LR(K)语法分析程序设计与实现

"中山大学数据科学与计算机学院的本科生实验报告，关注于编译器构造实验，特别是LR(K)语法分析程序。实验要求输入非终结符、终结符、产生式等信息，输出LR(k)分析过程。算法描述了分析程序的动作，包括移进、归约、接收和错误处理。此外，提供了测试数据和程序结构定义，如VN、VT、PS和TABLE结构体。" 在编译原理中，LR(K)语法分析是一种自底向上的解析技术，用于确定性上下文无关文法（DCFG）。这里的L代表“左到右”，R代表“右端产生式”，K代表查看的输入符号数量（K回望）。LR(K)分析器的核心是ACTION和GOTO表，它们指导分析过程。 1. ACTION表：ACTION表是分析过程中关键的查找表，它基于栈顶状态s和当前输入符号a，指示分析器应该采取的动作。这些动作包括： - 移进（Shift）：当ACTION[s, a]为某个状态编号时，意味着分析器需要将输入符号a移进栈，并转移到状态编号对应的新状态。 - 归约（Reduce）：ACTION[s, a]指示一个归约操作，根据产生式从栈顶弹出符号，并将产生式的左部推入栈，以状态s作为新的栈顶状态。 - 接收（Accept）：ACTION[s, a]表示分析工作完成，输入串是有效的，分析器接收它。 - 错误（Error）：如果ACTION[s, a]为空，表示遇到无法处理的输入，需要进行错误处理。 2. GOTO表：GOTO表则根据当前栈顶非终结符和下一个输入符号决定如何转移状态。如果GOTO[s, A]为状态编号，那么在非终结符A后没有更多输入时，分析器会转移到新状态。 3. LR(K)分析过程：LR(K)分析器维护一个栈和一个输入串。它开始于初始状态，栈为空，输入串位于扫描器。通过不断比较ACTION和GOTO表中的规则，分析器决定是移进、归约、接收还是报错。 4. 程序结构：实验报告中提到了几个关键的数据结构，如VN（非终结符）、VT（终结符）、PS（产生式）和TABLE（ACTION和GOTO表）。这些结构体存储了文法的元数据，用于构建和执行LR(K)分析。 5. 测试数据：实验可能要求提供不同类型的输入，以测试分析器的正确性和鲁棒性。这可能包括有效的和无效的文法序列。 6. 实现：报告中提到的程序清单展示了如何用C++实现LR(K)分析器的基本框架，包括VN、VT、PS和TABLE结构体，但并未给出完整的代码。实际的程序会包含更多的逻辑来构建ACTION和GOTO表，并执行分析过程。 这个实验旨在让学生理解LR(K)分析器的工作原理，并通过编程实现这一过程，从而加深对编译器构造的理解。