合肥工业大学 编译原理实验 LR(1)分析法

编译原理是计算机科学中的一个重要领域，它涉及如何将高级编程语言转换为机器可执行的指令。LR(1)分析法是一种自底向上的语法分析技术，常用于编译器设计。合肥工业大学的这个实验旨在让学生掌握LR(1)分析法的基本原理和应用。 LR(1)分析法全称为“Look-Ahead Rightmost Derivation in One Step”，即带有一步查看的右最简化分析。它的核心思想是通过构建一个LR(1)解析表，将文法规则与输入符号串的当前状态相结合，判断下一步的操作。在这个实验中，给定了以下的文法规则： 1. E -> E + T：表示表达式E可以由E加上T组成。 2. E -> T：E也可以直接是T。 3. T -> T * F：T可以是T乘以F。 4. T -> F：T可以直接是F。 5. F -> (E)：F可以是括号内的E。 6. F -> i：F可以是标识符i。 LR(1)分析的关键在于构造LR(1)项集和解析表。每个项集包含了一个产生式和一个看前符，表示在当前状态下，如果遇到这个看前符，应该执行哪个产生式的右侧展开。文法规则的每个非终结符都会生成一系列的项集，这些项集组成一个状态机，也就是LR(1)解析表。 在实验过程中，首先需要确定起始符号（通常是文法中的最高层次的非终结符，如这里的E），然后构造初始项集I0，它通常包含起始符号的扩展项。接着，根据项集的闭包操作（Closure）和 goto 操作，逐步生成后续项集，直至达到终止条件。最终，这些项集会形成一个有限的状态机，即LR(1)分析器。 在Java等编程语言中，编译器通常使用类似LR(1)的分析方法来解析源代码，因为它能处理大多数上下文无关文法，并且效率较高。实验可能要求学生实现一个简单的LR(1)分析器，这将涉及到符号栈的管理和解析表的查找，以及如何处理错误和非法输入。 在解压后的"LR(1)"文件中，可能会包含实验指南、LR(1)分析表的示例、解析器的源代码模板，以及用于测试的输入语句。学生需要根据这些材料，理解和实现LR(1)分析过程，验证文法的正确性，以及对给定输入的正确分析。 这个实验旨在通过实际操作加深对编译原理中LR(1)分析法的理解，培养学生的编程能力，以及解决实际问题的能力。在完成实验后，学生将能够熟练地运用LR(1)分析法来解析和理解各种形式的程序语言表达。