题目描述

要求：

使用的文法如下：
E->TE’
E’->+TE’|ε
T->FT’
T’->*FT’|ε
F->(E)|id
对于任意给定的输入串（词法记号流）进行语法分析，非递归预测分析方法可以任选其一来实现。
要有一定的错误处理功能。即对错误能提示，并且能在一定程度上忽略尽量少的记号来进行接下来的分析。可以参考书上介绍的同步记号集合来处理。
可能的出错情况：ididid, id**id, （id+id， +id+id ……
输入串以#结尾，输出推导过程中使用到的产生式。例如：
输入：id+idid#
输出：
E ->TE ’
T ->FT’
F ->id
E’->+ TE ’
T -> FT ’
……
如果输入串有错误，则在输出中要体现是跳过输入串的某些记号了，还是弹栈，弹出某个非终结符或者是终结符了，同时给出相应的出错提示信息。比如：
ididid对应的出错信息是：“输入串跳过记号id，用户多输入了一个id”；
id**id对应的出错信息是：“弹栈，弹出非终结符F，用户少输入了一个id”
(id+id对应的出错信息是：“弹栈，弹出终结符 ) ，用户少输入了一个右括号（或者说，括号不匹配）”

有余力的同学可进一步考虑如下扩展：
1.在语法分析的过程中调用词法分析的上机结果，即利用词法分析器来返回一个记号给语法分析器。
2.调用求first集合函数。
编写Follow函数，实现其求解过程。

程序说明

1.本程序采用非递归构造预测分析表的方法实现
2.终结符均采用单个字符（为了寻找终结符和非终结符方便）。处理后的文法如下，其中#代表空串：
E->TE’
E’->+TE’|#
T->FT’
T’->*FT’|#
F->(E)|i
3.程序中并没有给出FIRST集和FOLLOW集的构造方法，均为提前定义好的集合
想要用代码求出FIRST集和FOLLOW集，可以看我的另外一篇文章
编译原理------C++实现求First集和Follow集
4.同步符号（synch）处理存在问题，即第二个测试用例结果不对

代码实例及程序解释

类定义

class pre_analysis {public:set<string> productions;//产生式集合map<string,string> split_productions;//分解后的产生式集合set<string>nonfish;//非终结符set<string>finish;//终结符map<string, set<string>> mfirst;//first集map<string, set<string>>mfollow;//follow集map<map<string, string>, string>pretable;//预测分析表：<<非终结符，输入符号> 值 >void SSS();//将生成式分解成左右两部分void init();//读取文件，初始化生成式集合void getpretable();//构造预测分析表void printpretable();//打印预测分析表bool isInFollow(string nonFinish, string a);//判断一个输入字符是否在一个非终结符的FOLLOW集合中string matchpretable(string s1, string s2);//查找分析表void analysis(string s);//对输入串进行分析
};

初始化内容

1.读取存在文件中的产生式，并放入productions中
2.从产生式中拆分出终结符和非终结符，分别存于finish和nonfish中
3.构造出产生式的FITSR集和FOLLOW集，分别存于mfirst和mfollow中，本程序采用了直接定义的方式
找出终结符和非终结符的代码如下：

//获得终结符和非终结符for (set<string>::iterator it = productions.begin(); it != productions.end(); it++) {string temp = *it;for (int i = 0; i < temp.length(); i++) {if (temp[i] == '-' || temp[i] == '>' || temp[i] == '|')continue;//是大写字母if (temp[i] >= 'A' && temp[i] <= 'Z') {//后面带'if (temp[i + 1] == '\'') {nonfish.insert(temp.substr(i, 2));i++;}else {nonfish.insert(temp.substr(i, 1));}}//是终结符else{finish.insert(temp.substr(i, 1));}}}

构造预测分析表

算法说明：
如果一个产生式中含有“|”，最好对其进行拆分，然后再进行分析
（1）对文法的每个产生式A->@ ，执行(2)和(3)。
（2）对FIRST(@)的每个终结符a，把A ->@ 加入 M[A, a]（即加入表中A行a列）。
（3）如果ε在FIRST(@)中，对FOLLOW(A)的每个终结符b（包括）,把A−>@加入M[A,b]。（4）如果FOLLOW(A)的非终结符b（包括）, 把A ->@ 加入M[A, b]。（4）如果FOLLOW(A)的非终结符b（包括）,把A−>@加入M[A,b]。（4）如果FOLLOW(A)的非终结符b（包括）的表项M[A, b]为空的话，把同步符号sync加入到表项中。
（4）M的其它没有定义的条目都是error。
代码：

