用c语言构造一个复杂点的LL(1)语法分析程序

LL(1)语法分析程序通常由以下几个部分组成：词法分析器、语法分析器和语法分析表。下面我将给出一个使用C语言构造的简单的LL(1)语法分析程序，供参考。

首先，我们需要定义词法分析器，用来将输入的字符序列转换为词法单元（token）。假设我们的输入为一个字符串，在C语言中可以使用字符串数组来表示：

char input[] = "a+b*c";

我们需要一个函数来将字符串转换为词法单元，例如：

int get_token(char *input, int *pos) {
    // 词法分析器代码
    // ...
    return token_type;
}

这个函数接收一个指向输入字符串的指针和一个指向当前读取位置的指针，然后返回当前位置读取的词法单元类型。

接下来，我们需要定义语法分析器，根据语法规则递归地解析词法单元。假设我们要解析的语法规则如下：

E -> E + T | T
T -> T * F | F
F -> ( E ) | id

我们可以定义一个函数来解析E规则：

void parse_E(char *input, int *pos) {
    parse_T(input, pos);
    int token = get_token(input, pos);
    while (token == '+') {
        parse_T(input, pos);
        token = get_token(input, pos);
    }
}

这个函数首先调用parse_T函数解析T规则，然后循环读取输入字符序列中的“+”符号，直到没有“+”符号为止，每次循环调用parse_T函数解析下一个T规则。

类似地，我们可以定义parse_T和parse_F函数来解析T和F规则：

void parse_T(char *input, int *pos) {
    parse_F(input, pos);
    int token = get_token(input, pos);
    while (token == '*') {
        parse_F(input, pos);
        token = get_token(input, pos);
    }
}

void parse_F(char *input, int *pos) {
    int token = get_token(input, pos);
    if (token == '(') {
        parse_E(input, pos);
        token = get_token(input, pos);
        if (token != ')') {
            printf("Syntax error: expected ')'\n");
            exit(1);
        }
    } else if (token == id) {
        // do something
    } else {
        printf("Syntax error: expected '(' or id\n");
        exit(1);
    }
}

parse_T和parse_F函数的实现类似于parse_E函数，不再赘述。

最后，我们需要构造语法分析表，用于根据当前读取的词法单元和栈顶符号决定下一步要执行的动作。在LL(1)语法分析中，语法分析表是一个二维数组，第一维表示栈顶符号，第二维表示当前读取的词法单元。每个表格中存储一个产生式的编号，或者表示出错的标记。

例如，对于上面的语法规则，我们可以构造如下的语法分析表：

| | id | + | * | ( | ) | $ |
|:-:|:--:|:-:|:-:|:-:|:-:|:-:|
| E | 1 | 2 | | 1 | | |
| T | 3 | | 4 | 3 | | |
| F | 5 | | | 6 | | |

其中，行表示栈顶符号，列表示当前读取的词法单元，每个表格中的数字表示要执行的产生式编号，或者表示出错的标记。例如，当栈顶符号为E，当前读取的词法单元为“id”时，应该执行产生式E -> T，因此表格中的(1, id)处填写产生式编号1。

有了语法分析表，我们就可以实现一个LL(1)语法分析器：

void parse(char *input) {
    int pos = 0;
    int stack[MAX_STACK_SIZE];
    int top = 0;
    stack[top] = 0; // 初始栈顶符号为$，对应编号0
    int token = get_token(input, &pos);
    while (1) {
        int symbol = stack[top];
        if (symbol == 0 && token == '$') {
            printf("Parsing successful!\n");
            break;
        } else if (symbol >= 1 && symbol <= 6 && token >= 1 && token <= 5) {
            int prod = parse_table[symbol][token];
            if (prod == 0) {
                printf("Syntax error: unexpected token '%c'\n", input[pos]);
                exit(1);
            } else {
                int len = strlen(production[prod]);
                for (int i = len - 1; i >= 0; i--) {
                    int sym = production[prod][i];
                    if (sym == EPSILON) {
                        continue;
                    } else if (sym == symbol) {
                        top--;
                    } else {
                        stack[++top] = sym;
                    }
                }
            }
        } else {
            printf("Syntax error: unexpected token '%c'\n", input[pos]);
            exit(1);
        }
        token = get_token(input, &pos);
    }
}

这个函数首先初始化栈顶符号为$，然后循环读取输入字符序列中的词法单元，直到读取完毕。每次循环读取栈顶符号和当前词法单元，然后查找语法分析表中对应的产生式编号，如果找到了则按照产生式进行规约，否则报语法错误。规约时将产生式右侧的符号依次压入栈中，直到将产生式左侧的符号弹出为止。

完整代码如下：