编译原理课程设计：实现词法分析与LL(1)语法分析器

资源摘要信息: "词法分析器与语法分析器.rar" 该资源包含了编译原理课设的相关代码和说明文档，其主要涉及到编译过程中的两个重要阶段：词法分析和语法分析。具体来说，该压缩包中包含了词法分析器和语法分析器的源代码文件、可执行文件以及一些辅助的文本文件，它们共同构成了一个简单的编译器前端。 在词法分析器部分，其核心功能是将源代码中的字符序列转换为一个个有意义的词法单元（tokens），并且过滤掉无意义的空格、换行等。这部分的代码涉及到了状态机的构建，其中包括了非确定有限自动机（NFA）到确定有限自动机（DFA）的转换、以及对DFA中状态转换关系的提取。 对于语法分析器部分，其核心功能是根据给定的文法规则，将词法单元流（token stream）组织成抽象语法树（AST），用于后续的语义分析和代码生成。语法分析器的代码包括了对预测分析表的构建和使用，以及对FIRST和FOLLOW集合的计算，这些都是进行LL(1)分析的重要步骤。 下面详细介绍词法分析器和语法分析器中涉及的关键知识点： 词法分析器函数说明： - `void preInit();`：在词法分析器中，该函数用于初始化关键字集合和一些关键的状态变量，以便开始词法分析过程。 - `void init();`：负责对正规文法进行初始化，设置好正则表达式的规则。 - `void inputEX(string rule);`：此函数将三型文法（正则表达式）规则存储到数据结构中，为后续的分析做准备。 - `set<char> Closure(FA nfa, char st);`：计算给定非确定有限自动机（NFA）状态的闭包。 - `set<char> unionSet(set<char>s1,set<char>s2);`：对两个字符集合进行并集操作。 - `set<char> e_move(FA nfa,char st, char ch);`：在NFA中执行ε（epsilon）移动操作，即从状态st在输入字符ch的情况下可能到达的所有状态集合。 - `bool equalSet(set<char> s1, set<char> s2);`：判断两个状态集合是否相等，用于在子集构造DFA过程中避免重复状态的生成。 - `void createNFA(string express);`：将产生式规则转换为非确定有限自动机（NFA）。 - `FA createDFA(FA nfa);`：将NFA转换为确定有限自动机（DFA）。 - `bool isLetter(char ch);` 和 `bool isDigit(char ch);`：分别用于判断字符ch是否为字母或数字。 - `map<char,char> getTrans(char nowNode);`：从DFA中获得当前节点的状态转换映射。 - `Ans runDFA(string str,int pos,int line);`：运行DFA，从给定位置开始识别源程序字符串。 语法分析器函数说明： - `void init();`：用于初始化正规文法。 - `void initVt();`：初始化所有的终结符，构建文法的终结符表。 - `void inputEX(string rule);`：将二型文法（上下文无关文法）规则存储到数据结构中。 - `void calFisrt();`：计算文法的FIRST集合，即在不考虑产生式右部 FOLLOW 集合的情况下，某个产生式左部可推导出的终结符序列。 - `void calFollow();`：计算文法的FOLLOW集合，表示在某些产生式中，某个非终结符号后面可以紧跟哪些终结符号。 - `void calSelect();`：计算SELECT集合，用于确定在特定非终结符和输入符号的情况下应该应用哪条产生式规则。 - `int get_column(string target);`：根据终结符目标获取其在预测分析表中的列索引。 - `int get_row(string target);`：根据非终结符目标获取其在预测分析表中的行索引。 - `void create_table();`：根据文法规则构建预测分析表。 - `void print_table();`：打印出构建的预测分析表（实际上在程序中被注释掉了）。 - `vector<string> split(const string& str, const string& delim);`：根据分隔符delim将字符串str分割成多个部分。 - `void deal_tokens();`：处理词法分析器生成的token表，准备进行语法分析。 在代码说明.txt、ans.txt、2.txt、3.txt、DFA.txt和NFA.txt这些辅助文档中，用户可以找到对代码中各个函数的详细解释，以及编译过程中的一些中间结果和最终结果，帮助理解编译原理中的词法分析和语法分析的具体实现过程。 需要注意的是，上述代码和说明文档是为了辅助理解编译原理课程的学习而设计的，代码的可读性和注释都是为了便于教学目的而精心编写。实际的编译器设计可能会更加复杂和高效。