递归下降子程序法设计表达式语法分析器

"这篇实验报告主要探讨了如何设计和实现一个表达式语法分析器，采用的是递归下降子程序法和LL（1）分析法。报告由计算机1605班的张亚强完成，其目标是构建一个能处理包含数字、字符串、运算符和括号的标准表达式的语法分析器。实验内容包括输入字符串的标准化处理，以及关键函数的实现，如将输入字符串转换为标准字符串的`void To_String()`函数。" 在编译原理中，表达式语法分析器是解析程序的一部分，它的任务是根据给定的语法规则对输入的源代码表达式进行分析，识别出符合规则的结构，并转化为中间形式，以便后续的编译或解释过程。本实验采用的递归下降子程序法是一种基于上下文无关文法的解析技术，它利用一系列互相调用的函数来模拟文法的非终结符，从而实现对输入的解析。 实验首先对输入的表达式进行预处理，将各种字符和数字转化为统一的标准形式。例如，数字和字符串被标记为'I'，加减运算符标记为'w'，乘除运算符标记为'W'，保留括号原样，其他特殊字符直接保留。这个过程可以理解为一种简单的词法分析，目的是为了简化后续的语法分析步骤。 `void To_String()`函数是实现这一转换的关键，它遍历输入字符串，逐个检查字符，并根据预定义的规则将其替换为对应的标准化符号。例如，遇到数字或字母时，函数会连续读取直到遇到非字母数字字符为止，然后将整个序列标记为'I'。遇到加减运算符时，分别替换为'w'，乘除运算符替换为'W'。其余未特别处理的字符直接添加到标准化字符串中。 在实现递归下降子程序法的过程中，通常每个非终结符对应一个函数，这些函数通过递归调用来匹配和处理输入的符号。对于表达式，可能需要定义如`expr()`、`term()`、`factor()`等函数，分别对应表达式、项和因子的解析。这些函数会根据LL（1）分析表进行决策，LL（1）分析法是一种自左至右扫描输入，且仅看一个输入符号预测下一步动作的解析方法。 在实际的表达式语法分析器中，除了词法转换和递归下降解析，还可能包括错误处理机制，如检测非法字符、未匹配的括号或其他语法错误。一旦分析成功，输出的中间形式可以是抽象语法树（AST）或其他适合后续编译或解释的形式。 这个实验报告描述了一个基础但重要的编译原理概念——表达式语法分析器的实现。通过递归下降子程序法和LL（1）分析，学生能够掌握如何将复杂的源代码表达式转化为可处理的内部形式，这是编译器设计中的关键步骤。