交互式面向对象算符优先分析器设计与实现

算符优先分析算法是一种在编译原理中常用的解析技术，它主要用于处理语法分析中的优先级问题，特别是在词法分析阶段。本文档介绍了一个C语言实现的交互式面向对象的算符优先分析程序，该程序的主要目标是设计并实现一种算法，能够处理文法的输入、转换、优先级分析以及生成相关数据结构。 1. 实验目的： - 深入理解算符优先分析方法：通过实际编程实现，学生可以亲手构建一个系统，直观感受算法的工作原理。 - 输入文法规则：程序应能接受用户输入的文法规则，这些规则包括非终结符和它们之间的运算符及其优先级。 - 文法转换：分析过程中，需要将输入的文法符号按照规则进行转换，例如识别操作数和运算符。 - 首尾VT集合生成：对于每个非终结符，计算其FirstVT（最左推导产生的第一个符号集）和LastVT（最右推导产生的最后一个符号集）。 - 算符优先分析表：程序会根据文法的结构生成算符优先分析表，帮助确定在分析时的操作顺序。 - 移进-归约步骤：通过算法，确定在遇到不同运算符时应采取的行动，如是否移进或归约。 2. 实现细节： - 程序中定义了多个字符数组，如`data`用于存储算符优先关系，`chars`作为符号栈，`lable`存储文法终极符集等。 - 用户输入的文法符号被存储在`input`数组中，而`string`和`st`数组则用于存储文法规则的临时结果。 - 通过变量如`fflag`和`lflag`，程序跟踪非终结符的FirstVT和LastVT集合的状态，确保在计算时不会重复。 3. 设计源码： 在给出的代码片段中，可以看到`#include`语句引入了必要的库，如`stdio.h`、`stdlib.h`和`iostream.h`。接下来，程序定义了一些全局变量来存储数据，如字符数组、计数器和标志数组。函数实现可能包括词法分析、优先级比较、文法转换逻辑等关键部分，这些函数可能会处理如`isdigit()`、`isalpha()`等函数，以判断输入符号的类型。 4. 功能流程： - 从输入流开始，程序首先将"$"置入算符栈，然后逐个读取输入字符串中的符号。 - 当遇到操作数时，将其压入操作数栈，然后继续扫描。 - 当遇到运算符时，程序将栈顶运算符的优先级与当前运算符进行比较，根据优先级规则执行相应的操作，可能是移进或归约。 - 对于文法符号的处理，涉及到对文法规则的遍历和应用，以及FirstVT和LastVT的计算，直到整个表达式解析完毕。 这个C语言的算符优先分析程序通过交互方式演示了如何根据文法规则进行分析和转换，提供了对算符优先分析理论的实践应用，有助于理解和掌握这一编译原理的关键技术。