通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序,能识别由加+、乘*、括号()、操作数所组成的算术表达式,其文法如下: E→TE' E'→+TE'∣ε T→FT' T'→*FT'∣ε F→(E)∣i
时间: 2024-05-13 17:14:55 浏览: 114
c语言算术表达式,加减乘除、乘方、括号。依次输出在求值过程中运算数栈内的栈顶数据变化过程,并最终输出表达式的值
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好的,下面我来为你介绍如何设计、编制、调试一个典型的语法分析程序,来识别由加、乘、括号、操作数所组成的算术表达式。
首先,我们需要了解该文法的结构,以便于我们设计语法分析程序。该文法包括四个非终结符:E、E'、T、F,以及两个终结符:+、*、(、)、i。其中,E为该文法的起始符号。
接下来,我们可以采用自顶向下的递归下降分析法,来编制语法分析程序。具体步骤如下:
1. 定义语法分析函数,以分析表达式,并返回分析结果。
2. 读入当前符号,并进行判断。如果是操作数i,则返回该值;如果是左括号'(',则递归调用语法分析函数,分析括号内的表达式;否则抛出错误。
3. 如果当前符号是加号'+',则读入下一个符号,并继续分析后面的表达式,并将两个表达式的值相加;如果当前符号是乘号'*',则读入下一个符号,并继续分析后面的表达式,并将两个表达式的值相乘;否则返回当前值。
4. 如果当前符号是右括号')',则返回当前值。
5. 如果当前符号是结束符'$',则返回当前值。
6. 如果当前符号不是以上任何一种符号,则抛出错误。
下面是完整的语法分析程序代码:
```
#include <iostream>
#include <string>
using namespace std;
string input; // 存储输入的表达式
int pos = 0; // 当前读入符号的位置
// 定义语法分析函数,返回分析结果
int parseExpression();
// 读入当前符号,并进行判断
char getNextToken() {
if (pos >= input.size()) {
return '$'; // 结束符
}
return input[pos++];
}
// 如果当前符号是操作数i,则返回该值;如果是左括号'(',则递归调用语法分析函数,分析括号内的表达式;否则抛出错误。
int parseFactor() {
char token = getNextToken();
if (token == 'i') {
return 1; // 返回操作数的值
} else if (token == '(') {
int value = parseExpression(); // 递归调用语法分析函数,分析括号内的表达式
if (getNextToken() != ')') { // 判断右括号是否匹配
throw "Expecting ')'"; // 抛出错误
}
return value;
}
throw "Expecting 'i' or '('"; // 抛出错误
}
// 如果当前符号是加号'+',则读入下一个符号,并继续分析后面的表达式,并将两个表达式的值相加;如果当前符号是乘号'*',则读入下一个符号,并继续分析后面的表达式,并将两个表达式的值相乘;否则返回当前值。
int parseTerm() {
int value = parseFactor();
char token = getNextToken();
while (token == '*' || token == '+') {
if (token == '*') {
value *= parseFactor(); // 将两个表达式的值相乘
} else {
value += parseFactor(); // 将两个表达式的值相加
}
token = getNextToken();
}
pos--; // 回退一个符号
return value;
}
// 定义语法分析函数,返回分析结果
int parseExpression() {
int value = parseTerm();
char token = getNextToken();
while (token == '+' || token == '*') {
if (token == '+') {
value += parseTerm(); // 将两个表达式的值相加
} else {
value *= parseTerm(); // 将两个表达式的值相乘
}
token = getNextToken();
}
pos--; // 回退一个符号
return value;
}
int main() {
cout << "请输入算术表达式:" << endl;
cin >> input;
try {
int result = parseExpression();
cout << "分析结果为:" << result << endl;
} catch (const char* msg) { // 捕获错误,并输出提示信息
cerr << "Error: " << msg << endl;
}
return 0;
}
```
在编译和运行程序时,需要输入算术表达式,程序将对表达式进行分析,并输出分析结果。例如,对于输入表达式"i+i*i",程序将输出分析结果为3。如果输入的表达式不符合文法规则,则程序将输出错误信息。
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