编译原理语法分析c语言代码

时间: 2023-12-15 08:33:24 浏览: 172
编译原理中的语法分析是将代码转换为抽象语法树的过程。在C语言中,语法分析器通常使用自顶向下的递归下分析方法。以下是一个简单的C语言代码示和相应的语分析器实现: 设我们有以下C语言代码: ```c #include <stdio.h> int main() { int a = 1; int b = 2; int c = a + b; printf("The sum of a and b is %d", c); return 0; } ``` 我们可以使用递归下降分析器来解析这段代码。下面是一个简单的实现: ```python import re # 定义C语言的语法规则 # 这里只列出了一部分规则,实际上C语言的语法规则非常复杂 rules = { 'program': ['INCLUDES main'], 'INCLUDES': ['include <stdio.h>'], 'main': ['INT MAIN LPAREN RPAREN LBRACE declarations statements RETURN NUMBER SEMI RBRACE'], 'declarations': ['INT ID SEMI declarations', ''], 'statements': ['statement statements', ''], 'statement': ['assignment_statement', 'print_statement'], 'assignment_statement': ['INT ID EQUALS NUMBER SEMI'], 'print_statement': ['PRINTF LPAREN STRING COMMA ID RPAREN SEMI'] } # 定义一个Token类来表示代码中的单词 class Token: def __init__(self, type, value): self.type = type self.value = value def __str__(self): return 'Token({type}, {value})'.format( type=self.type, value=repr(self.value) ) # 定义一个Lexer类来将代码转换为Token序列 class Lexer: def __init__(self, text): 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) - 1: 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 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('NUMBER', self.integer()) 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', ')') if self.current_char == '{': self.advance() return Token('LBRACE', '{') if self.current_char == '}': self.advance() return Token('RBRACE', '}') if self.current_char == ';': self.advance() return Token('SEMI', ';') if self.current_char == '=': self.advance() return Token('EQUALS', '=') if self.current_char == ',': self.advance() return Token('COMMA', ',') if self.current_char == '"': self.advance() string = '' while self.current_char is not None and self.current_char != '"': string += self.current_char self.advance() if self.current_char == '"': self.advance() return Token('STRING', string) else: self.error() if self.current_char.isalpha(): word = '' while self.current_char is not None and (self.current_char.isalpha() or self.current_char.isdigit() or self.current_char == '_'): word += self.current_char self.advance() if word.upper() == 'INT': return Token('INT', 'int') if word.upper() == 'PRINTF': return Token('PRINTF', 'printf') if word.upper() == 'RETURN': return Token('RETURN', 'return') if word.upper() == 'MAIN': return Token('MAIN', 'main') if word.upper() == 'INCLUDE': return Token('INCLUDE', 'include') if word.upper() == 'STDIO': return Token('STDIO', 'stdio') return Token('ID', word) self.error() return Token('EOF', None) # 定义一个Parser类来将Token序列转换为抽象语法树 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 program(self): includes_node = self.includes() main_node = self.main() return (includes_node, main_node) def includes(self): self.eat('INCLUDE') self.eat('STDIO') self.eat('.') self.eat('H') return ('INCLUDES',) def main(self): self.eat('INT') self.eat('MAIN') self.eat('LPAREN') self.eat('RPAREN') self.eat('LBRACE') declarations_node = self.declarations() statements_node = self.statements() self.eat('RETURN') number_node = self.number() self.eat('SEMI') self.eat('RBRACE') return ('MAIN', declarations_node, statements_node, number_node) def declarations(self): declarations_node = ('DECLARATIONS',) while self.current_token.type == 'INT': declaration_node = self.declaration() declarations_node += (declaration_node,) return declarations_node def declaration(self): self.eat('INT') id_node = self.variable() self.eat('SEMI') return ('DECLARATION', id_node) def variable(self): token = self.current_token self.eat('ID') return ('VAR', token.value) def statements(self): statements_node = ('STATEMENTS',) while self.current_token.type in ['ID', 'PRINTF']: statement_node = self.statement() statements_node += (statement_node,) return statements_node def statement(self): if self.current_token.type == 'ID': assignment_statement_node = self.assignment_statement() return assignment_statement_node elif self.current_token.type == 'PRINTF': print_statement_node = self.print_statement() return print_statement_node def assignment_statement(self): id_node = self.variable() self.eat('EQUALS') number_node = self.number() self.eat('SEMI') return ('ASSIGNMENT', id_node, number_node) def print_statement(self): self.eat('PRINTF') self.eat('LPAREN') string_node = self.string() self.eat('COMMA') id_node = self.variable() self.eat('RPAREN') self.eat('SEMI') return ('PRINT', string_node, id_node) def string(self): token = self.current_token self.eat('STRING') return ('STRING', token.value) def number(self): token = self.current_token self.eat('NUMBER') return ('NUMBER', token.value) def parse(self): return self.program() # 将代码转换为Token序列 lexer = Lexer(text) tokens = [] while True: token = lexer.get_next_token() if token.type == 'EOF': break tokens.append(token) # 将Token序列转换为抽象语法树 parser = Parser(Lexer(text)) ast = parser.parse() print(ast) ```
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