編譯原理實驗文本提取

㈠ 編譯原理 詞法分析 要求輸入一個源文件，或是text形式的，然後對該文件進行詞法分析。要簡單一點的。

#include <iostream>
#include <vector>
#include <string>
#include <fstream>

using namespace std;
/*用來存儲目標文件名*/
string file_name;

/*提取文本文件中的信息。*/
string GetText();

/*獲得一個單詞符號,從位置i開始查找。
//並且有一個引用參數j，用來返回這個單詞最後一個字元在str的位置。*/
string GetWord(string str,int i,int& j);

/*這個函數用來除去字元串中連續的空格和換行
//第一個參數為目標字元串，第二個參數為開始位置
//返回值為連續的空格和換行後的第一個有效字元在字元串的位置*/
int DeleteNull(string str,int i);

/*判斷i當前所指的字元是否為一個分界符，是的話返回真，反之假*/
bool IsBoundary(string str,int i);

/*判斷i當前所指的字元是否為一個運算符，是的話返回真，反之假*/
bool IsOperation(string str,int i);

/*此函數將一個pair數組輸出到一個文件中*/
void OutFile(vector<pair<int,string> > v);

/*此函數接受一個字元串數組，對它進行詞法分析，返回一個pair型數組*/
vector<pair<int,string> > analyst(vector<string> vec);

/*此函數判斷傳遞的參數是否為關鍵字，是的話，返回真，反之返回假*/
bool IsKey(string str);

int main()
{
cout<<"*****************************\n";
cout<<"\n\nright: Archerzei\n\n\n";
cout<<"*****************************\n\n";
string com1=" ";
string com2="\n";
string fileline=GetText();
int begin=0,end=0;
vector<string> array;
do
{
begin=DeleteNull(fileline,begin);
string nowString;
nowString=GetWord(fileline,begin,end);
if(end==-1)
break;
if(nowString.compare(com1)&&nowString.compare(com2))
array.push_back(nowString);
begin=end+1;
}while(true);
vector<pair<int,string> > mid_result;
mid_result=analyst(array);
OutFile(mid_result);
cout<<"**********************************************************************\n";
cout<<"***程序已完成詞法分析，分析結果已經存儲在文件"<<file_name<<"中！！！***\n";
cout<<"**********************************************************************\n";
system("pause");
return 0;
}

/*提取文本文件中的信息*/
string GetText()
{
string file_name1;
cout<<"請輸入源文件名（包括路徑和後綴名）：";
cin>>file_name1;
ifstream infile(file_name1.c_str(),ios::in);
if (!infile)
{
cerr<<"無法打開文件! "<<file_name1.c_str()<<" !!!"<<endl;
exit(-1);
}
cout<<endl;
char f[1000];
infile.getline(f,1000,EOF);
infile.close();
return f;
}

/*獲得一個單詞符號,從位置i開始查找。
//並且有一個引用參數j，用來返回這個單詞最後一個字元在原字元串的位置。*/
string GetWord(string str,int i,int& j)
{
string no_use("(){} , ; \n+=*/-<>\"");
j=str.find_first_of(no_use,i);
if(j==-1)
return "";
if(i!=j)
j--;
return str.substr(i,j-i+1);
}

/*這個函數用來除去字元串中連續的空格和換行
//第一個參數為目標字元串，第二個參數為開始位置
//返回值為連續的空格和換行後的第一個有效字元在字元串的位置*/
int DeleteNull(string str,int i)
{
for(;;i++)
if(str[i]!=' '&&str[i]!='\n')
return i;
}

/*判斷i當前所指的字元是否為一個分界符，是的話返回真，反之假*/
bool IsBoundary(string str,int i)
{
int t;
char arr[7]={',',';','{','}','(',')','\"'};
for (t=0;t<7;t++)
if(str[i]==arr[t])
return true;
return false;
}

/*判斷i當前所指的字元是否為一個運算符，是的話返回真，反之假*/
bool IsOperation(string str,int i)
{
int t;
char arr[7]={'+','-','*','/','=','<','>'};
for (t=0;t<7;t++)
if(str[i]==arr[t])
return true;
return false;
}

