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 20:25:35 浏览: 9
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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