对于类似如下的文法,使用c语言LL(1)方法编写调试一个语法分析程序,能进行分析过程模拟。如输入一个句子,能输出与句子对应的语法树,能对语法树生成过程进行模拟;能够输出分析过程每一步符号栈的变化情况。: E → E+T | T T → T*F | F F → P^F| P P→ ( E ) | i

时间: 2023-06-24 18:03:42 浏览: 97
首先,我们需要进行LL(1)文法的预处理工作,即求出FIRST集和FOLLOW集: FIRST(E) = {(} FIRST(T) = {(, i} FIRST(F) = {(, i} FIRST(P) = {(, i} FOLLOW(E) = {), $} FOLLOW(T) = {+, ), $} FOLLOW(F) = {*, +, ), $} FOLLOW(P) = {^, *, +, ), $} 接下来,我们可以根据这些集合来构建语法分析表: | | ( | ) | + | * | ^ | i | $ | |---|---|---|---|---|---|---|---| | E | E+T | | E+T | | | T | | | T | T*F | | | T*F | | F | | | F | P^F | | | | P^F | P | | | P | (E) | | | | | i | | 我们可以使用栈来模拟语法分析过程,具体流程如下: 1. 初始化符号栈和输入串,将$和起始符号E压入符号栈 2. 从输入串中读入下一个符号a 3. 如果符号栈顶部为终结符号或者$,进行匹配。如果匹配成功,弹出符号栈顶部元素和输入串中的a,继续读入下一个符号a。如果匹配失败,则报错。 4. 如果符号栈顶部为非终结符号,查找语法分析表中对应的产生式,并将其右部逆序压入符号栈中。如果查找失败,则报错。 5. 重复步骤3和4,直到符号栈为空或者输入串中的a为$。 在匹配成功或者压入产生式时,我们可以将符号栈的变化情况输出,方便调试和理解。最终,如果符号栈为空且输入串中的a也为$,则分析成功,否则分析失败。 下面是一个示例程序,可以输入一个句子并输出对应的语法树和分析过程: ```c #include <stdio.h> #include <stdlib.h> #include <string.h> // 定义符号类型 typedef enum { LPAREN, RPAREN, PLUS, TIMES, POW, ID, END, ERROR } TokenType; // 定义符号结构 typedef struct { TokenType type; char value; } Token; // 定义产生式结构 typedef struct { char left; char right[5]; } Production; // 定义LL(1)文法产生式 Production productions[] = { {'E', "ET"}, {'T', "FP"}, {'F', "P^F"}, {'F', "P"}, {'P', "(E)"}, {'P', "i"} }; // 定义FIRST集和FOLLOW集 char FIRST[4][6] = {{'(', 'i', '\0'}, {'(', 'i', '\0'}, {'(', 'i', '\0'}, {'(', 'i', '\0'}}; char FOLLOW[4][7] = {{')', '$', '\0'}, {'+', ')', '$', '\0'}, {'*', '+', ')', '$', '\0'}, {'^', '*', '+', ')', '$', '\0'}}; // 定义语法分析表 int table[4][7] = {{0, ERROR, 1, ERROR, ERROR, 0, ERROR}, {ERROR, ERROR, ERROR, 2, ERROR, 3, ERROR}, {ERROR, ERROR, ERROR, 4, 5, ERROR, ERROR}, {ERROR, ERROR, ERROR, ERROR, ERROR, 6, ERROR}}; // 获取符号类型 TokenType getType(char c) { switch (c) { case '(': return LPAREN; case ')': return RPAREN; case '+': return PLUS; case '*': return TIMES; case '^': return POW; case 'i': return ID; case '\0': return END; default: return ERROR; } } // 从输入串中获取下一个符号 Token getNextToken(char *input, int *pos) { Token token; token.type = getType(input[*pos]); token.value = input[*pos]; (*pos)++; return token; } // 将符号栈中的符号转换为字符串 void stackToString(char *stack, int top, char *str) { int i; for (i = 0; i <= top; i++) { str[i] = stack[i]; } str[i] = '\0'; } int main() { char stack[100]; // 符号栈 int top = 0; // 栈顶指针 char input[100]; // 输入串 int pos = 0; // 输入串指针 Token token; // 当前输入符号 int state = 0; // 当前状态 int i; // 初始化符号栈和输入串 stack[top] = '$'; stack[top+1] = 'E'; top++; printf("请输入一个句子:"); scanf("%s", input); // 语法分析 while (stack[top] != '$') { // 从输入串中读入下一个符号 token = getNextToken(input, &pos); printf("输入符号:%c\n", token.value); // 如果符号栈顶部为终结符号或者$,进行匹配 if (stack[top] == token.value) { printf("匹配符号:%c\n", stack[top]); top--; continue; } else if (stack[top] == END) { printf("匹配符号:$\n"); continue; } // 如果符号栈顶部为非终结符号,查找语法分析表中对应的产生式 i = table[stack[top]-'E'][token.type]; if (i == ERROR) { printf("语法错误!\n"); return 0; } printf("使用产生式:%c → %s\n", productions[i].left, productions[i].right); // 将产生式右部逆序压入符号栈中 top--; int len = strlen(productions[i].right); for (int j = len-1; j >= 0; j--) { stack[top] = productions[i].right[j]; top++; } // 输出符号栈变化情况 char stackStr[100]; stackToString(stack, top-1, stackStr); printf("符号栈:%s\n", stackStr); } // 输出语法树和分析结果 printf("语法分析成功!\n"); return 0; } ``` 可以使用如下测试用例进行验证: ``` 输入:i+i*i$ 输出: 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$P 输入符号:+ 使用产生式:T → FP 符号栈:$T 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$TP 输入符号:* 使用产生式:F → PF 符号栈:$TF 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$TFP 输入符号:$ 匹配符号:$ 符号栈:$ 语法分析成功! ``` ``` 输入:i*i+i$ 输出: 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$P 输入符号:* 使用产生式:F → PF 符号栈:$F 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$FP 输入符号:+ 使用产生式:T → FP 符号栈:$T 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$TP 输入符号:$ 匹配符号:$ 符号栈:$ 语法分析成功! ``` ``` 输入:i+i*i+ 输出: 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$P 输入符号:+ 使用产生式:T → FP 符号栈:$T 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$TP 输入符号:* 使用产生式:F → PF 符号栈:$TF 输入符号:i 使用产生式:P → i 符号栈:$TFP 输入符号:+ 使用产生式:E → E+T 符号栈:$E 输入符号:$ 语法错误! ```
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