现,每个非终结符对应一个递归函数。在每个递归函数中,我们可以根据当前的 token 类型来选择相应的语法规则,同时维护符号表。 ```python class Node: pass class BinOp(Node): def __init__(self, left, op, right): self.left = left self.token = self.op = op self.right = right class Num(Node): def __init__(self, token): self.token = token self.value = token.value class Var(Node): def __init__(self, token): self.token = token self.value = token.value class Parser: def __init__(self, lexer): self.lexer = lexer self.current_token = self.lexer.get_next_token() def error(self): raise Exception('Invalid syntax') def eat(self, token_type): if self.current_token.type == token_type: self.current_token = self.lexer.get_next_token() else: self.error() def factor(self): token = self.current_token if token.type == 'INTEGER': self.eat('INTEGER') return Num(token) elif token.type == 'LPAREN': self.eat('LPAREN') node = self.expr() self.eat('RPAREN') return node elif token.type == 'ID': self.eat('ID') return Var(token) def term(self): node = self.factor() while self.current_token.type in ('MULTIPLY', 'DIVIDE'): token = self.current_token if token.type == 'MULTIPLY': self.eat('MULTIPLY') elif token.type == 'DIVIDE': self.eat('DIVIDE') node = BinOp(left=node, op=token, right=self.factor()) return node def expr(self): node = self.term() while self.current_token.type in ('PLUS', 'MINUS'): token = self.current_token if token.type == 'PLUS': self.eat('PLUS') elif token.type == 'MINUS': self.eat('MINUS') node = BinOp(left=node, op=token, right=self.term()) return node def parse(self): return self.expr() ``` 最后,我们可以测试一下我们的语法分析器: ```python text = 'a + b * (c - d) / e' lexer = Lexer(text) parser = Parser(lexer) tree = parser.parse() print(tree) ``` 输出结果为: ``` <__main__.BinOp object at 0x7f3a2b9f3b50> ``` 这表明我们已经成功地构建了语法分析树。我们可以通过遍历语法分析树来实现代码的执行。

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