已知文法G[E]: E→E+E| E-E|E*E |E/E| (E) | i 设计LR分析表,使用C++编写语法分析器。

时间: 2023-09-09 22:08:22 浏览: 169
好的,这是一个关于语法分析的问题,我会尽力回答。首先,根据文法G[E],我们可以画出它的语法分析树,如下所示: ``` E / / | \ \ E + E * E /|\ /|\ i - E i / i / \ | i i i ``` 接下来,我们可以使用LR分析算法来构建LR分析表。具体步骤如下: 1. 构建LR(0)自动机 ``` + - * / ( ) i E $ 0 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S7 1 R3 R3 R3 R3 2 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S8 3 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S9 4 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S10 5 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S11 6 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S12 7 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S13 8 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S14 9 R1 R1 S4 R1 R1 R1 10 R2 R2 R2 S7 R2 R2 11 R3 R3 R3 R3 R3 R3 12 R4 R4 R4 R4 R4 R4 13 R5 R5 R5 R5 R5 R5 14 R6 R6 R6 R6 R6 R6 ``` 其中,S表示shift操作,R表示reduce操作,数字表示下一个状态的编号,空表示无效操作。例如,在状态0遇到+,应该将它shift到状态2。 2. 构建LR分析表 ``` + - * / ( ) i E $ 0 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S7 1 R3 R3 R3 R3 2 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S8 3 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S9 4 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S10 5 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S11 6 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S12 7 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S13 8 S2 S3 S4 S5 S1 S6 S14 9 R1 R1 S4 R1 R1 R1 10 R2 R2 R2 S7 R2 R2 11 R3 R3 R3 R3 R3 R3 12 R4 R4 R4 R4 R4 R4 13 R5 R5 R5 R5 R5 R5 14 R6 R6 R6 R6 R6 R6 ``` 其中,每个状态对应一行,每个终结符对应一列,每个格子存储一个操作。例如,表格中第2行第1列的S2表示:在状态1遇到+,应该将它shift到状态2。 3. 编写语法分析器 最后,我们可以使用C++来实现LR语法分析器。具体实现方式有很多,这里提供一种基于栈的实现方法: ``` #include <iostream> #include <stack> #include <unordered_map> using namespace std; // LR分析表 const unordered_map<string, unordered_map<string, string>> lr_table = { {"0", {{"+", "S2"}, {"-", "S3"}, {"(", "S1"}, {"i", "S6"}}}, {"1", {{"$", "accept"}}}, {"2", {{"+", "S2"}, {"-", "S3"}, {"*", "S4"}, {"/", "S5"}, {")", "S7"}, {"$", "R3"}}}, {"3", {{"+", "S2"}, {"-", "S3"}, {"*", "S4"}, {"/", "S5"}, {")", "S8"}, {"$", "R3"}}}, {"4", {{"+", "R1"}, {"-", "R1"}, {"*", "S4"}, {"/", "S5"}, {")", "R1"}, {"$", "R1"}}}, {"5", {{"+", "R2"}, {"-", "R2"}, {"*", "R2"}, {"/", "R2"}, {")", "R2"}, {"$", "R2"}}}, {"6", {{"+", "R6"}, {"-", "R6"}, {"*", "R6"}, {"/", "R6"}, {")", "R6"}, {"$", "R6"}}}, {"7", {{"+", "R4"}, {"-", "R4"}, {"*", "R4"}, {"/", "R4"}, {")", "R4"}, {"$", "R4"}}}, {"8", {{"+", "R5"}, {"-", "R5"}, {"*", "R5"}, {"/", "R5"}, {")", "R5"}, {"$", "R5"}}}, }; // LR分析器 bool lr_parser(const string& input) { stack<string> state_stack; stack<string> symbol_stack; state_stack.push("0"); symbol_stack.push("$"); size_t pos = 0; while (!state_stack.empty()) { string state = state_stack.top(); string symbol = input.substr(pos, 1); if (lr_table.count(state) == 0 || lr_table.at(state).count(symbol) == 0) { cout << "Error: invalid input at position " << pos << endl; return false; } string action = lr_table.at(state).at(symbol); if (action == "accept") { cout << "Accept" << endl; return true; } if (action[0] == 'S') { state_stack.push(action.substr(1)); symbol_stack.push(symbol); pos++; } else if (action[0] == 'R') { int rule = stoi(action.substr(1)); int len = (rule == 6) ? 1 : 3; for (int i = 0; i < len; i++) { state_stack.pop(); symbol_stack.pop(); } string new_state = state_stack.top(); string new_symbol = "E"; if (lr_table.count(new_state) == 0 || lr_table.at(new_state).count(new_symbol) == 0) { cout << "Error: invalid grammar" << endl; return false; } state_stack.push(lr_table.at(new_state).at(new_symbol)); symbol_stack.push(new_symbol); } else { cout << "Error: invalid action " << action << endl; return false; } } cout << "Error: invalid input" << endl; return false; } // 测试 int main() { string input; cout << "Input an expression: "; getline(cin, input); input += '$'; lr_parser(input); return 0; } ``` 这个分析器可以接收一个表达式作为输入,并判断它是否符合文法G[E]的规则。你可以将它复制到本地环境中运行,并根据需要进行修改和优化。

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