//构造预测分析表
void pre_analysis::getpretable() {for (map<string,string>::iterator it = split_productions.begin(); it != split_productions.end(); it++) {bool flag = false;if (it->second.find("|") == it->second.npos) {//产生式不含有 |if (mfirst.count(it->first) > 0) {set<string> temp = mfirst[it->first];//找到first集for (set<string>::iterator i = temp.begin(); i != temp.end(); i++) {if (*i == "#") {//如果 # 在first集中flag = true;//把该产生式follow集中的元素加入到分析表set<string> temp_follow = mfollow[it->first];for (set<string>::iterator it_follow = temp_follow.begin(); it_follow != temp_follow.end(); it_follow++) {map<string, string> temppp;temppp[it->first] = *it_follow;pretable[temppp] = it->second;}}else {//如果 # 不在first集中map<string, string>tempp;tempp[it->first] = *i;pretable[tempp] = it->second;}}}}else//产生式含有 |{//处理 |string body = it->second;vector<string> v;istringstream iss(body);string token;while (getline(iss, token, '|')) {v.push_back(token);}for (string s : v) {if (mfirst.count(s) > 0) {set<string> have_temp = mfirst[s];//找到first集for (set<string>::iterator i = have_temp.begin(); i != have_temp.end(); i++) {if (*i == "#") {//如果 # 在first集中flag = true;//把该产生式follow集中的元素加入到分析表set<string> have_temp_follow = mfollow[it->first];for (set<string>::iterator it_follow = have_temp_follow.begin(); it_follow != have_temp_follow.end(); it_follow++) {map<string, string> have_temppp;have_temppp[it->first] = *it_follow;pretable[have_temppp] = "#";}}else {//如果 # 不在first集中map<string, string>have_tempp;have_tempp[it->first] = *i;pretable[have_tempp] = s;}}}}}//如果没有产生式可以推出空串，将其FOLLOW集添加同步集合if (flag == false) {set<string>no_follow = mfollow[it->first];for (set<string>::iterator i = no_follow.begin(); i != no_follow.end(); i++) {map<string, string>no_follow_tempp;no_follow_tempp[it->first] = *i;pretable[no_follow_tempp] = "synch";}}}
}

写的很繁琐，可以对其进行简化。。。。。。

根据预测分析表对输入串进行分析

算法在代码中有注释，就不介绍了，直接上代码（目前算法是有问题的，希望有大佬可以指正）

//输入式子，进行分析 式子以$结尾
void pre_analysis::analysis(string s) {stack<string> S;string content = "nothing";//content内存储查找预测分析表返回的内容，若分析表为空，content="nothing"S.push("$");S.push("E");//结束符和开始符号入栈cout << "输入" << s;cout << "分析结果：" << endl;/*1 查表，当前表项空白nothing，指向记号流的指针后移；2 查表，当前表项中含有同步记号synch，输入串指针后移，知道看到当前非终结符A的FOLLOW（A）中的元素，将当前栈中的非终结符A弹出栈；3 查表，当前表项中含有空串#，将当前栈中非终结符弹出；3 栈顶终结符和当前指针指向的终结符不匹配，将栈顶终结符弹出栈。4 其他，将当前表项反向压栈；*/for (int i = 0; i < s.length() && !S.empty() ; i++) {content = matchpretable(S.top(), s.substr(i,1));cout << "当前输入符号为" << s.substr(i, 1) <<"   当前栈顶符号为"<<S.top()<< endl;if (s.substr(i, 1) == "$" && S.top() == "$") {cout << "整个串匹配成功！！！！" << endl;}/*else if (s.substr(i, 1) == "$" && S.top() != "$"){i--;cout << "弹栈，弹出终结符" << endl;while (S.top() != "$") {cout << S.top();S.pop();}cout << ",用户少输入这些终结符" << endl;}*/else{if (content == "nothing") {cout << "输入串跳过记号" << s.substr(i, 1) << "用户多输入了一个" << s.substr(i, 1) << endl;}else if (content == "synch") {while (!isInFollow(S.top(),s.substr(i,1))&& i<s.length()){cout << "用户多输入" << s.substr(i,1) << endl;i++;}cout << "遇到synch，弹出栈顶非终结符" + S.top() << endl;i--;S.pop();}else {cout << S.top() << "->" << content << endl;//压栈-弹栈-压栈，相当于逆序压栈stack <string>ss;for (int j = 0; j < content.length(); j++) {if (content[j + 1] == '\'') {ss.push(content.substr(j, 2));j++;}else{ss.push(content.substr(j, 1));}}S.pop();while (!ss.empty()){S.push(ss.top());ss.pop();}if (finish.find(S.top()) != finish.end())//当前栈顶为终结符{if (S.top() == "#") {cout << "弹栈，因为栈顶为#" << endl;S.pop();i--;}else if (s.substr(i, 1) == "$") {//栈顶不是 $,但是当前字符是$cout << "弹栈，弹出" << S.top() << "用户少输了一个" << S.top() << endl;S.top();i--;}else if (S.top() != s.substr(i, 1))//栈顶终结符不匹配{cout << "弹栈，弹出终结符" << S.top() << "用户少输入了" << endl;S.pop();i--;}else if (S.top() == s.substr(i, 1)) //栈顶终结符匹配{cout << "终结符" << S.top() << "匹配成功" << endl;S.pop();}}else{i--;}}}}
}

源程序可以在此进行载//download.csdn.net/download/weixin_41920883/11988047

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