编译原理实验（三）——LR（0）语法分析

实验要求
参考程序
实验结果
- 程序输入说明
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实验要求

根据LR(0)分析法编写一个语法分析程序直接输入根据已知文法构造的分析表M;对于输入的文法和符号串，所编制的语法分析程序应能正确判断此串是否为文法的句子，并要求输出分析过程。

参考程序

#include <iostream>
#include <string>
#include <map>
#include <vector>
#include <iomanip>
using namespace std;const int maxSize = 20; //输入规模的最大大小
const string errorstr = "你输入的语言该文法无法识别";
const int outWidth = 20; //设置输出字符串所占宽度int terminatorNum;    //输入终结符的数量
int nonterminatorNum; //输入非终结符的数量
int stateNum;         //输入状态数
int num;              //输入产生式个数
int Goto[maxSize][maxSize];
char action[maxSize][maxSize];
int terAction[maxSize][maxSize];
string chang[maxSize];           //产生式
map<char, int> terminatorSet;    //输入终结符的集合，用map 映射表示在分析表的第几列
map<char, int> nonterminatorSet; //输入非终结符的集合，用map 映射表示在分析表的第几行
vector<char> signStack;          // 符合栈为了更好的输出栈中的内容，用vector数组模拟栈行为
vector<int> stateStack;          // LR0文法状态栈void analysisProcess(string); //对输入的语言用LL1预测分析表进行分析
string intToString(int);      //将整数转化为字符串，并且大于9的数+()int main()
{cout << "请输入产生式的个数：";cin >> num;cout << "请按顺序输入产生式：\n";for (int i = 1; i <= num; ++i)cin >> chang[i];cout << "请输入终结符的个数：";cin >> terminatorNum;char str;cout << "请依次按照分析表输入终结符(包含结束符#)：" << endl;for (int i = 1; i <= terminatorNum; ++i){cin >> str;terminatorSet[str] = i;}cout << "请输入非终结符的个数：";cin >> nonterminatorNum;cout << "请依次按照分析表输入终结符：" << endl;for (int i = 1; i <= nonterminatorNum; ++i){cin >> str;nonterminatorSet[str] = i;}cout << "请输入最后一个状态数（从0开始）：";cin >> stateNum;cout << "请依次输入非终结符goto表的内容，对于出错错误的请输入-1:\n";for (int i = 0; i <= stateNum; ++i){for (int j = 1; j <= nonterminatorNum; ++j){cin >> Goto[i][j];}}cout << "请依次输入终结符action的内容，对于出错错误的请输入-1:\n";cout << "输入格式按照 移进(S state) 规约(R state) 接受(A -1) 出错(E -1),state代表状态数\n";for (int i = 0; i <= stateNum; ++i){for (int j = 1; j <= terminatorNum; ++j){cin >> action[i][j] >> terAction[i][j];}}cout << "请输入要分析语言: ";string L;cin >> L;analysisProcess(L);
}void analysisProcess(string str)
{str += "#";cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << "步骤";cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << "状态栈";cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << "符号栈";cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << "产生式"<< "输入串" << endl;signStack.clear();stateStack.clear(); //清空状态栈，符合栈signStack.push_back('#');stateStack.push_back(0);        //初始化符合栈，状态栈int i = 0, ip = 0;              //i代表进行到第几步 a是分析到输入语言字符串第几个int Sm;                         //当前状态栈栈顶状态int a = terminatorSet[str[ip]]; //当前剩余输入串的首字符在输入终结符表的位置cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << (++i);cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << "0";cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << "#";cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << " " << str << endl;string outStr;while (++i){Sm = stateStack.back();if (action[Sm][a] == 'S'){/*移进：当前输入符号ai移进符号栈，将action表中指出的状态S进状态栈*///cout<<terAction[Sm][a];stateStack.push_back(terAction[Sm][a]);signStack.push_back(str[ip]);a = terminatorSet[str[++ip]];cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << i;outStr = "";for (int t = 0; t < stateStack.size(); ++t)outStr += intToString(stateStack[t]);cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << outStr;outStr = "";for (int t = 0; t < signStack.size(); ++t)outStr += signStack[t];cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << outStr;cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << " " << str.substr(ip) << endl;}else if (action[Sm][a] == 'R'){int j = terAction[Sm][a];int size = chang[j].size() - 3;if (chang[j][3] == '@')size = 0; //为空产生式for (int t = 0; t < size; ++t)stateStack.pop_back();for (int t = 0; t < size; ++t)signStack.pop_back();Sm = stateStack.back();char A = chang[j][0]; //规约符号signStack.push_back(A);stateStack.push_back(Goto[Sm][nonterminatorSet[A]]);cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << i;outStr = "";for (int t = 0; t < stateStack.size(); ++t)outStr += intToString(stateStack[t]);cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << outStr;outStr = "";for (int t = 0; t < signStack.size(); ++t)outStr += signStack[t];cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << outStr;cout << setw(outWidth) << setiosflags(ios::left) << chang[j] << str.substr(ip) << endl;}else if (action[Sm][a] == 'A'){cout << "该文法识别该语言" << endl;return;}else{cout << errorstr << endl;return;}}
}string intToString(int num)
{int j = num;if (j == 0)return "0";string str = "";while (j){str += char(j % 10 + '0');j /= 10;}str.reserve();if (num > 9)str = "(" + str + ")";return str;
}

实验结果

程序输入说明

输入的终结符与终结符都为单个字符
空(ε\varepsilonε)用@表示
参考文法:

分析表：

输入数据案例

4
S->aAcBe
A->b
A->Ab
B->d6
a c e b d #3
S A B9
1 -1 -1
-1 -1 -1
-1 3 -1
-1 -1 -1
-1 -1 -1
-1 -1 7
-1 -1 -1
-1 -1 -1
-1 -1 -1
-1 -1 -1S  2 E -1 E -1  E -1    E -1    E -1
E -1    E -1    E -1    E -1    E -1    A -1
E -1    E -1    E -1    S 4 E -1    E -1
E -1    S 5 E -1    S 6 E -1    E -1
R 2 R 2 R 2 R 2 R 2 R 2
E -1    E -1    E -1    E -1    S 8 E -1
R 3 R 3 R 3 R 3 R 3 R 3
E -1    E -1    S 9 E -1    E -1    E -1
R 4 R 4 R 4 R 4 R 4 R 4
R 1 R 1 R 1 R 1 R 1 R 1abbcde

截图

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