LR语法分析-report1

LR语法分析是编译原理中的一个重要概念，用于分析程序源代码的结构，确保其符合语法规则。在本文中，我们将深入探讨一个基于LR语法分析的实验报告，它使用Microsoft Visual Studio 2019在Windows环境下用C++实现。 1. **需求**：LR语法分析程序设计与实现的目标是构建一个能够处理SLR1文法的工具。这个程序不仅要求完成基本的LR分析，还额外实现了自动生成扩展文法、first集、follow集、LR0项目集规范簇以及识别活前缀的确定有限自动机（DFA），并根据这些信息生成SLR1分析表。 2. **核心算法**：LR语法分析的核心算法包括文法的扩展、first集和follow集的计算、LR0项目集的构造、DFA的生成以及SLR1分析表的构造。其中，LR0项目集是由文法产生式衍生而来的一系列项，每个项包含一个点号（.）表示当前解析的位置。DFA的生成用于识别文法的所有活前缀，这对于构建分析表至关重要。 - **手动分析步骤**： - 拓广文法：将起始符号与一个新符号组合成新的起始产生式，以便处理结束标记。 - 计算first集和follow集：first集包含从非终结符出发能推导出的所有可能的终结符，follow集则包含可能出现在非终结符后面的终结符。 - 构造LR0项目集规范簇：基于文法的产生式生成项目集，并确定项目的移动方向。 - 构建DFA：识别所有活前缀，每个状态对应一个项目集，转移依据是项目集中出现的符号。 - 生成SLR1分析表：结合DFA和项目集，创建包含动作（移进或规约）和转移动作的分析表。 3. **变量和函数**：程序采用C++编程，定义了几个关键类，如`PF`（产生式）、`ITEM`（项目集）、`ACTION`（动作）。全局变量包括产生式向量、first集映射、follow集映射、DFA集合、SLR1分析表等。函数主要包括类的构造函数、比较操作符重载、动作类构造函数等，用于处理文法数据结构和分析过程。 4. **输入输出**：输入为文法产生式的数量和要分析的字符串，输出包括扩展文法、first集、follow集、SLR1分析表以及分析过程。程序通过文件输入输出进行交互，格式化输入数据以方便处理。 5. **测试样例**：样例展示了输入和输出的格式，包括产生式、待分析的字符串以及分析结果。实际运行时，程序会先输出文法的相关信息，然后展示分析过程。 这个LR语法分析程序实现了编译器前端的关键步骤，能够对SLR1文法进行有效的解析。通过计算first集和follow集，构造LR0项目集和DFA，以及生成SLR1分析表，程序能有效地判断输入字符串是否符合给定的文法。在C++环境中，这样的实现有助于理解编译原理，也为开发实际的编译器或解释器提供了基础。