编译原理--递归下降分析实验C++

一、实验项目要求

1.实验目的

根据某一文法编制调试递归下降分析程序，以便对任意输入的符号串进行分析。本次实验的目的主要是加深对递归下降分析法的理解。

2.实验要求

对下列文法，用递归下降分析法对任意输入的符号串进行分析：

（1）E->TG

（2）G->+TG|—TG

（3）G->ε

（4）T->FS

（5）S->*FS|/FS

（6）S->ε

（7）F->(E)

（8）F->i

输出的格式如下：

(1)递归下降分析程序，编制人：姓名，学号，班级

(2)输入一以#结束的符号串(包括+—*/（）i#)：在此位置输入符号串例如：i+i*i#

(3)输出结果：i+i*i#为合法符号串

备注：输入一符号串如i+i*#,要求输出为“非法的符号串”。

注意：

1.表达式中允许使用运算符（+-*/）、分割符（括号）、字符i，结束符#；

2.如果遇到错误的表达式，应输出错误提示信息（该信息越详细越好）；

二、理论分析或算法分析

1、程序设计：

（1）模块设计：将程序分成合理的多个模块（函数），每个模块做具体的同一事情。

（2）写出设计方案：模块关系简图、流程图、全局变量、函数接口等。

（3）程序编写：

①定义部分：定义常量、变量、数据结构。

      ②初始化：从文件将输入符号串输入到字符缓冲区中。

      ③利用递归下降分析法，对每个非终结符编写函数，在主函数中调用文法开始符号的函数。

三、实验方法

程序流程图如图所示：

四、实验结果分析

实验结果图

遇到的问题

（1）遇到如图所示的问题：

解决办法

（1）在文件顶部加入一行#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS后可以解决；

通过本次实验，学习了语法分析，让我对语法分析有了一定的认识和了解。递归下降分析法，是一种确定的自顶向下分析技术，它的实现思想是，对文法分别代表一种语法成分的每个非终结符号编写一个子程序，已完成非终结符号所对应的语法成分的分析任务。在分析过程中调用一系列过程或函数，对源程序进行语法语义分析直到整个程序处理结束；即使理解了理论知识，我也不一定会编程。

五、代码

#define _CRT_SECURE_NO_WARNINGS
#include 
#include
#include
#include

char a[50], b[50], d[500], e[10];
char ch;
int n1, i1 = 0, flag = 1, n = 5;
int E();
int E1();
int T();
int G();
int S();
int F();
void input();
void input1();
void output();
void main()                      /*递归分析*/
{
	int f, p, j = 0;
	char x;
	d[0] = 'E';
	d[1] = '=';
	d[2] = '>';
	d[3] = 'T';
	d[4] = 'G';
	d[5] = '#';
	printf("递归下降分析程序，编制人：***，**号，******班\n");
	printf("输入一以#结束的符号串(包括+ - * / ( ) i #,且长度小于50)：");
	do {
		scanf("%c", &ch);
		a[j] = ch;
		j++;
	} while (ch != '#');
	n1 = j;
	ch = b[0] = a[0];
	printf("文法\t分析串\t\t\t分析字符\t\t剩余串\n");
	f = E1();
	if (f == 0) return;
	if (ch == '#')
	{
		printf("accept\n");
		p = 0;
		x = d[p];
		//	{
		//			printf("%c",x);p=p+1;x=d[p];          /*输出推导式*/
		//		}	
		while (a[p] != '#')
			printf("%c", a[p++]);
		printf("为合法字符!\n");
	}
	else {
		//	printf("error\n");
		j = 0;
		while (a[j] != '#')
			printf("%c", a[j++]);
		printf("非法字符!\n");
		printf("回车返回\n");
		getchar(); getchar();
		return;
	}
	printf("\n");
	printf("回车返回\n");
	getchar();
	getchar();
}
int E1()
{
	int f, t;
	printf("E-->TG\t");
	flag = 1;
	input();
	input1();
	f = T();
	if (f == 0) return(0);
	t = G();
	if (t == 0) return(0);
	else return(1);
}

