(3) 用java编译器实现一个简单的编译器-语法分析

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正文内容

语法和解析树：

举个例子看看，语法解析的过程。句子：“我看到刘德华唱歌”。在计算机里，怎么用程序解析它呢。从语法上看，句子的组成是由主语，动词，和谓语从句组成，主语是“我”，动词是“看见”，谓语从句是”刘德华唱歌“。因此一个句子可以分解成主语＋动词＋谓语从句：

句子-->主语＋动词＋谓语从句

主语是名词，因此有：

主语->名词

句子里的名词有： “我”， “刘德华”，因此有解析规则：

名词-> "我“ | "刘德华".

句子里的动词是“看见”， “唱歌”，由此有解析规则：

动词-> “看见” ｜ “唱歌”

再看谓语从句，谓语从句由宾语和谓语动词组成, 宾语是 “刘德华”，谓语动词是“唱歌", 谓语从句的解析规则就是：

谓语从句 -> 宾语＋谓语动词

谓语动词是属于动词，于是又有：

谓语动词-> 动词

动词->”看见” | "唱歌"

这样，整个句子的解析规则就有：

1.句子-->主语＋动词＋谓语从句

2.谓语从句 -> 宾语＋谓语动词

3.主语->名词

4.谓语动词->动词

5.动词-> “看见” ｜ “唱歌”

6.名词-> "我“ | "刘德华".

上面这组解析规则就是在计算机中用来解析句子的算法，接下来我们通过一系列替换，从这组规则还原回句子，首先从第一个规则开始，用右边的式子替换左边的符号，

1. 句子通过规则：句子-->主语＋动词＋谓语从句替换得到：

2. 主语＋动词＋谓语从句，通过规则主语->名词替换得到：

3. 名词＋动词＋谓语从句，通过规则名词-> "我“ | "刘德华" 替换得到

4. 我＋动词＋谓语从句，通过规则动词-> "看见" 替换得到：

5. 我看见＋谓语从句，通过规则谓语从句 -> 宾语＋谓语动词替换得到：

6. 我看见宾语＋谓语动词，通过规则宾语->名词替换得到：

7. 我看见名词＋谓语动词，通过规则名词-> "我“ | "刘德华" 替换得到：

8. 我看见刘德华＋谓语动词，通过规则谓语动词->动词替换得到：

9. 我看见刘德华动词。通过规则动词-> “唱歌” 替换得到

10 我看见刘德华唱歌

至此，我们已经没有可替换的地方，于是语法解析完成。由此可见，语法解析就是通过设立一组规则，然后判断输入的文本是否符合给定规则的过程。我们看到，最底层的一些规则是这样的：

名词-> "我“ | "刘德华"，动词-> “看见” ｜“唱歌“

这几条规则，其实就是以前(http://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/50668983)所说的词法分析，-> 左边就是标签，右边就是词法分析的字符串。整个解析过程，形成了一种树状结构，这个结构就叫语法解析树：

设想，由文字组成的文本，其形式是无穷的，语法解析的规则是将无穷的文本中，选取出组合形式符合语法规则的文本，例如对于上述语法，句子：“我看见张学友唱歌” 就无法通过语法规则，按照上面的替换过程，我们发现，到第7步时解析到宾语，宾语替换成名词后无法将名词替换成“张学友”, 因此“我看见张学友唱歌”对于上面的语法规则而言，是非法输入。

当然，语法规则所限定的文本输入也不是唯一的，句子:“刘德华看见我唱歌” 也符合上面的语法规则，大家可以仿照上面的替换过程验证一下。

如果想要语法识别“我看见张学友唱歌”，那么只要将规则改一下:名词->”我“ ｜ ”刘德华” | “张学友” 即可。

我们看看，将上述替代过程转成计算机伪码是怎样的：

假定“我看见刘德华唱歌” 这歌句子存在缓冲区buffer 里，那么代码表述如下：

句子(buffer) {

//主语＋动词＋谓语从句替换句子

主语(buffer);

动词(buffer);

谓语从句(buffer);

}

主语(buffer) {

//名词替换主语

名词(buffer);

}

名词(buffer) {

// “我” ｜ “刘德华” 替换名词

if (buffer[0] == “我”) {

buffer = buffer.substring(1);

return;

}

if (buffer[0,1,2] == “刘德华”) {

buffer = buffer.substring(3);

return;

}

throw new Exception (“该语句不符合语法”);

}

动词(buffer) {

// “看见” | “唱歌“ 替换动词

if (buffer[0,1］== “看见” || buffer[0,1] == “唱歌") {

buffer = buffer.substring(2);

return;

}

throw new Exception (“该语句不符合语法”);

}

谓语从句(buffer) {

//宾语谓语动词替换谓语从句

宾语(buffer);

谓语动词(buffer);

}

宾语(buffer) {

//名词替换宾语

名词(buffer);

}

谓语动词（buffer) {

//动词替换谓语动词

动词(buffer);

}

在下一篇，我们看看，如何对带有加好和乘号的算术表达式，如何制定一套语法规则以及相应的语法替换代码。

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