使用递归下降法设计WHILE循环语句解析器

"本文档讨论了如何使用递归下降法设计一个翻译程序来识别WHILE循环语句。主要涉及了文法的撰写、实现思想、词法分析器、语法分析器和语义分析器的构造，并给出了具体的文法描述和消除左递归后的递归文法。此外，还提到了属性文法的描述，用于指导程序的输出格式。" 在编程语言处理中，递归下降法是一种常见的自顶向下语法分析技术，尤其适用于构造解析器。在本任务中，目标是设计一个Java程序来识别C语言风格的WHILE循环语句。首先，我们需要定义一个能够描述WHILE循环结构的上下文无关文法。给定的文法如下： 1. `<while语句>::=while(<条件表达式>)(<赋值语句>|<while语句>)` 2. `<条件表达式>::=(<标识符>|<无符号整数>）<条件运算符>(<标识符>|<无符号整数>)` 3. `<标识符>::=<字母>(<字母>|<数字>)` 4. `<条件运算符>::=>|<|=[1]` 5. `<无符号整数>::=<数字>（<数字>)` 6. `<赋值语句>::=<标识符>=(<标识符>|<数字>)<算术运算符>(<标识符>|<数字>)` 7. `<算术运算符>::=+|-|*|/` 为了适应递归下降法，文法需要消除左递归。原始的`<while语句>`产生式存在左递归，经过转换后，我们得到： - `S->while(B)S|i=E` - `B->ErelopE` - `relop-><|=|>` - `E->(E)F|iF|nF` - `F->+EF|-EF|*EF|/EF|ε` 这里，`S`是开始符号，`B`表示条件表达式，`E`和`F`分别代表表达式和简化后的表达式，`relop`是条件运算符，`i`和`n`代表标识符，`E`和`F`的递归结构用于处理算术运算。 在实现过程中，程序需要包含一个词法分析器来处理输入的字符串，识别关键字、标识符、常量、操作符等，并将它们放入符号表。词法分析器是程序的第一步，它的功能是将源代码分解成一个个有意义的单元——词法单元。 接下来是语法分析阶段，这里使用了递归下降方法。程序会根据给定的文法规则，自顶向下地尝试匹配输入的词法单元。如果输入的语句能够通过开始符号`S`推导出来，那么说明它符合WHILE循环语句的文法。 最后，语义分析器负责处理分析结果并输出。在这个案例中，输出是三地址码的形式，这是一种中间表示，便于后续的编译或解释过程。三地址码通常包含三个操作数：两个源操作数和一个目标操作数，例如`t1 = t2 + t3`。 属性文法的描述用于指导程序如何生成这些三地址码，比如在`S->while(B)`的产生式中，`S.first:=newtemp;`表示创建一个新的临时变量，用于存储`while`语句的开始地址。 这个项目涉及了从词法分析到语义分析的完整编译过程，使用递归下降法作为语法分析的核心工具，目的是构建一个能识别和转换WHILE循环语句的程序。