自底向上语法分析LR(1)实验报告

"180110527_李秋阳_实验二1 - 编译原理实验报告 - LR(1)语法分析" 实验报告的内容聚焦于编译原理中的一个重要概念——LR(1)语法分析，这是一种自底向上的语法分析方法。该实验旨在深入理解和实践LR(1)分析器的实现原理和技术，通过使用C++14编程语言以及Clion集成开发环境来完成。 实验的目标包括： 1. 深入理解语法分析程序的内部运作机制。 2. 学习和掌握LR(1)分析法，了解其自左向右扫描和自底向上的解析特性。 实验的方法涉及以下步骤： 1. 使用C++14编程，利用Clion作为开发工具，配合编译工作台来生成LR(1)分析表和状态机。 2. 实现自动构建关键数据结构，如FIRST集、有效项目集规范族和确定有限自动机（DFA）。 3. 构建LR(1)分析表，用于解析输入字符串，并输出解析过程中采用的产生式。 实验代码结构设计如下： 1. `Production`结构体表示产生式，包含左部符号（非终结符）和右部符号串（可以包含终结符和非终结符）。 2. `LR1Item`结构体表示LR(1)项目，包括产生式、当前位置和看前后缀字符。 3. `LR1Items`结构体存储一组LR(1)项目，代表一个项目集。 4. `CanonicalCollection`结构体组织所有项目集规范族，同时维护状态转移函数g。 5. `Grammar`结构体封装文法规则，包括非终结符集合T、终结符集合N和产生式列表prods。 辅助函数包括： 1. 鉴别字符是否为非终结符的函数。 2. 计算FIRST集的函数，用于获取非终结符开始可能产生的符号集合。 3. 其他可能的辅助函数，如构造项目集规范族、生成DFA和构建LR(1)分析表。 在实验过程中，学生将学习如何通过计算和处理这些数据结构来构建和使用LR(1)分析器。LR(1)分析器的关键在于其能处理具有前瞻信息的文法，即每个项目后面都有一个额外的看后缀字符，帮助决策下一个动作。通过实验，李秋阳将能够实现一个完整的LR(1)解析过程，从而加深对编译器构造的理解。