自上而下语法分析:LL(1)与递归下降
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更新于2024-08-16
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"本文主要介绍了编译原理中的构造FIRST(α)集合以及自上而下(自顶向下)的语法分析方法,特别是LL(1)分析法。"
在编译原理中,构造FIRST(α)集合是用于语法分析的一个重要步骤。FIRST集合代表了一个非终结符α可能开始的所有符号序列,包括终结符和空字符ε。首先,我们构建每个非终结符X的FIRST(X)集合,接着通过迭代过程,不断添加终结符和ε,直到集合不再变化。这个过程对于自上而下分析,尤其是LL(1)分析法,至关重要,因为它帮助决定在解析过程中如何选择正确的产生式。
语法分析的任务是确定给定的单词符号串是否属于某个文法的句子,即判断它是否能通过文法的产生式规则推导出来。在自上而下分析法中,我们从文法的开始符号开始,尝试通过最左推导来匹配输入串。最左推导是指在推导过程中始终替换句型中最左边的非终结符。这种分析方式通常涉及构造一个语法树,从根节点(开始符号)开始,向下扩展到叶子节点(单词符号)。
LL(1)分析法是一种自上而下的分析方法,其中“L”表示“从左到右”,“L”也代表“最左推导”,“1”表示仅使用当前输入符号和一个预测符号来决定下一步操作。在LL(1)分析中,我们需要构造一个预测分析表,用于指导分析器在遇到非终结符时应该选择哪个产生式。这个表基于FIRST集合并考虑了输入符号的下一个可能值。
在自顶向下分析中,关键问题是如何确定当遇到非终结符B时,应该使用哪一条产生式B→A1|A2|…|An进行替换。这通常通过分析当前输入符号和每个Ai的FIRST集来决定。如果存在一个Ai的FIRST集包含当前输入符号,那么就选择对应的产生式。
除了LL(1)分析,还有其他自下而上的分析方法,如LR(0)、SLR(1)、LR(1)和LALR(1),这些方法采用归约过程,从输入符号串开始,逐步将符号串转换为文法的开始符号。它们使用不同的分析表和策略,但目的都是为了验证输入串是否符合文法。
构造FIRST(α)集合和自上而下语法分析是编译器设计的重要组成部分,它们帮助编译器理解并正确解析源代码,确保代码符合预定的语法规则。
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