一、实验题目  LL（1）语法分析

二、实验成员

三、实验目的

通过设计、编制、调试一个典型的语法分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列进行语法检查和结构分析，检查语法错误，进一步掌握常用的语法分析方法。

四、实验内容

构造LL(1)语法分析程序，任意输入一个文法符号串，并判断它是否为文法的一个句子。程序要求为该文法构造预测分析表，并按照预测分析算法对输入串进行语法分析，判别程序是否符合已知的语法规则，如果不符合则输出错误信息。

消除递归前的文法                   消除递归后的等价文法
    E→E+T                               E→TE’
    E→T                                 E’→+TE’|ε
    T→T*F                               T→FT’
    T→F                                 T’→*FT’|ε
    F→(E)|i                             F→(E)|i
根据已建立的分析表，对下列输入串：i+i*i进行语法分析，判断其是否符合文法。

五、实验要求

1.根据已由的文法规则建立LL（1）分析表；
2.输出分析过程。
请输入待分析的字符串: i+i*i
    符号栈         输入串          所用产生式
        #E         i+i*i#          E→TE’
       #E’T         i+i*i#          T→FT’
      #E’T’F         i+i*i#          F→i
      #E’T’i         i+i*i#    
       #E’T’          +i*i#          T’→ε
        #E’          +i*i#          E’→+TE’
      #E’T+          +i*i#
       #E’T           i*i#          T→FT’
      #E’T’F           i*i#          F→i
      #E’T’i           i*i#
       #E’T’            *i#          T’→*FT’
     #E’T’F*            *i#
      #E’T’F             i#          F→i
      #E’T’i             i#
       #E’T’              #          T’→ε
        #E’              #          E’→ε
         #              #

六、程序思路

模块结构：

1、定义部分：定义常量、变量、数据结构。

2、初始化：设立LL(1)分析表、初始化变量空间（包括堆栈、结构体等）；

3、运行程序：让程序分析一个text文件，判断输入的字符串是否符合文法定义的规则；

4、利用LL(1)分析算法进行表达式处理：根据LL(1)分析表对表达式符号串进行堆栈（或其他）操作，输出分析结果，如果遇到错误则显示简单的错误提示。

七、程序流程图

输入要分析的串

判断输入串是否正确

判断分析句型

是否完全匹配？

成功

失败

否

是

是

否

八、程序调试与测试结果

运行后结果如下：

九、实验心得

沈毅：递归下降分析法是确定的自上而下分析法，这种分析法要求文法是LL（1）文法。它的基本思想是，对文法中的每个终结符编写一个函数（或子程序），每个函数（或子程序）的功能是识别由该非终结符所表示的语法成分。由于描述语言的文法常常是递归定义的，因此相应的这组函数（或子程序）必然以相互递归的方式进行调用。当然实验中我也发现了自己的不足之处,我会在今后的学习生活中努力提高自己的编程水平.

吴立杰：我们选用自顶向下分析技术时，首先必须判断所给文法是否是LL(1)文法，然后编写构造LL(1)语法分析程序。因而对任给文法需计算FIRST、FOLLOW、SELECT集合，进而判别文法是否为LL(1)文法. 通过本次实验，不仅使我编译原理的知识更加巩固，而且可以使理论与实践相结合，更好的掌握所学知识。我也发现自己的不足之处，以后会多加改正。

林建兴：LL(1)表明自顶向下分析技术是从左向右扫描输入串，分析过程中将用最左推导，以及只需向右看一个符号便可决定如何推导的一种文法。通过这次实验，我加深对预测分析LL（1）分析法的理解。知道对任意文法需要计算FIRST、FOLLOW集合和SELECT集合，进而判别文法是否为LL(1)文法。让我更深一层次的认识了这种分析方法，有助于今后的学习，对编程的发展有了更大的空间。

十、参考文献：

教材：
《编译原理（第2版）》，吕映芝、张素琴、蒋维杜编著，清华大学出版社
教学参考书：
1、《编译程序设计原理》，杜淑敏、王永宁编著，北大出版社
2、《编译原理与实现》，金成植编著，高教出版社
3、《编译原理》，陈火旺、刘春林等编著，国防工业出版社

