编译原理——实验贰——递归下降语法分析器的构建

一、 实验要求
运用递归下降法，针对给定的上下文无关文法，给出实验方案。预估实验中可能出现的问题。

二、 实验方案
1、构造LL(1),通过设计、编制、调试递归下降语法分析程序，对输入的符号串进行分析匹配，观察输入符号串是否为给定文法的句子。
2、根据LL(1)写程序

三、 预估问题
预估问题：
LL（1）构造失败，程序报错
理论基础：
1、递归下降分析程序的实现思想是：识别程序由一组子程序组成。每个子程序对应于一个非终结符号。
2、每一个子程序的功能是：选择正确的右部，扫描完相应的字。在右部中有非终结符号时，调用该非终结符号对应的子程序来完成。
3、自上向下分析过程中，如果带回溯，则分析过程是穷举所有可能的推导，看是否能推导出待检查的符号串。分析速度慢。而无回溯的自上向下分析技术，当选择某非终结符的产生时，可根据输入串的当前符号以及各产生式右部首符号而进行，效率高，且不易出错。
4、无回溯的自上向下分析技术可用的先决条件是：无左递归和无回溯。
5、无左递归：既没有直接左递归，也没有间接左递归。
6、无回溯：对于任一非终结符号U的产生式右部x1|x2|…|xn，其对应的字的首终结符号两两不相交。
7、如果一个文法不含回路（形如P⇒+ P的推导），也不含以ε为右部的产生式，那么可以通过执行消除文法左递归的算法消除文法的一切左递归（改写后的文法可能含有以ε为右部的产生式）。
四、 内容和步骤
1、针对4.8习题输入和输出的设计及代码
2、针对现场给定语法的设计和处理
【考虑简单算术表达式文法G:
E→E + T | T
T→T * F | F
F→(E) | id
试设计递归下降分析程序，以对任意输入的符号串进行语法分析。】

3、实验具体步骤
（1）输入字符串，后并加上$符号
（2）匹配字符，若成功，输出并换行，若遇到非终结符，输出空格，若遇到错误，输出字符和位置。
五、 实验结果:
1、 代码
#include
#include
#include
using namespace std;
string str;
int pos;
bool flag;
void lexp_seq();
void lexp_seq1();
char judge(char ch)
{
if(ch >= ‘0’ && ch <= ‘9’) return ‘n’;
else if((ch >= ‘A’ && ch <= ‘Z’) || (ch >= ‘a’ && ch <= ‘z’)) return ‘a’;
else return ch;
}
void error(char ch)
{
if (flag) return;
else flag = false;
cout< }

void match(char kind, char ch)
{
cout< pos++;
}

void atom()
{
if(!flag) return;
char ch= judge(str[pos]);
if(ch==‘n’) match(‘n’, str[pos]);
else if(ch==‘a’) match(‘a’, str[pos]);
else if(ch==’$’) cout<<“accept”< else error(ch);
}
void list()
{
if(!flag) return;
match(‘l’, ‘(’);
cout<<" ";
lexp_seq1();
if(str[pos] == ‘)’) match(‘r’,’)’);
else error(str[pos]);
}

void lexp()
{
if(!flag) return;
char ch= judge(str[pos]);
if(ch == ‘n’ || ch == ‘a’){cout<<" “;atom();}
else if(ch == ‘(’){cout<<” ";list();}
else if(ch == ‘$’ ) cout<<“accept”< else error(ch);
}

void lexp_seq1()
{
if(!flag) return;
char ch= judge(str[pos]);
if(ch == ‘n’ || ch == ‘a’ || ch == ‘(’) {
cout<<" “;
lexp();
cout<<” ";
lexp_seq1();
}
else if(ch == ‘)’) match(‘r’, ‘)’);
else if(ch == ‘$’) cout<<“accept”< else error(ch);
}

int main()
{
pos = 0;
flag = true;
cin>>str;
str +=’$’;
lexp_seq1();
return 0;
}
2、 截图

六、 实验结论:
1 、实验结论
能通过设计、编制、调试递归下降语法分析程序，对输入的符号串进行分析匹配，观察输入符号串是否为给定文法的句子，输出其语法树。
2、分析和总结
1）对输入设计的结论
按照4.8的输入
2）对输出设计的结论
输出一个语法树
3）对递归下降法的算法的结论
递归下降分析法是一种自顶向下的分析方法，文法的每个非终结符对应一个递归过程（函数）。分析过程就是从文法开始符出发执行一组递归过程（函数），这样向下推导直到推出句子；或者说从根节点出发，自顶向下为输入串寻找一个最左匹配序列，建立一棵语法树。
3、对预估问题的结论
预估问题未发生