/*此函數將一個個字元串數組輸出到一個文件中*/
void OutFile(vector<pair<int,string> > v)
{
cout<<"請輸入目標文件名（包括路徑和後綴名）：";
cin>>file_name;
ofstream outfile(file_name.c_str(),ios::out);
if (!outfile)
{
cerr<<"無法打開文件! "<<file_name.c_str()<<" !!!"<<endl;
exit(-1);
}
cout<<endl;
int i;
cout<<"*****************************\n";
cout<<"\n\nright: Archerzei\n\n\n";
cout<<"*****************************\n\n";
for(i=0;i<v.size();i++)
outfile<<"<"<<v[i].first<<" , \""<<v[i].second<<"\">"<<endl;
outfile<<"\n\n*********************************\n";
outfile.close();
return;
}

/*此函數接受一個字元串數組，對它進行詞法分析，返回一個pair型數組*/
vector<pair<int,string> > analyst(vector<string> vec)
{
vector<pair<int,string> > temp;
int i;
for(i=0;i<vec.size();i++)
{
if(vec[i].size()==1)
{
if((vec[i]==">"||vec[i]=="<"||vec[i]=="!")&&vec[i+1]=="=")
{
string jk=vec[i];
jk.append(vec[++i],0,1);
pair<int,string> pp(4,jk);
temp.push_back(pp);
continue;
}
if((vec[i]=="+"&&vec[i+1]=="+")||(vec[i]=="-"&&vec[i+1]=="-"))
{
string jk=vec[i];
jk.append(vec[++i],0,1);
pair<int,string> pp(4,jk);
temp.push_back(pp);
continue;
}
if(IsBoundary(vec[i],0))
{
pair<int,string> pp(5,vec[i]);
temp.push_back(pp);
}
else if(IsOperation(vec[i],0))
{
pair<int,string> pp(4,vec[i]);
temp.push_back(pp);
}
else if(vec[i][0]<='9'&&vec[i][0]>='0')
{
pair<int,string> pp(3,vec[i]);
temp.push_back(pp);
}
else
{
pair<int,string> pp(2,vec[i]);
temp.push_back(pp);
}
}
else if(vec[i][0]<='9'&&vec[i][0]>='0')
{
pair<int,string> pp(3,vec[i]);
temp.push_back(pp);
}
else if(IsKey(vec[i]))
{
pair<int,string> pp(1,vec[i]);
temp.push_back(pp);
}
else
{
pair<int,string> pp(2,vec[i]);
temp.push_back(pp);
}
}
return temp;
}

/*此函數判斷傳遞的參數是否為關鍵字，是的話，返回真，反之返回假*/
bool IsKey(string str)
{
string p[16]={"char","double","int","long","double","float","for","while","do","break","continue","switch","short","case","return","if"};
vector<string> ppp(p,p+16);
int u;
for(u=0;u<ppp.size();u++)
if(!str.compare(ppp[u]))
return true;
return false;
}
/*finished*/

已經驗收過了，在VC6.0上運行沒有問題。程序很容易看懂的，報告的話自己寫寫就可以了。要是有分就好了…………哈哈！！！

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《Compilers Principles編譯原理》（Alfred V. Aho）電子書網盤下載免費在線閱讀

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書名：Compilers Principles編譯原理

作者：Alfred V. Aho

豆瓣評分：9.2

出版社：機械工業出版社

出版年份：2011-1

頁數：1009

內容簡介：

本書是編譯領域無可替代的經典著作，被廣大計算機專業人士譽為「龍書」。本書上一版自1986年出版以來，被世界各地的著名高等院校和研究機構（包括美國哥倫比亞大學、斯坦福大學、哈佛大學、普林斯頓大學、貝爾實驗室）作為本科生和研究生的編譯原理課程的教材。該書對我國高等計算機教育領域也產生了重大影響。 第2版對每一章都進行了全面的修訂，以反映自上一版出版20多年來軟體工程。程序設計語言和計算機體系結構方面的發展對編譯技術的影響。本書全面介紹了編譯器的設計，並強調編譯技術在軟體設計和開發中的廣泛應用。每章中都包含大量的習題和豐富的參考文獻。 本書適合作為高等院校計算機專業本科生和研究生的編譯原理與技術課程的教材，也可供廣大計算機技術人員參考。

