设计一个简单的语法分析器,能够将输入的单词序列分析成语法树,支持语法规则、优先级等特性
时间: 2024-04-23 18:25:35 浏览: 124
好的,这是一个相对复杂的任务,需要用到编译原理中的知识。我会尽可能简单地解释一下。
首先,需要定义语法规则,也就是文法。文法是一个四元组 G=(V, T, P, S),其中:
- V 是一个非终结符的集合;
- T 是一个终结符的集合;
- P 是一个产生式规则的集合,每个规则形如 A -> α,其中 A∈V,α∈(V∪T)*;
- S 是一个起始符号,也就是文法的根节点,S∈V。
例如,下面是一个简单的四则运算文法:
V = {S, E, T, F}
T = {+, -, *, /, (, ), id, num}
P = {
S -> E,
E -> E + T | E - T | T,
T -> T * F | T / F | F,
F -> ( E ) | id | num
}
S = S
这个文法包含了四个非终结符和八个终结符,其中 id 和 num 表示标识符和数字。产生式规则描述了如何从一个符号推导出另一个符号。
接下来,需要实现一个词法分析器,也就是将输入的字符串按照文法规则分成一个个单词,也就是终结符。例如,输入字符串 "2 + 3 * (5 - 2)" 应该被分成这样几个单词:
num, +, num, *, (, num, -, num, )
然后,需要实现一个语法分析器,将这些单词按照文法规则组合成语法树。语法树是一个树形结构,其中每个节点表示一个符号,每个叶子节点表示一个终结符。
具体实现可以用递归下降分析法,也就是写一个函数来处理每个非终结符。例如,对于上面的四则运算文法,可以写出下面的代码:
```
// E -> E + T | E - T | T
Node* parse_E() {
Node* node = parse_T();
while (current_token.type == PLUS || current_token.type == MINUS) {
Token op = current_token;
eat(op.type);
Node* right = parse_T();
node = new Node(op, node, right);
}
return node;
}
// T -> T * F | T / F | F
Node* parse_T() {
Node* node = parse_F();
while (current_token.type == MULTIPLY || current_token.type == DIVIDE) {
Token op = current_token;
eat(op.type);
Node* right = parse_F();
node = new Node(op, node, right);
}
return node;
}
// F -> ( E ) | id | num
Node* parse_F() {
if (current_token.type == LPAREN) {
eat(LPAREN);
Node* node = parse_E();
eat(RPAREN);
return node;
} else if (current_token.type == ID) {
Token id = current_token;
eat(ID);
return new Node(id);
} else if (current_token.type == NUM) {
Token num = current_token;
eat(NUM);
return new Node(num);
} else {
// 报错
}
}
```
这个代码使用了一个全局变量 current_token 表示当前的终结符,eat 函数表示读入并消耗一个终结符。每个函数返回一个语法树节点。
最后,需要将语法树输出成字符串或者其他形式。输出方法根据具体需求而定。
当然,这只是一个简单的示例,实际实现中可能需要考虑更多问题,例如错误处理、优先级、左递归等等。但是基本思路是相似的。
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