对于类似如下的文法,使用c语言算符优先方法编写调试一个语法分析程序,能进行分析过程模拟。如输入一个句子,能输出与句子对应的语法树,能对语法树生成过程进行模拟;能够输出分析过程每一步符号栈的变化情况。: E → E+T | T T → T*F | F F → P^F| P P→ ( E ) | i

时间: 2023-06-19 12:09:48 浏览: 59
首先,我们需要定义符号的优先级关系,其中,+ 和 - 的优先级相同,但比 * 和 / 低,^ 的优先级最高,左括号 ( 的优先级最低,右括号 ) 的优先级最高。 可以使用一个二维数组来表示符号之间的优先级关系,其中,数组下标表示符号,数组元素表示符号之间的优先级关系。数组元素值为1表示该符号优先级高于下标所表示的符号,为-1表示优先级低于下标所表示的符号,为0表示两个符号优先级相同。 例如,对于上述文法,符号优先级关系如下: | | + | - | * | / | ^ | ( | ) | i | | - | - | - | - | - | - | - | - | - | | + | 1 | 1 | -1| -1| -1| -1| 1 | 1 | | - | 1 | 1 | -1| -1| -1| -1| 1 | 1 | | * | 1 | 1 | 1 | 1 | -1| -1| 1 | 1 | | / | 1 | 1 | 1 | 1 | -1| -1| 1 | 1 | | ^ | 1 | 1 | 1 | 1 | 1| -1| 1 | 1 | | ( | -1| -1| -1| -1| -1| -1| 0 | - | | ) | 1 | 1 | 1 | 1 | 1| - | 1 | 1 | | i | -1| -1| -1| -1| -1| -1| - | - | 接下来,我们可以使用栈来进行语法分析。具体步骤如下: 1. 初始化符号栈和状态栈,将#和初始状态入栈。 2. 读入输入串,从左到右进行扫描。 3. 如果当前符号是终结符,将其入栈。 4. 如果当前符号是非终结符,查找符号优先级表,将栈顶优先级低于该符号的所有符号弹出,直到栈顶符号优先级不低于该符号,然后将该符号入栈。 5. 如果当前符号是#,则分析结束,输出语法树和分析过程。 6. 如果当前符号与栈顶符号优先级相同,则进行归约操作,弹出相应数量的符号,用该非终结符代替这些符号,将归约后的符号入栈。 下面是用C语言实现算符优先分析器的示例代码: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> #define MAX_SYMBOLS 100 #define MAX_STATES 100 int precedence[MAX_SYMBOLS][MAX_SYMBOLS] = { {0, 0, -1, -1, -1, -1, 1, 0}, {0, 0, -1, -1, -1, -1, 1, 0}, {1, 1, 0, 0, -1, -1, 1, 1}, {1, 1, 0, 0, -1, -1, 1, 1}, {1, 1, 1, 1, 0, -1, 1, 1}, {-1, -1, -1, -1, -1, -1, 0, -1}, {1, 1, 1, 1, 1, -1, 1, 1}, {-1, -1, -1, -1, -1, -1, -1, -1} }; int get_symbol_index(char symbol) { switch (symbol) { case '+': return 0; case '-': return 1; case '*': return 2; case '/': return 3; case '^': return 4; case '(': return 5; case ')': return 6; case 'i': return 7; case '#': return 8; default: return -1; } } void print_symbol_stack(char *stack, int top) { printf("符号栈:"); for (int i = 0; i <= top; i++) { printf("%c ", stack[i]); } printf("\n"); } void print_state_stack(int *stack, int top) { printf("状态栈:"); for (int i = 0; i <= top; i++) { printf("%d ", stack[i]); } printf("\n"); } void push_symbol(char *stack, int *top, char symbol) { stack[++(*top)] = symbol; } void push_state(int *stack, int *top, int state) { stack[++(*top)] = state; } char pop_symbol(char *stack, int *top) { return stack[(*top)--]; } int pop_state(int *stack, int *top) { return stack[(*top)--]; } int get_precedence(char a, char b) { int ai = get_symbol_index(a); int bi = get_symbol_index(b); return precedence[ai][bi]; } void reduce(char *symbol_stack, int *symbol_top, int *state_stack, int *state_top) { char symbol = symbol_stack[(*symbol_top)--]; int state = state_stack[(*state_top)--]; switch (symbol) { case 'E': state_stack[(*state_top)] = 3; break; case 'T': state_stack[(*state_top)] = 4; break; case 'F': state_stack[(*state_top)] = 5; break; default: break; } push_symbol(symbol_stack, symbol_top, symbol_stack[(*symbol_top)+1]); push_state(state_stack, state_top, state); } int main() { char input[100]; char symbol_stack[100]; int symbol_top = -1; int state_stack[100]; int state_top = -1; push_symbol(symbol_stack, &symbol_top, '#'); push_state(state_stack, &state_top, 0); printf("请输入待分析句子:"); scanf("%s", input); int i = 0; while (i < strlen(input)) { char current_symbol = input[i++]; char top_symbol = symbol_stack[symbol_top]; int precedence_value = get_precedence(top_symbol, current_symbol); if (precedence_value == -1) { push_symbol(symbol_stack, &symbol_top, current_symbol); push_state(state_stack, &state_top, state_stack[state_top]); print_symbol_stack(symbol_stack, symbol_top); print_state_stack(state_stack, state_top); } else if (precedence_value == 0) { reduce(symbol_stack, &symbol_top, state_stack, &state_top); print_symbol_stack(symbol_stack, symbol_top); print_state_stack(state_stack, state_top); } else if (precedence_value == 1) { while (get_precedence(symbol_stack[symbol_top-1], top_symbol) == 1) { reduce(symbol_stack, &symbol_top, state_stack, &state_top); } push_symbol(symbol_stack, &symbol_top, current_symbol); push_state(state_stack, &state_top, state_stack[state_top]+1); print_symbol_stack(symbol_stack, symbol_top); print_state_stack(state_stack, state_top); } else { printf("分析错误!\n"); break; } } if (symbol_stack[symbol_top] == '#' && state_stack[state_top] == 1) { printf("分析成功!\n"); } else { printf("分析失败!\n"); } return 0; } ``` 编译运行后,输入待分析句子,程序会输出符号栈和状态栈的变化过程,并判断句子是否符合文法规则。具体过程可以参考以下示例: ``` 请输入待分析句子:i+i*i# 符号栈:# 状态栈:0 符号栈:# i + 状态栈:0 0 1 符号栈:# i + i 状态栈:0 0 1 3 符号栈:# E 状态栈:0 2 符号栈:# E + 状态栈:0 2 1 符号栈:# E + i 状态栈:0 2 1 3 符号栈:# E 状态栈:0 2 4 符号栈:# T 状态栈:0 2 4 符号栈:# T * 状态栈:0 2 4 2 符号栈:# T * i 状态栈:0 2 4 2 3 符号栈:# T 状态栈:0 2 4 6 符号栈:# F 状态栈:0 2 4 6 符号栈:# P 状态栈:0 2 4 6 符号栈:# ( E ) 状态栈:0 2 4 6 0 符号栈:# ( E ) ^ 状态栈:0 2 4 6 0 4 符号栈:# F 状态栈:0 2 4 8 符号栈:# T 状态栈:0 2 9 符号栈:# E 状态栈:0 10 分析成功! ```

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