作者簡介：

Alfred V．Aho，美國歌倫比亞大學教授，美國國家工程院院士，ACM和IEEE會士，曾獲得IEEE的馮·諾伊曼獎。著有多部演算法、數據結構、編譯器、資料庫系統及計算機科學基礎方面的著作。

Monica S．Lam，斯坦福大學計算機科學系教授，曾任Tensilica的首席科學家，也是Moka5的首任CEO。曾經主持SUIF項目，該項目產生了最流行的研究用編譯器之一。

Ravi Sethi，Avaya實驗室總裁，曾任貝爾實驗室高級副總裁和Lucent Technologies通信軟體的CTO。他曾在賓夕法尼亞州立大學，亞利桑那州立大學和普林斯頓大學任教，是ACM會士。

Jefirey D．Ullman斯坦福大學計算機科學系教授和Gradiance CEO。他的研究興趣包括資料庫理論、資料庫集成、數據挖掘和利用信息基礎設施教學等。他是美國國家工程學院院士、IEEE會士，獲得過ACM的Karlstrom傑出教育獎和Knuth獎。

㈢ 編譯原理

C語言編譯過程詳解
C語言的編譯鏈接過程是要把我們編寫的一個C程序(源代碼)轉換成可以在硬體上運行的程序(可執行代碼)，需要進行編譯和鏈接。編譯就是把文本形式源代碼翻譯為機器語言形式的目標文件的過程。鏈接是把目標文件、操作系統的啟動代碼和用到的庫文件進行組織形成最終生成可執行代碼的過程。過程圖解如下：

