编译原理第四章语法分析内容总结

一、学习内容

本章我们主要学习了语法分析的过程，LL（1）分析法和预测分析程序等内容。语法分析是编译过程的核心部分，它的任务是在词法分析识别出单词符号串的基础上，分析并判定程序的语法结构是否符合语法规则。此处引入是否符合语法规则的判断方法：从文法的起始符出发进行句子的推导，或者从概念上讲，就是要建立一颗与输入串相匹配的语法分析树，即自上而下的分析；从句子本身出发，进行归约，看能否把句子规约为到起始符，即自下而上的规约。第四章主要介绍的是自上而下分析法。自上而下分析存在文法的左递归问题；回溯的不确定性，要求我们将已经完成工作推倒从来；虚假匹配的问题；不能准确地确定输入串中出错的位置；效率低等问题，因此引入LL（1）分析法。

由于自上而下分析方法不允许文法含有任何左递归，所以首先要消除文法的左递归性，假定关于非终结符P的规则为P→Pα|β，可以把P的规则改写为P→βP’；P’→αP’|ε的非直接左递归形式，二者等价。消除回溯需定义FIRST集，令文法G是不含左递归的文法，对G的非终结符的候选α，定义它的开始符号（终结首符）集合FIRST(α)={a|α→a…，a∈VT}，特别地，如果α→ε，则ε∈FIRST(α)。对文法G的任何非终结符A，定义它的后继符号集合：FOLLOW(A)={a|S→…Aa…，a∈VT}，特别地，如果S→…A，则#∈FOLLOW(A)，当非终结符A面临输入符号a，且a不属于A的任意候选式的FIRST集但A的某个候选式的FIRST集包含ε时，只有当a ∈FOLLOW(A)，才可能允许A自动匹配。

实现LL(1)分析的另一种有效方式是使用一张分析表和一个栈进行联合控制，预测分析程序就是属于这种类型的LL(1)分析器。LL分析程序分析过程有三部分组成：分析表、执行程序 (总控程序）、符号栈 （分析栈），具体的预测分析表构造过程步骤在知识运用中具体讲解。

 

二、知识运用

1.执行程序主要实现如下操作：

（1）把#和文法起始符号E推进栈,并读入输入串的第一个符a,重复下述过程直到正常结束或出错；

（2）测定栈顶符号X和当前输入符号a,执行如下操作:

    ①若X=a=#，分析成功，停止。E匹配输入串成功；

    ②若X=a≠#，把X推出栈，再读入下一个符号；

    ③若X∈Vn，查分析表M

      a) M[X,a]= X→UVW 则将X弹出栈，将UVW压入，U在栈顶（最左推导） ；

      b) M[X, a] = error  转出错处理；

      c)M[X, a] = X-〉ε，a为X的后继符号，则将X弹出栈（不读下一符号），继续分析。

2.预测分析表的构造——FIRST(X)

（1）若X终结符，则FIRST(X)={X}；

（2）若X为非终结符，且有X->a …的产生式，则把a加入到FIRST(X)中；

（3）若X->Y…是一个产生式，且Y为非终结符，则把FIRST (Y)-ε加入到FIRST(X)中；

（4）若X->Y1Y2Y3….YK,是产生式，Y1Y2Y3….Yi-1是非终结符，而且ε属于FIRST (Yj)(1<=j<=i-1),则把FIRST (Yj)-ε加入到FIRST(X)中；如果ε属于所有的FIRST (Yj)，则ε加入到FIRST(X)中。

3.预测分析表的构造——FOLLOW(X)

（1）对于文法的开始符，置#于FOLLOW(S)中；

（2）若A->αBβ, 则把FIRST (β)-ε加入到FOLLOW(B)中；

（3）若A->αB 是一个产生式，或 A->αBβ是一个产生式，而β-> ε,则把FOLLOW(A)加入到FOLLOW(B)中。

4. 对文法G的每个产生式， A->α，进行下面的处理：

（1）对每个终结符a,如果a属于FIRST(α),则把该产生式写入到M[A,a]；

（2）若ε属于FIRST(α)，则对任何b属于FOLLOW(A), 把该产生式加入到M[A,b]；

（3）所有无定义的M[A,a]标上出错标志。

三、我的感受

第四章总体感觉难度很大，尤其是预测分析程序，预测分析表构造中FIRST集相对好写，FOLLOW集很难分析的完全正确，这方面的内容上课老师也进行了重点的讲解，但仍有部分不懂的知识靠自己看书理解颇费力，还需加强逻辑思维分析能力。本章的知识运用形式较为固定，题型思想基本一致，通过习题的锻炼，我的解题思路逐渐明朗，掌握了基本的解题技巧，解题速度有了较大进步但仍需加强。课程难度的增加提醒我要注意课前预习的重要性，提前对难点有个了解，上课过程中具有针对性的突破难题才是学好课程的核心。