int E()
{
	int f, t;
	printf("E-->TG\t");
	e[0] = 'E'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = 'T'; e[4] = 'G'; e[5] = '#';
	output();
	flag = 1;
	input();
	input1();
	f = T();
	if (f == 0)
		return(0);
	t = G();
	if (t == 0) return(0);
	else return(1);
}
int T()
{
	int f, t;
	printf("T-->FS\t");
	e[0] = 'T'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = 'F'; e[4] = 'S'; e[5] = '#';
	output();
	flag = 1;
	input();
	input1();
	f = F();
	if (f == 0)
		return(0);
	t = S();
	if (t == 0) return(0);
	else return(1);
}
int  G()
{
	int f;
	if (ch == '+')
	{
		b[i1] = ch;
		printf("G-->+TG\t");
		e[0] = 'G'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = '+'; e[4] = 'T'; e[5] = 'G'; e[6] = '#';
		output();
		flag = 0;
		input(); input1();
		ch = a[++i1];
		f = T();
		if (f == 0)
			return(0);
		f = G();
		if (f == 0)
			return 0;
		else return 1;
	}
	else if (ch == '-')
	{
		b[i1] = ch;
		printf("G-->-TG\t");
		e[0] = 'G'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = '-'; e[4] = 'T'; e[5] = 'G'; e[6] = '#';
		output();
		flag = 0;
		input(); input1();
		ch = a[++i1];
		f = T();
		if (f == 0)
		{
			//			printf("G=%d\n",f);
			return(0);
		}
		f = G();
		if (f == 0)
			return 0;
		else return 1;
	}
	else
	{
		printf("G-->^\t");
		e[0] = 'G'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = '^'; e[4] = '#';
		output();
		flag = 1;
		input(); input1();
		return(1);
	}
}

int S()
{
	int f, t;
	if (ch == '*')
	{
		b[i1] = ch;
		printf("S-->*FS\t");

		e[0] = 'S'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = '*'; e[4] = 'F'; e[5] = 'S'; e[6] = '#';
		output();
		flag = 0;
		input(); input1();
		ch = a[++i1];
		f = F();
		if (f == 0)
			return(0);
		t = S();
		if (t == 0)
			return(0);
		else return(1);
	}
	else if (ch == '/')
	{
		b[i1] = ch;
		printf("S-->/FS\t");

		e[0] = 'S'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = '/'; e[4] = 'F'; e[5] = 'S'; e[6] = '#';
		output();
		flag = 0;
		input(); input1();
		ch = a[++i1];
		f = F();
		if (f == 0)
			return(0);
		t = S();
		if (t == 0)
			return(0);
		else return(1);
	}
	else
	{
		printf("S-->^\t");
		e[0] = 'S'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = '^'; e[4] = '#';
		output();
		flag = 1;
		a[i1] = ch;
		input(); input1();
		return(1);
	}
}
int F()
{
	int f; int j;
	if (ch == '(')
	{
		b[i1] = ch;
		printf("F-->(E)\t");
		e[0] = 'F'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = '('; e[4] = 'E'; e[5] = ')'; e[6] = '#';
		output();
		flag = 0;
		input(); input1();
		ch = a[++i1];
		f = E();
		if (f == 0) return(0);
		if (ch == ')')
		{
			b[i1] = ch;
			printf("F-->(E)\t");

			flag = 0; input(); input1();
			ch = a[++i1];
		}
		else
		{
			printf("error\n");
			j = 0;
			while (a[j] != '#')
				printf("%c", a[j++]);
			printf("非法字符!\n");
			return(0);
		}
	}
	else if (ch == 'i')
	{
		b[i1] = ch;
		printf("F-->i\t");
		e[0] = 'F'; e[1] = '='; e[2] = '>'; e[3] = 'i'; e[4] = '#';
		output();
		flag = 0; input(); input1();
		ch = a[++i1];
	}
	else {
		printf("error\n");
		j = 0;
		while (a[j] != '#')
			printf("%c", a[j++]);
		printf("非法字符!\n");
		return(0);
	}
	return(1);
}
void input()
{
	int j = 0;
	for (; j <= i1 - flag; j++)
		printf("%c", b[j]);                    /*输出分析串*/
	printf("\t\t\t");
	printf("%c\t\t\t", ch);                  /*输出分析字符*/
}

void input1()
{
	int j;
	for (j = i1 + 1 - flag; j < n1; j++)
		printf("%c", a[j]);                     /*输出剩余字符*/
	printf("\n");
}
void output() {                              /*推导式计算*/
	int m, k, j, q;
	int i = 0;
	m = 0; k = 0; q = 0;
	i = n;
	d[n] = '='; d[n + 1] = '>'; d[n + 2] = '#'; n = n + 2; i = n;
	i = i - 2;
	while (d[i] != '>'&&i != 0) i = i - 1;
	i = i + 1;
	while (d[i] != e[0]) i = i + 1;
	q = i;
	m = q; k = q;
	while (d[m] != '>')  m = m - 1;
	m = m + 1;
	while (m != q) {
		d[n] = d[m]; m = m + 1; n = n + 1;
	}
	d[n] = '#';
	for (j = 3; e[j] != '#'; j++) {
		d[n] = e[j];
		n = n + 1;
	}
	k = k + 1;
	while (d[k] != '=') {
		d[n] = d[k]; n = n + 1; k = k + 1;
	}
	d[n] = '#';
}