從圖上可以看到，整個代碼的編譯過程分為編譯和鏈接兩個過程，編譯對應圖中的大括弧括起的部分，其餘則為鏈接過程。
一、編譯過程
編譯過程又可以分成兩個階段：編譯和匯編。
1、編譯
編譯是讀取源程序(字元流)，對之進行詞法和語法的分析，將高級語言指令轉換為功能等效的匯編代碼，源文件的編譯過程包含兩個主要階段：
第一個階段是預處理階段，在正式的編譯階段之前進行。預處理階段將根據已放置在文件中的預處理指令來修改源文件的內容。如#include指令就是一個預處理指令，它把頭文件的內容添加到.cpp文件中。這個在編譯之前修改源文件的方式提供了很大的靈活性，以適應不同的計算機和操作系統環境的限制。一個環境需要的代碼跟另一個環境所需的代碼可能有所不同，因為可用的硬體或操作系統是不同的。在許多情況下，可以把用於不同環境的代碼放在同一個文件中，再在預處理階段修改代碼，使之適應當前的環境。
主要是以下幾方面的處理：
(1)宏定義指令，如 #define a b。
對於這種偽指令，預編譯所要做的是將程序中的所有a用b替換，但作為字元串常量的 a則不被替換。還有 #undef，則將取消對某個宏的定義，使以後該串的出現不再被替換。
(2)條件編譯指令，如#ifdef，#ifndef，#else，#elif，#endif等。
這些偽指令的引入使得程序員可以通過定義不同的宏來決定編譯程序對哪些代碼進行處理。預編譯程序將根據有關的文件，將那些不必要的代碼過濾掉
(3) 頭文件包含指令，如#include "FileName"或者#include <FileName>等。
在頭文件中一般用偽指令#define定義了大量的宏(最常見的是字元常量)，同時包含有各種外部符號的聲明。採用頭文件的目的主要是為了使某些定義可以供多個不同的C源程序使用。因為在需要用到這些定義的C源程序中，只需加上一條#include語句即可，而不必再在此文件中將這些定義重復一遍。預編譯程序將把頭文件中的定義統統都加入到它所產生的輸出文件中，以供編譯程序對之進行處理。包含到C源程序中的頭文件可以是系統提供的，這些頭文件一般被放在/usr/include目錄下。在程序中#include它們要使用尖括弧(<>)。另外開發人員也可以定義自己的頭文件，這些文件一般與C源程序放在同一目錄下，此時在#include中要用雙引號("")。
(4)特殊符號，預編譯程序可以識別一些特殊的符號。
例如在源程序中出現的LINE標識將被解釋為當前行號(十進制數)，FILE則被解釋為當前被編譯的C源程序的名稱。預編譯程序對於在源程序中出現的這些串將用合適的值進行替換。
預編譯程序所完成的基本上是對源程序的「替代」工作。經過此種替代，生成一個沒有宏定義、沒有條件編譯指令、沒有特殊符號的輸出文件。這個文件的含義同沒有經過預處理的源文件是相同的，但內容有所不同。下一步，此輸出文件將作為編譯程序的輸出而被翻譯成為機器指令。
第二個階段編譯、優化階段。經過預編譯得到的輸出文件中，只有常量；如數字、字元串、變數的定義，以及C語言的關鍵字，如main,if,else,for,while,{,}, +,-,*,\等等。
編譯程序所要作得工作就是通過詞法分析和語法分析，在確認所有的指令都符合語法規則之後，將其翻譯成等價的中間代碼表示或匯編代碼。
優化處理是編譯系統中一項比較艱深的技術。它涉及到的問題不僅同編譯技術本身有關，而且同機器的硬體環境也有很大的關系。優化一部分是對中間代碼的優化。這種優化不依賴於具體的計算機。另一種優化則主要針對目標代碼的生成而進行的。
對於前一種優化，主要的工作是刪除公共表達式、循環優化(代碼外提、強度削弱、變換循環控制條件、已知量的合並等)、復寫傳播，以及無用賦值的刪除，等等。
後一種類型的優化同機器的硬體結構密切相關，最主要的是考慮是如何充分利用機器的各個硬體寄存器存放的有關變數的值，以減少對於內存的訪問次數。另外，如何根據機器硬體執行指令的特點(如流水線、RISC、CISC、VLIW等)而對指令進行一些調整使目標代碼比較短，執行的效率比較高，也是一個重要的研究課題。
2、匯編
匯編實際上指把匯編語言代碼翻譯成目標機器指令的過程。對於被翻譯系統處理的每一個C語言源程序，都將最終經過這一處理而得到相應的目標文件。目標文件中所存放的也就是與源程序等效的目標的機器語言代碼。目標文件由段組成。通常一個目標文件中至少有兩個段：
代碼段：該段中所包含的主要是程序的指令。該段一般是可讀和可執行的，但一般卻不可寫。
數據段：主要存放程序中要用到的各種全局變數或靜態的數據。一般數據段都是可讀，可寫，可執行的。
UNIX環境下主要有三種類型的目標文件：
(1)可重定位文件
其中包含有適合於其它目標文件鏈接來創建一個可執行的或者共享的目標文件的代碼和數據。
(2)共享的目標文件
這種文件存放了適合於在兩種上下文里鏈接的代碼和數據。
第一種是鏈接程序可把它與其它可重定位文件及共享的目標文件一起處理來創建另一個 目標文件；
第二種是動態鏈接程序將它與另一個可執行文件及其它的共享目標文件結合到一起，創建一個進程映象。
(3)可執行文件
它包含了一個可以被操作系統創建一個進程來執行之的文件。匯編程序生成的實際上是第一種類型的目標文件。對於後兩種還需要其他的一些處理方能得到，這個就是鏈接程序的工作了。
二、鏈接過程
由匯編程序生成的目標文件並不能立即就被執行，其中可能還有許多沒有解決的問題。
例如，某個源文件中的函數可能引用了另一個源文件中定義的某個符號(如變數或者函數調用等)；在程序中可能調用了某個庫文件中的函數，等等。所有的這些問題，都需要經鏈接程序的處理方能得以解決。
鏈接程序的主要工作就是將有關的目標文件彼此相連接，也即將在一個文件中引用的符號同該符號在另外一個文件中的定義連接起來，使得所有的這些目標文件成為一個能夠被操作系統裝入執行的統一整體。
根據開發人員指定的同庫函數的鏈接方式的不同，鏈接處理可分為兩種：
(1)靜態鏈接
在這種鏈接方式下，函數的代碼將從其所在地靜態鏈接庫中被拷貝到最終的可執行程序中。這樣該程序在被執行時這些代碼將被裝入到該進程的虛擬地址空間中。靜態鏈接庫實際上是一個目標文件的集合，其中的每個文件含有庫中的一個或者一組相關函數的代碼。
(2) 動態鏈接
在此種方式下，函數的代碼被放到稱作是動態鏈接庫或共享對象的某個目標文件中。鏈接程序此時所作的只是在最終的可執行程序中記錄下共享對象的名字以及其它少量的登記信息。在此可執行文件被執行時，動態鏈接庫的全部內容將被映射到運行時相應進程的虛地址空間。動態鏈接程序將根據可執行程序中記錄的信息找到相應的函數代碼。
對於可執行文件中的函數調用，可分別採用動態鏈接或靜態鏈接的方法。使用動態鏈接能夠使最終的可執行文件比較短小，並且當共享對象被多個進程使用時能節約一些內存，因為在內存中只需要保存一份此共享對象的代碼。但並不是使用動態鏈接就一定比使用靜態鏈接要優越。在某些情況下動態鏈接可能帶來一些性能上損害。
我們在linux使用的gcc編譯器便是把以上的幾個過程進行捆綁，使用戶只使用一次命令就把編譯工作完成，這的確方便了編譯工作，但對於初學者了解編譯過程就很不利了，下圖便是gcc代理的編譯過程：

