语法分析器c语言编写

语法分析器（Parser）是编译器中的一个重要组成部分，主要作用是将词法分析器（Lexer）生成的词法单元序列转换为语法树（Parse Tree）或抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST），同时检查语法错误。以下是一个简单的语法分析器的C语言实现：

1. 定义语法规则和语法树节点结构体

// 语法规则结构体
typedef struct {
    char *name;         // 规则名称
    char **tokens;      // 规则对应的终结符
    int num_tokens;     // 终结符数量
    int is_terminal;    // 是否是终结符
} Rule;

// 语法树节点结构体
typedef struct node {
    char *name;         // 节点名称
    struct node **children; // 子节点指针数组
    int num_children;   // 子节点数量
} Node;

2. 定义语法规则和语法树节点的创建和销毁函数

// 创建语法规则
Rule *create_rule(char *name, char **tokens, int num_tokens, int is_terminal) {
    Rule *rule = (Rule *)malloc(sizeof(Rule));
    rule->name = name;
    rule->tokens = tokens;
    rule->num_tokens = num_tokens;
    rule->is_terminal = is_terminal;
    return rule;
}

// 销毁语法规则
void destroy_rule(Rule *rule) {
    free(rule->tokens);
    free(rule);
}

// 创建语法树节点
Node *create_node(char *name, int num_children) {
    Node *node = (Node *)malloc(sizeof(Node));
    node->name = name;
    node->children = (Node **)malloc(num_children * sizeof(Node *));
    node->num_children = num_children;
    return node;
}

// 销毁语法树节点
void destroy_node(Node *node) {
    int i;
    for (i = 0; i < node->num_children; i++) {
        destroy_node(node->children[i]);
    }
    free(node->children);
    free(node);
}

3. 定义语法规则数组和语法分析函数

// 语法规则数组
Rule rules[] = {
    {"stmt", {"print", "(", "expr", ")", ";"}, 5, 0},
    {"expr", {"id", "=", "num"}, 3, 0},
    {"id", {"a", "b", "c"}, 3, 1},
    {"num", {"0", "1", "2", "3", "4", "5", "6", "7", "8", "9"}, 10, 1}
};

// 语法分析函数
Node *parse_tokens(char **tokens, int num_tokens, Rule *rules, int num_rules) {
    int i, j;
    Node *node, *child;
    Node *stack[num_tokens];
    int top = -1;

    for (i = 0; i < num_tokens; i++) {
        node = create_node(tokens[i], 0);
        while (top >= 0) {
            if (stack[top]->num_children < rules[top].num_tokens) {
                // 匹配规则中的终结符
                if (strcmp(rules[top].tokens[stack[top]->num_children], tokens[i]) == 0) {
                    stack[top]->children[stack[top]->num_children++] = node;
                    break;
                }
                destroy_node(stack[top]->children[stack[top]->num_children]);
                stack[top]->num_children--;
            } else {
                // 匹配规则中的非终结符
                for (j = 0; j < num_rules; j++) {
                    if (!rules[j].is_terminal && strcmp(rules[j].name, stack[top]->name) == 0) {
                        child = create_node(rules[j].name, rules[j].num_tokens);
                        stack[top]->children[stack[top]->num_children++] = child;
                        stack[++top] = child;
                        break;
                    }
                }
                if (j == num_rules) {
                    // 无法匹配任何规则，语法错误
                    return NULL;
                }
            }
        }
        if (top < 0) {
            // 栈已空，无法匹配任何规则，语法错误
            destroy_node(node);
            return NULL;
        }
    }
    if (top != 0 || stack[top]->num_children != rules[top].num_tokens) {
        // 栈未空或者栈顶节点未匹配完整个规则，语法错误
        return NULL;
    }
    return stack[0];
}

以上是一个简单的语法分析器的C语言实现，可以根据不同的语法规则和词法单元序列进行语法分析，并生成语法树或抽象语法树。