C++实现LL(1)文法递归下降语法分析器详解

递归下降分析法是一种用于实现语法分析器的技术，它特别适用于LL(1)文法，这是一种特殊的文法类型，其中左部不包含左递归，并且每个非终结符的FIRST集合与它的FOLLOW集合之间没有交集。在这个特定的实验题目中，目标是编写一个C++程序来解析由给定文法定义的表达式。 首先，文法本身存在左递归，需要通过直接改写法进行处理。原始文法E可以被重写为E => E+T*(E)，这消除了左递归。然后，我们需要计算每个非终结符的FIRST集合（第一个符号集），如E、T和F的FIRST集合包括加号、减号、星号、除号、圆括号和数字'i'。接着，计算FOLLOW集合（后续符号集），表示在当前符号后可能跟随的符号集合，这对于确定分析过程中的预测阶段至关重要。 对于LL(1)文法，预测分析器依赖于每个符号的SELECT集，这是FOLLOW集合与FIRST集合的交集。例如，SELECT(E')的集合会包括+、-和可能的结束标记或注释符号。有了这些集合，分析器可以通过预测下一个可能出现的符号来决定如何处理当前的输入。 在实际的递归下降分析器实现中，会根据SELECT集来设计解析规则，如E的规则可能是E -> E' (匹配SELECT(E'))，然后进一步处理E'的规则。程序会逐个读取输入文件中的表达式，根据分析器规则尝试匹配和消费输入，直至完整解析或遇到无法匹配的情况。 在编码过程中，需要注意以下几点： 1. 定义解析函数，每个非终结符对应一个函数，函数内部包含针对相应文法规则的分支结构。 2. 使用堆栈来保存当前状态和待处理的子表达式。 3. 对于预测阶段，根据SELECT集和当前输入的符号进行判断。 4. 处理左递归时，可能需要递归调用自身，直到找到无左递归的形式。 最后，分析器的输出将指示输入表达式的合法性，如果分析成功则显示分析信息，否则输出失败提示。这个实验项目是编译原理学习中的重要实践环节，能够帮助学生深入理解语法分析器的工作原理和LL(1)文法的特性。