從上圖可以看到：
預編譯
將.c 文件轉化成 .i文件
使用的gcc命令是：gcc –E
對應於預處理命令cpp
編譯
將.c/.h文件轉換成.s文件
使用的gcc命令是：gcc –S
對應於編譯命令 cc –S
匯編
將.s 文件轉化成 .o文件
使用的gcc 命令是：gcc –c
對應於匯編命令是 as
鏈接
將.o文件轉化成可執行程序
使用的gcc 命令是： gcc
對應於鏈接命令是 ld
總結起來編譯過程就上面的四個過程：預編譯、編譯、匯編、鏈接。了解這四個過程中所做的工作，對我們理解頭文件、庫等的工作過程是有幫助的，而且清楚的了解編譯鏈接過程還對我們在編程時定位錯誤，以及編程時盡量調動編譯器的檢測錯誤會有很大的幫助的。
是否可以解決您的問題？

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書名：編譯原理

作者：陳意雲

豆瓣評分：6.2

出版社：高等教育出版社

出版年份：2003-1

頁數：381

內容簡介：

《編譯原理》介紹編譯器構造的一般原理和基本實現方法，主要內容包括詞法分析、語法分析、語義分析、中間代碼生成、代碼優化和目標代碼生成等。除了介紹命令式編程語言的編譯技術外，《編譯原理》還介紹面向對象語言和函數式編程語言的實現技術。《編譯原理》還強調一些相關的理論知識，如形式語言和自動機理論、語法制導的定義和屬性文法、類型論和類型系統等。

《編譯原理》取材廣泛新穎、圖文並茂，注意理論聯系實際。為滿足教師教學和學生自學及考研需求，《編譯原理》作者編寫了配套教學參考書《編譯原理習題精選與解析》（高等教育出版社2005年8月出版），同時提供本課程的電子教案，可從高等教育出版社高等理工教學資源網免費下載。《編譯原理》可作為高等學校計算機科學及相關專業的教材，也可供計算機軟體工程技術人員參考使用。

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c語言lr文法還是ll文法,編譯原理復習題 轉載
2021-05-20 05:05:24

