自上而下LL(1)文法分析实验详解

自上而下语法实验是一种程序设计方法，主要用于解析和验证输入符号串是否符合预先定义的文法。在这个实验中，重点是LL(1)分析，这是一种特定类型的上下文无关文法，它遵循一种规则，即在分析过程中，对于每个非终极符，总是能预测出一个确定的下一个输入符号。 实验的核心在于以下几个步骤： 1. 实验目的： - 目的是深入理解自上而下分析法，即从最高级别的规则开始，逐步分解输入序列，直到遇到终结符或者无法预测下一步的动作。 - 编制和调试LL(1)分析程序，该程序能够处理任何输入的符号串，并根据文法判断其合法性。 2. 实验内容： - 设计思想：LL(1)文法的关键在于构造预测分析表，它基于FIRST集、FOLLOW集和SELECT集来确定分析策略。在分析过程中，需要确保每一步都能预测到唯一的后续输入符号，避免左递归和右递归带来的歧义。 - 预测分析表：这是一个二维数组，用于存储文法的非终极符与可能的输入符号之间的对应关系，包括产生式的右部字符串或null。分析时，通过查找表中对应的元素，决定如何推进分析。 - 语法分析程序构造：程序的主要部分涉及符号栈操作（替换、匹配、接受和报错），例如当栈顶元素为非终极符且与输入符号匹配时，执行替换操作；若栈顶元素为终结符，则进行匹配，若成功则继续，否则报错。当遇到输入结束时，表示分析成功，否则报错并停止。 - 程序结构：实验中包含函数调用格式的描述，定义了一个结构体用于存储分析过程中的信息，如原始字符和状态等。函数的调用方式和参数意义对理解程序逻辑至关重要。 3. 测试与总结： - 实验中会提供测试代码和预期结果，通过实际运行和分析结果验证程序的正确性。 - 结论部分会对整个实验进行总结，可能包括学习收获、遇到的问题以及优化建议。 通过这个实验，学生不仅能够掌握LL(1)文法的理论知识，还能实践编程技巧，提升对上下文无关文法解析和自上而下分析算法的运用能力。