LR(1)文法分析与预测分析表构造 - 编译原理实验报告

"LR(1)文法分析是编译原理中的一个重要概念，涉及自底向上、从左至右的语法分析方法。该方法通过构造预测分析表来判断输入符号串是否符合给定文法的句子。在实验环境中，通常使用编程工具如VC++来实现LR(1)分析程序，该程序能够对输入的文法符号串进行分析，并根据LR(1)分析表判断其是否合法。" LR(1)文法分析是一种自底向上的语法分析技术，它结合了LR分析和LALR分析的特点。这里的"L"代表自底向上（Bottom-Up），"R(1)"代表从左至右扫描且考虑一个符号的Look-Ahead。这种分析方法基于预测分析表，用于指导解析过程。 预测分析表的构造主要包括以下步骤： 1. **构造状态**: LR(1)分析器的状态是由当前的非终结符和Look-Ahead符号组成的。每个状态代表解析过程中的一部分上下文。 2. **生成项集**: 项集是由文法产生式的扩展项组成，扩展项包含一个点号（"."）标记，表示已解析的部分。 3. **闭包操作**: 对于每个项集，计算其闭包，即添加所有可以通过“.”移动到当前状态的项。 4. **移进-归约决策**: 对于每个状态和Look-Ahead符号，确定是否执行移进（将输入符号推入栈）或归约（根据产生式从栈顶恢复非终结符）。 5. **合并相似状态**: 如果两个状态具有相同的移进和归约动作，它们可以被合并以简化分析表。 6. **冲突解决**: 在分析表中可能会遇到移进-归约冲突或归约-归约冲突，需要根据文法特性和语义规则来解决这些冲突。 在实验中，通常会使用C++等编程语言编写LR(1)分析程序，程序包括以下几个关键部分： 1. **定义数据结构**: 定义LR(1)分析表、状态、符号栈等数据结构。 2. **初始化**: 初始化状态空间，包括栈、变量和数组。 3. **输入处理**: 从用户处获取输入的文法符号串。 4. **分析算法**: 根据LR(1)分析表进行解析，对输入串进行栈操作，判断是否符合文法。 5. **错误处理**: 若输入串不符合文法，程序应能输出错误信息。 实验结果是对输入符号串是否为文法句子的判断，通过程序运行，可以加深对LR(1)分析方法的理解，尤其是其左向右扫描和自底向上的特性。 最后，实验心得指出，通过实际操作，可以更深入地掌握LR(1)分析程序的构建和应用，增强对编译原理中这一重要概念的理论与实践结合的能力。