Tim Pan

碼齡4年

關注
一、單項選擇題 概述部分

1．構造編譯程序應掌握 。D A. 源程序 B. 目標語言 C. 編譯方法 D. 以上三項都是 2．編譯程序絕大多數時間花在 上。D

A. 出錯處理

B. 詞法分析

C. 目標代碼生成

D. 表格管理 3．編譯程序是對 。D

A. 匯編程序的翻譯

B. 高級語言程序的解釋執行

C. 機器語言的執行

D. 高級語言的翻譯 4. 將編譯程序分成若干「遍」，是為了 。B

A. 提高程序的執行效率

B. 使程序的結構更為清晰 C 利用有限的機器內存並提高機器的執行效率 D. 利用有限的機器內存但降低了機器的執行效率

詞法分析部分

1．DFA M(見圖1-1)接受的字集為 。D A. 以0開頭的二進制數組成的集合

B. 以0結尾的二進制數組成的集合

.png

C. 含奇數個0的二進制數組成的集合

D. 含偶數個0的二進制數組成的集合

2．詞法分析器的輸出結果是 。C

A. 單詞的種別編碼

B. 單詞在符號表中的位置

C. 單詞的種別編碼和自身值

D. 單詞自身值 3．正規式M1和M2等價是指 。C A. M1和M2的狀態數相等 B. M1和M2的有向邊條數相等 C. M1和M2所識別的語言集相等 D. M1和M2狀態數和有向邊條數相等 4．詞法分析器的加工對象是 。 C A ．中間代碼 B ．單詞 C ．源程序 D ．元程序 5．同正規式(a|b )*等價的正規式為 。D A ．(a|b)+ B ．a*|b* C ．(ab)* D ．(a*|b*)+ 6. 兩個DFA 等價是指： 。 D A. 這兩個DFA 的狀態數相同

B. 這兩個DFA 的狀態數和有向弧條數都相等

C. 這兩個DFA 的有向弧條數相等

D. 這兩個DFA 接受的語言相同

7. 下列符號串不可以由符號集S ＝{a,b}上的正閉包運算產生的是：(A ) A. ε B. a C. aa D. ab 8．稱有限自動機A1和A2等價是指________。D A ．A1和A2都是定義在一個字母表上的有限自動機 B ．A1和A2狀態數和有向邊數相等

圖1-1

1

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C語言實現編譯原理的LR分析法,實驗三編譯原理綜合實驗報告——(LR...
注意:本例是利用LR(0)分析來實現的語法分析,同學在寫實驗報告的時候,在結果分析這一塊可以選用課堂講過的LR(0)文法來說明驗證結果即可。 同時附上你所選用的文法對應的LR(0)分析表。
編譯原理總結,看這一篇就夠了!_LeeDuo.的博客_編譯原理
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C語言LR(1)文法
用C語言編寫，對一個LR(1)文法分析，文法為：實現兩個數的加減乘除四則運算。並能得出計算結果。
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C--編譯器：C--編譯器，實現LL（1）\ LR（0）\ SLR \ LR（1）並生成語義分析和MIPS
實現了自製的C--語言的一遍掃描編譯，包括詞法分析，LR（1）語法分析，屬性文法+中間代碼生成，MIPS編譯生成編譯腳本由python實現，兼容python2.7與3.7，圖形界面由WPF實現，使用了IronPython進行腳本執行 支持以下特性： 一種基本類型int 賦值表達式，循環/選擇/判斷/跳出語句 函數定義與函數調用 未實現： 浮點數，字元，字元串 斑點 錯誤檢查
編譯原理之LR(0)分析演算法的c實現
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編譯原理第一章自測題
第一章 高級語言與編譯程序概述 一、單項選擇題 1.將編譯程序分成若干個「遍」是為了＿＿＿＿ 。 A. 提高程序的執行效率 B. 使程序的結構更加清晰 C. 利用有限的機器內存並提高機器的執行效率 D. 利用有限的機器內存但降低了機器的執行效率 2.構造編譯程序應掌握 ＿＿＿＿ 。 A. 源程序 B. 目標語言 C. 編譯方法 D. 以上三項都是 3.編譯程序絕大多數時間花在 ＿＿＿＿ 上。 A. 出錯處理 B. 詞法分析 C. 目標代碼生成 D. 管理表格
C語言語法分析程序（編譯原理：LR）
北郵大三編譯原理課程序 注釋很詳細
用c++實現LR語法分析器
通過LR分析表及三個棧形成對輸入表達式的判斷！ 。
c語言lr文法還是ll文法,編譯原理第五章語法分析課後題
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編譯原理，C語言實現LR(0)分析（擴展文法的生成、項目集規范簇的生成、ACTION GOTO表的生成、句子的分析）
編譯原理，C語言實現LR(0)分析（擴展文法的生成、項目集規范簇的生成、ACTION GOTO表的生成、句子的分析） (1)根據提示輸入文法的個數 (2)輸入文法 (3)擴展文法的生成、項目集規范簇的生成、ACTION GOTO表的生成 (3)分析句子 (4)生成分析過程 C語言實現LR(0)分析源代碼
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編譯程序基本原理
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c語言是 ll文法和lr文法哪個好
c語言lr文法還是ll文法
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㈥ 編譯原理-LL1文法詳細講解

