用C语言写SLR(1)分析

SLR(1)分析是一种自底向上的语法分析方法，它是一种比较简单实用的语法分析方法。下面我将介绍如何用C语言实现SLR(1)分析。

SLR(1)分析的关键是构造LR(0)自动机，并对其进行增广，然后构造SLR(1)分析表。下面是具体实现步骤：

1. 定义文法产生式规则的数据结构：

typedef struct production{
    char left; // 产生式左部
    char right[10]; // 产生式右部
    int len; // 产生式右部长度
} production;

2. 定义LR(0)自动机状态的数据结构：

typedef struct state{
    int id; // 状态编号
    int item_num; // 项目数
    int items[20]; // 项目编号
    int action[128]; // 移进/规约动作
    int go_to[10]; // 转移状态
} state;

3. 构造LR(0)自动机：

int goto_table[20][10]; // 转移表
state states[20]; // 状态表
int state_num = 0; // 状态数

void closure(int items[], int *item_num){
    // 计算闭包
}

void goto(int items[], int item_num, int x, int *new_items, int *new_item_num){
    // 计算转移
}

void construct_LR0_automaton(){
    // 初始化第一个状态
    int items[20] = {0};
    items[0] = 1;
    int item_num = 1;
    closure(items, &item_num);
    states[state_num].id = state_num;
    states[state_num].item_num = item_num;
    for(int i = 0; i < item_num; i++){
        states[state_num].items[i] = items[i];
    }
    state_num++;

    // 构造其他状态
    for(int i = 0; i < state_num; i++){
        for(char x = 'A'; x <= 'Z'; x++){
            int new_items[20] = {0};
            int new_item_num = 0;
            goto(states[i].items, states[i].item_num, x, new_items, &new_item_num);
            if(new_item_num > 0){
                int flag = 0;
                for(int j = 0; j < state_num; j++){
                    if(states[j].item_num == new_item_num){
                        int k;
                        for(k = 0; k < new_item_num; k++){
                            if(new_items[k] != states[j].items[k]){
                                break;
                            }
                        }
                        if(k == new_item_num){
                            // 状态已存在
                            states[i].go_to[x-'A'] = states[j].id;
                            flag = 1;
                            break;
                        }
                    }
                }
                if(flag == 0){
                    // 创建新状态
                    closure(new_items, &new_item_num);
                    states[state_num].id = state_num;
                    states[state_num].item_num = new_item_num;
                    for(int k = 0; k < new_item_num; k++){
                        states[state_num].items[k] = new_items[k];
                    }
                    states[i].go_to[x-'A'] = state_num;
                    state_num++;
                }
            }
        }
    }

    // 构造转移表
    for(int i = 0; i < state_num; i++){
        for(char x = 'A'; x <= 'Z'; x++){
            if(states[i].go_to[x-'A'] != -1){
                goto_table[i][x-'A'] = states[i].go_to[x-'A'];
            }
        }
    }
}

4. 对LR(0)自动机进行增广：

void augment(){
    // 添加新的起始产生式
    productions[len].left = 'S';
    productions[len].right[0] = start_symbol;
    productions[len].len = 1;
    len++;
    // 修改原有产生式
    for(int i = 0; i < len-1; i++){
        productions[i].left++;
    }
    non_terminal_num++;
    start_symbol = 'S';
}

5. 构造SLR(1)分析表：

int action_table[20][128]; // 分析表
int goto_table[20][10]; // 转移表

void construct_SLR1_table(){
    // 初始化分析表
    for(int i = 0; i < state_num; i++){
        for(int j = 0; j < 128; j++){
            action_table[i][j] = -1;
        }
        for(int j = 0; j < 10; j++){
            goto_table[i][j] = -1;
        }
    }
    // 填充分析表
    for(int i = 0; i < state_num; i++){
        for(int j = 0; j < productions_num; j++){
            for(int k = 0; k < states[i].item_num; k++){
                if(productions[j].left == items[states[i].items[k]].left && items[states[i].items[k]].dot == items[states[i].items[k]].len){
                    // 形如 A->α.
                    if(productions[j].left == start_symbol){
                        // 接受状态
                        action_table[i][END] = ACCEPT;
                    }else{
                        // 规约状态
                        for(int l = 0; l < terminal_num; l++){
                            if(follow[productions[j].left-'A'][l] == 1){
                                action_table[i][l+'a'] = j;
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
        for(char x = 'a'; x <= 'z'; x++){
            if(states[i].go_to[x-'a'] != -1){
                // 移进状态
                action_table[i][x] = SHIFT;
                action_table[i][x] += states[i].go_to[x-'a'];
            }
        }
        for(char x = 'A'; x <= 'Z'; x++){
            if(states[i].go_to[x-'A'] != -1){
                // 转移状态
                goto_table[i][x-'A'] = states[i].go_to[x-'A'];
            }
        }
    }
}

6. 进行语法分析：

void syntax_analysis(char *input){
    int stack[100] = {0};
    int top = 0;
    stack[top] = 0;
    int ptr = 0;
    while(1){
        int state = stack[top];
        char ch = input[ptr];
        int action = action_table[state][ch];
        if(action == SHIFT){
            top++;
            stack[top] = goto_table[state][ch-'a'];
            ptr++;
        }else if(action == ACCEPT){
            printf("Accept\n");
            break;
        }else if(action >= 0){
            int len = strlen(productions[action].right);
            for(int i = 0; i < len; i++){
                top--;
            }
            int new_state = stack[top];
            stack[top+1] = action_table[new_state][productions[action].left];
            top++;
        }else{
            printf("Error\n");
            break;
        }
    }
}

以上是用C语言实现SLR(1)分析的基本步骤，具体实现还需要根据实际情况进行调整。