自底向上语法分析：归约与句柄寻找

"分析器的四种动作-编译原理自底向上的语法分析(1)" 在编译原理中，语法分析是将源代码字符串转换成抽象语法树的过程，这一过程通常分为自顶向下和自底向上的两种策略。本资源主要关注自底向上的语法分析。这种分析方法从输入字符串开始，通过不断应用产生式进行归约，最终目标是得到文法的起始符号，表明输入字符串具有正确的语法。如果无法达到这个目标，那么就会报告语法错误。 自底向上的语法分析包含四个关键动作： 1) **移进（Shift）**：当分析器遇到输入串中的下一个符号时，会将其移动到分析栈的顶部。这是分析过程中的基本步骤，允许分析器逐步处理输入串。 2) **归约（Reduce）**：如果栈顶的若干个符号可以由某个产生式的右侧表示，那么这些符号会被一个非终结符（产生式的左侧）替换，这个过程称为归约。归约是自底向上的核心操作，它使得分析器能逐步构建出更高级的语法结构。 3) **接受（Accept）**：当归约过程结束，且栈顶只剩下一个文法的起始符号时，分析器接受输入串，表明输入字符串是符合文法规则的。 4) **出错（Error）**：如果在分析过程中发现无法按照文法进行归约或移进，分析器会执行出错处理，通常包括回溯、错误恢复策略等，以尝试继续分析或报告错误位置。 在5.1节中，介绍了如何进行自底向上的分析。分析的基本思路是从输入串出发，通过反复归约，如果最终能得到文法的起始符号，那么输入串就是有效的。这个过程的关键在于寻找句型中的“句柄”——一个可以直接归约的子串。例如，给定文法`S→aAcBe`, `A→Ab|b`, `B→d`，分析过程可以通过不断地寻找句柄并进行归约，从而构建出对应的语法树。 例如，对于句子`abbcde`，分析过程如下： - a -> aA -> Ab -> bbcde -> bcde -> cde -> de -> e -> aAc -> aAcB -> Be -> e -> S 这个过程反映了从输入串到文法起始符号S的归约路径，同时生成了相应的语法树。 此外，资源中提到了几个关键概念： - **最左推导** 和 **最右推导** 是两种不同的推导方式，分别对应于自顶向下分析过程中的不同策略。 - **短语** 和 **直接短语** 是在分析过程中识别的语法结构片段，直接短语中的句柄是进行归约的关键。 - **规范归约** 是一种特殊的归约序列，它确保每次归约都是从句型的最左边进行，对应于自底向上分析中的最左归约。 在实际的分析器实现中，通常会有一个控制程序来协调移进和归约的动作，同时维护输入缓冲区和分析栈，确保分析过程的正确性。分析器还需要能够处理错误情况，例如通过错误恢复策略来尽可能地继续分析。