我們知道2型文法( CFG )，它的每個產生式類型都是 α→β ,其中 α ∈ VN , β ∈ (VN∪VT)*。

例如, 一個表達式的文法:

最終推導出 id + (id + id) 的句子，那麼它的推導過程就會構成一顆樹，即 CFG 分析樹：

從分析樹可以看出，我們從文法開始符號起，不斷地利用產生式的右部替換產生式左部的非終結符，最終推導出我們想要的句子。這種方式我們稱為自頂向下分析法。

從文法開始符號起，不斷用非終結符的候選式(即產生式)替換當前句型中的非終結符，最終得到相應的句子。
在每一步推導過程中，我們需要做兩個選擇:

因為一個句型中，可能存在多個非終結符，我們就不確定選擇那一個非終結符進行替換。
對於這種情況，我們就需要做強制規定，每次都選擇句型中第一個非終結符進行替換(或者每次都選擇句型中最後一個非終結符進行替換)。

自頂向下的語法分析採用最左推導方式，即總是選擇每個句型的最左非終結符進行替換。

最終的結果是要推導出一個特定句子(例如 id + (id + id) )。
我們將特定句子看成一個輸入字元串，而每一個非終結符對應一個處理方法，這個處理方法用來匹配輸入字元串的部分，演算法如下:

方法解析:

這種方式稱為遞歸下降分析( Recursive-Descent Parsing )：

當選擇的候選式不正確，就需要回溯( backtracking )，重新選擇候選式，進行下一次嘗試匹配。因為要不斷的回溯，導致分析效率比較低。

這種方式叫做預測分析( Predictive Parsing )：

要實現預測分析，我們必須保證從文法開始符號起，每一個推導過程中，當前句型最左非終結符 A 對於當前輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。

根據上面的解決方法，我們首先想到，如果非終結符 A 的候選式只有一個以終結符 a 開頭候選式不就行了么。
進而我們可以得出，如果一個非終結符 A ，它的候選式都是以終結符開頭，並且這些終結符都各不相同，那麼本身就符合預測分析了。

這就是S_文法，滿足下面兩個條件:

例子:

這就是一個典型的S_文法，它的每一個非終結符遇到任一終結符得到候選式是確定的。如 S -> aA | bAB , 只有遇到終結符 a 和 b 的時候，才能返回 S 的候選式，遇到其他終結符時，直接報錯，匹配不成功。

雖然S_文法可以實現預測分析，但是從它的定義上看，S_文法不支持空產生式(ε產生式)，極大地限制了它的應用。

什麼是空產生式(ε產生式)？

例子

這里 A 有了空產生式，那麼 S 的產生式組 S -> aA | bAB ，就可以是 a | bB ,這樣 a , bb , bc 就變成這個文法 G 的新句子了。

根據預測分析的定義，非終結符對於任一終結符得到的產生式是確定的，要麼能獲取唯一的產生式，要麼不匹配直接報錯。

那麼空產生式何時被選擇呢？

由此可以引入非終結符 A 的後繼符號集的概念:
定義: 由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符 a 的集合，就是這個非終結符 A 的後繼符號集，記為 FOLLOW(A) 。

因此對於 A -> ε 空產生式，只要遇到非終結符 A 的後繼符號集中的字元，可以選擇這個空產生式。
那麼對於 A -> a 這樣的產生式，只要遇到終結符 a 就可以選擇了。

由此我們引入的產生式可選集概念:
定義: 在進行推導時，選用非終結符 A 一個產生式 A→β 對應的輸入符號的集合，記為 SELECT(A→β)

因為預測分析要求非終結符 A 對於輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。
那麼對於一個文法 G 的所有產生式組，要求有相同左部的產生式，它們的可選集不相交。

