程序设计2 语法分析程序的设计与实现1

【程序设计2 语法分析程序的设计与实现1】 在计算机科学中，程序设计涉及多个阶段，其中语法分析是编译器或解释器的关键部分。这个实验主要关注的是如何设计和实现一个语法分析程序，用于处理算术表达式。实验的目标是编写能够分析特定文法产生算术表达式的程序，并提供了四种不同的方法来实现这一目标。 1. **递归调用程序（自顶向下分析）**：这种方法基于递归下降解析技术，通过函数的递归调用来自顶向下地匹配输入的符号序列，直到达到文法的终结符（例如数字或运算符）。 2. **LL(1)语法分析程序**：LL(1)分析器从输入的左端开始分析，同时使用一个简单的查找表（通常是预测分析表）来决定下一步的操作。实验要求实现算法4.2（构造预测分析表）和算法4.1（构建分析程序）。 3. **自底向上分析**：这种方法通常涉及到LR分析，从输入的终结符开始构建抽象语法树（AST）。实验要求构造识别活前缀的确定有限状态自动机（DFA），构造LR分析表，并实现算法4.3（构造LR分析程序）。 4. **利用YACC和LEX工具**：YACC是一种语法分析器生成器，它使用LALR（1）文法来生成分析表。LEX则用于词法分析，将输入的字符流转换为符号串。在这个实验中，YACC调用LEX生成的词法分析程序，通过定义翻译规则对输入表达式进行规约。 实验分析部分，重点讨论了使用YACC和LEX的组合来实现语法分析。YACC根据LALR文法生成分析表，而LEX将输入的字符串解析为符号。通过分析LR文法，构造LR分析表，并建立DFA，确保能识别所有可能的活前缀。LR分析表中的每个状态对应一组可能的动作，如移入（shift）和规约（reduce）。 在文法中，符号`E`、`T`、`F`代表表达式的不同部分，`+`、`-`、`*`、`/`表示运算符，`id`、`num`、`(E)`是终结符，表示标识符、数字和括号内的表达式。`FIRST`集包含一个非终结符可以开始的所有终结符，而`FOLLOW`集则包含一个非终结符后面可能跟的所有终结符。 在解决可能的冲突时，比如`+`和`-`、`*`和`/`的优先级问题，使用`%left`关键字定义了它们的左结合性和优先级。这样，YACC会根据这些设置来解析二义性表达式。 这个实验深入探讨了编译器设计中的语法分析过程，通过不同的方法展示了如何实现一个有效的解析器。无论是手工构造分析表还是利用工具，目标都是确保正确解析输入的算术表达式，遵循给定的文法规则。