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 17:10:39 浏览: 117
简易sql词法分析器和语法分析器.zip
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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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