预测分析表方法实验报告

预测分析表方法是一种在编译原理中用于语法分析的关键技术，它主要用于确定何时以及如何将输入的符号序列转化为抽象语法树。在这个实验报告中，我们将深入理解预测分析表的实现原理，并通过编写一个通用的预测分析程序来实现错误处理功能。 实验的目标是让学生掌握预测分析表的工作方式，同时增强程序在遇到错误时的容错能力，使得分析过程即使在出现错误的情况下也能继续进行直至结束。实验的内容包括设计一个能够处理不同文法的预测分析程序，并使用特定的算术表达式文法作为测试案例。 给定的算术表达式文法如下： E → TE' E' → +TE' | -TE' | ε T → FT' T' → *FT' | /FT' | %FT' | ε F → (E) | id | num 在这个文法中，E代表表达式，E'代表操作符（+或-），T代表乘除表达式，T'代表乘除操作符，F代表因子（括号内的表达式、标识符id或数字num）。 在实验过程中，首先需要构造必要的数据结构，包括终结符数组Vt、非终结符数组Vn、follow集数组以及预测分析表。这些数据结构用于存储文法的各种信息，如符号的名称、产生式的表示和预测分析表的规则。 预测分析表的构造通常涉及以下几个步骤： 1. 定义非终结符和终结符的数组，存储文法中的符号。 2. 构建follow集，表示在非终结符后面可以出现的终结符集合。 3. 填充预测分析表，每个表项包含根据当前非终结符和下一个输入终结符决定的行动，如使用哪个产生式，或者如何处理错误。 错误处理机制是预测分析程序的重要组成部分，这里采用了紧急方式的错误恢复策略： 1. 如果栈顶是非终结符A，而当前输入属于FOLLOW(A)，那么弹出A并继续分析，认为输入中缺失了A所代表的部分。 2. 如果栈顶是非终结符A，但当前输入不属于FOLLOW(A)，则移动输入串指针，认为当前输入是多余的。 3. 如果栈顶是终结符，且不等于当前输入，可以选择弹出栈顶终结符或移动输入串指针，分别对应于认为输入缺失或多余的情况。 预测分析程序的算法大致如下： 1. 将结束符'#'和起始符号（如E）压入栈中。 2. 读取第一个输入符号。 3. 在循环中，检查栈顶符号，如果它是终结符，就与当前输入比较，如果匹配则读取下一个输入；如果不匹配，根据错误处理策略采取相应措施。 4. 如果栈顶是非终结符，根据预测分析表找到对应的产生式并进行相应的分析操作。 通过这个实验，学生将能够实际操作预测分析表，理解其在编译器设计中的作用，并学习到如何处理解析过程中的错误，从而提高编译器的健壮性。这不仅有助于提升编程技能，也有利于理解编译器内部的工作原理。