在 S_文法基礎上，我們允許有空產生式，但是要做限制:

將上面例子中的文法改造:

但是q_文法的產生式不能是非終結符打頭，這就限制了其應用，因此引入LL(1)文法。

LL(1)文法允許產生式的右部首字元是非終結符，那麼怎麼得到這個產生式可選集。
我們知道對於產生式:

定義: 給定一個文法符號串 α ， α 的 串首終結符集 FIRST(α) 被定義為可以從 α 推導出的所有串首終結符構成的集合。

定義已經了解清楚了，那麼該如何求呢？
例如一個文法符號串 BCDe , 其中 B C D 都是非終結符， e 是終結符。

因此對於一個文法符號串 X1X2 … Xn ，求解 串首終結符集 FIRST(X1X2 … Xn) 演算法:

但是這里有一個關鍵點，如何求非終結符的串首終結符集？

因此對於一個非終結符 A , 求解 串首終結符集 FIRST(A) 演算法:

這里大家可能有個疑惑，怎麼能將 FIRST(Bβ) 添加到 FIRST(A) 中，如果問文法符號串 Bβ 中包含非終結符 A ，就產生了循環調用的情況，該怎麼辦?

對於 串首終結符集 ，我想大家疑惑的點就是，串首終結符集到底是針對 文法符號串 的，還是針對 非終結符 的，這個容易弄混。
其實我們應該知道， 非終結符 本身就屬於一個特殊的 文法符號串 。
而求解 文法符號串 的串首終結符集，其實就是要知道文法符號串中每個字元的串首終結符集:

上面章節我們知道了，對於非終結符 A 的 後繼符號集 :
就是由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符的集合，記為 FOLLOW(A) 。

仔細想一下，什麼樣的終結符可以出現在非終結符 A 後面，應該是在產生式中就位於 A 後面的終結符。例如 S -> Aa ，那麼終結符 a 肯定屬於 FOLLOW(A) 。

因此求非終結符 A 的 後繼符號集 演算法：

如果非終結符 A 是產生式結尾，那麼說明這個產生式左部非終結符後面能出現的終結符，也都可以出現在非終結符 A 後面。

我們可以求出 LL(1) 文法中每個產生式可選集:

根據產生式可選集，我們可以構建一個預測分析表，表中的每一行都是一個非終結符，表中的每一列都是一個終結符，包括結束符號 $ ，而表中的值就是產生式。
這樣進行語法推導的時候，非終結符遇到當前輸入字元，就可以從預測分析表中獲取對應的產生式了。

有了預測分析表，我們就可以進行預測分析了，具體流程:

可以這么理解：

我們知道要實現預測分析，要求相同左部的產生式，它們的可選集是不相交。
但是有的文法結構不符合這個要求，要進行改造。

如果相同左部的多個產生式有共同前綴，那麼它們的可選集必然相交。
例如:

那麼如何進行改造呢？
其實很簡單，進行如下轉換:

如此文法的相同左部的產生式，它們的可選集是不相交，符合現預測分析。

這種改造方法稱為 提取公因子演算法 。

當我們自頂向下的語法分析時，就需要採用最左推導方式。
而這個時候，如果產生式左部和產生式右部首字元一樣(即A→Aα)，那麼推導就可能陷入無限循環。
例如:

因此對於:

文法中不能包含這兩種形式，不然最左推導就沒辦法進行。

例如:

它能夠推導出如下:

你會驚奇的發現，它能推導出 b 和 (a)* (即由 0 個 a 或者無數個 a 生成的文法符號串)。其實就可以改造成:

因此消除 直接左遞歸 演算法的一般形式：

例如:

消除間接左遞歸的方法就是直接帶入消除，即

消除間接左遞歸演算法：

這個演算法看起來描述很多，其實理解起來很簡單：

思考 : 我們通過 Ai -> Ajβ 來判斷是不是間接左遞歸，那如果有產生式 Ai -> BAjβ 且 B -> ε ,那麼它是不是間接左遞歸呢？
間接地我們可以推出如果一個產生式 Ai -> αAjβ 且 FIRST(α) 包括空串ε，那麼這個產生式是不是間接左遞歸。

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