编译原理:自下而上语法分析与LR分析法
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更新于2024-07-27
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"本文主要介绍了编译原理中的语法分析器设计,特别是自下而上的分析方法,包括算符优先分析和LR分析法,并通过实例解释了移进-归约过程。"
在编译原理中,语法分析器是构建编译器的关键部分,它的任务是根据词法分析器提供的符号流,确定其是否符合语言的语法规则。本资源主要关注的是自下而上的语法分析方法,这种分析方式尝试将输入字符串逆向归约到起始符号,相较于自上而下的方法,它通常更加高效且对语法的限制较少。
自下而上的分析方法主要涉及移进和归约两个操作。移进是将输入流中的终结符推进符号栈;归约则是当栈顶的符号组合可以匹配某个产生式的右部时,将这些符号从栈中弹出,并将产生式的左部符号压入栈。例如,在文法G[S]: S -> aAcBe 的例子中,分析字符串"abbcde"的过程是通过一系列移进和归约完成的,最终归约为起始符号S,表明输入字符串是一个合法的句子。
规范归约是自顶向下最右推导的逆过程,用于验证输入串是否符合文法。在规范归约过程中,我们从句子α开始,逐步将其归约为起始符号S。每个归约步骤都将句型的句柄替换为相应产生式的左部。句柄是句型中最左的直接短语,即最左边的非终结符可以立即展开的子串。例如,对于句子abbcde,归约过程为:abbcde -> aAbcde -> aAcde -> aAcBe -> S。
此外,文中的例子还展示了如何通过短语、直接短语和句柄的概念来理解规范归约。短语是指在文法中可以被展开的子串,直接短语是产生式的直接展开,句柄是直接短语中最左边的部分,它是归约的核心。在语法树中,句柄对应于最左子树的终端节点,这些节点只有一代父节点和子节点。
算符优先分析和LR分析法是自下而上分析的两种具体实现。算符优先分析利用算符优先关系表来决定何时进行归约,而LR分析法(Lookahead Rightmost Derivation)是一种更为复杂的分析技术,它结合了自底向上和自顶向下的策略,需要考虑输入的前瞻字符(lookahead)来决定下一步的动作。
最后,YACC(Yet Another Compiler-Compiler)是语法分析器的自动生成工具,它可以依据用户提供的文法描述生成对应的解析器代码,极大地简化了编译器的开发工作。
这篇资料深入讲解了编译原理中语法分析器的设计,特别是自下而上的分析方法,以及相关的概念和算法,对于理解和实现编译器的语法分析阶段具有重要价值。
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qingniaofy
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