附件：程序清单：

/* 程序名称： LL(1)文法分析程序 */

/* E->E+T|T */

/* T->T*F|F */

/* F->(E)|i */

/************************************/

/********************************************/

/* 程序相关说明 */

/* A=E’ B=T’ */

/* 0=E 1=E’ 2=T 3=T’ 4=F */

/* 0=i 1=+  2=*  3=( 6=) 4=# */

/************************************/

#include"iostream.h"

#include "stdio.h"

#include "malloc.h"

#include "conio.h"

struct Lchar{

char char_ch;

struct Lchar *next;

}Lchar,*p,*h,*temp,*top,*base;

char curchar;

char curtocmp;

int right;

int table[5][8]={{1,0,0,1,0,0},

{0,1,0,0,1,1},

{1,0,0,1,0,0},

{0,1,1,0,1,1},

{1,0,0,1,0,0}};

int i,j;

void push(char pchar)

{

temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));

temp->char_ch=pchar;

temp->next=top;

top=temp;

}

void pop(void)

{

curtocmp=top->char_ch;

if(top->char_ch!='#')

top=top->next;

}

void doforpush(int t)

{

switch(t)

{

case 0:push('A');push('T');break;

case 5:push('A');push('T');break;

case 11:push('A');push('T');push('+');break;

case 20:push('B');push('F');break;

case 23:push('B');push('F');break;

case 32:push('B');push('F');push('*');break;

case 40:push('i');break;

case 43:push(')');push('E');push('(');

}

}

void changchartoint()

{

switch(curtocmp)

{

case 'A':i=1;break;

case 'B':i=3;break;

case 'E':i=0;break;

case 'T':i=2;break;

case 'F':i=4;

}

switch(curchar)

{

case 'i':j=0;break;

case '+':j=1;break;

case '*':j=2;break;

case '(':j=3;break;

case ')':j=4;break;

case '#':j=5;

}

}

void dosome(void)

{

int t;

for(;;)

{

pop();

curchar=h->char_ch;

printf("\n%c\t%c",curchar,curtocmp);

if(curtocmp=='#' && curchar=='#')

break;

if(curtocmp=='A'||curtocmp=='B'||curtocmp=='E'||curtocmp=='T'||curtocmp=='F')

{

if(curtocmp!='#')

{

changchartoint();

if(table[i][j])

{

t=10*i+j;

doforpush(t);

continue;

}

else

{

right=0;

break;

}

}

else

if(curtocmp!=curchar)

{

right=0;

break;

}

else

break;

}

else

if(curtocmp!=curchar)

{

right=0;

break;

}

else

{

h=h->next;

continue;

}

}

}

void main(void)

{

char ch;

cout<<"* 文件名称: 语法分析"<<endl;

cout<<"   "<<endl;

cout<<"/* 程序相关说明 */"<<endl;

cout<<"---------------------------------------------------------------------"<<endl;

cout<<"-/* A=E’ B=T’ */"<<endl;

cout<<"-* 目    的: 对输入LL(1)文法字符串，本程序能自动判断所给字符串是    -"<<endl;

cout<<"-*           否为所给文法的句子，并能给出分析过程。                 -"<<endl;

cout<<"-*-------------------------------------------------------------------"<<endl;

cout<<"表达式文法为："<<endl;

cout<<"              E->E+T|T"<<endl;

cout<<"              T->T*F|F"<<endl;

cout<<"              F->(E)|i"<<endl;

cout<<"请在下行输入要分析的串(#号结束)："<<endl;

right=1;

base=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));

base->next=NULL;

base->char_ch='#';

temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));

temp->next=base;

temp->char_ch='E';

top=temp;

h=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));

h->next=NULL;

p=h;

do{

ch=getch();

putch(ch);

if(ch=='i'||ch=='+'||ch=='-'||ch=='*'||ch=='/'||ch=='('||ch==')'||ch=='#')

{

temp=(struct Lchar*)malloc(sizeof(Lchar));

temp->next=NULL;

temp->char_ch=ch;

h->next=temp;

h=h->next;

}

else

{

temp=p->next;

printf("\nInput a wrong char!Input again:\n");

for(;;)

{

if (temp!=NULL)

printf("%c",temp->char_ch);

else

break;

temp=temp->next;

}

}

}while(ch!='#');

p=p->next;

h=p;

dosome();

if(right)

printf("\n成功!\n");

else

printf("\n错误!\n");

getch();

}