本PDF文档详细介绍了语法分析程序的设计与实现方法，包括具体的实验步骤和代码示例，适合计算机科学相关专业的学习者参考。
### 实验二：语法分析程序设计与实现
#### 一、实验目的
本实验旨在通过实际编程操作让学生深入理解并掌握语法分析的基本原理和技术。具体目标包括：
1. **理解不同类型的语法分析方法**，如算符优先法、递归下降法、LL(1)、SLR(1)和LR(1)等。
2. **实践设计并实现语法分析程序**：能够根据特定的语法规则（例如简化版算术表达式）来设计并编写一个完整的语法分析器。
3. **整合词法与语法分析**，将实验一中获得的扫描器输出的结果作为输入进行结构化检查和解析。
#### 二、基本实验内容与要求
- **分析对象**: 算术表达式的简化子集（包括加减乘除）。
- **文法规则**：
- `<算术表达式>` → `<项>` | `<算术表达式> + <项>` | `<算术表达式> - <项>`
- `<项>` → `<因式>` | `<项> * <因式>` | `<项> / <因式>`
- `<因式>` → `<运算对象>| (`<算术表达式>)`
- `<运算对象>` → `无符号常数`| `变量`
- **表示形式**：使用E、T、F和i分别代表“算术表达式”、“项”、“因式”和“运算对象”。
- **输入格式**: 由实验一输出的单词序列，例如：“UCON”， “PL”， “UCON”， “MU”， “ID”等。
- **输出结果**：
- 如果符号串符合给定文法，则显示RIGHT并展示每一步分析过程。
- 若不符合则显示ERROR，并提供中间步骤和错误说明信息。
#### 三、问题分析及源程序
- **LL(1) 文法规则转换**
```
E → TG | E + TG | E - TG
T → F | T * F | T / F
F → i | (E)
```
转换为：
```plaintext
E -> TG e
G -> +TG g| ε g1
T -> FS t
S -> *FS s| ε s2
F -> -Tg g1
F -> i f1
```
- **分析表**：
```plaintext
i: E(e), G(g1)
+: E(g), G(g)
-: E(g2), G(g2)
*: T(t), S(s2)
/: T(t), S(s1)
( : F(f)
): F(f1)
```
#### 四、源代码实现
```cpp
#include
#include
#include
#include
char A[30]; // 分析栈
char B[30]; // 剩余串
char v1[20] = {i, +, -, *, /, (, ), #}; // 终结符集合
char v2[20] = {E, G, T, S, F}; // 非终结符集合
int j=0, b=0, top=0, l; // L为输入串长度
class type { // 定义产生式类型
public:
char origin;
char array[5];
int length;
};
type e, t, g, g1, g2, s, s1, s2,f ,f1; // 类对象实例化
type C[10][10]; // 预测分析表定义
void print() { // 输出当前的栈
for (int a = 0; a <= top + 1 ;a++)
std::cout << A[a];
std::cout << \t;
}
void print1() { // 输出剩余输入串
for(int j=0;j
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本实验为编译原理课程的第一部分，专注于设计并实现一个简单的C语言词法分析器。通过此项目，学生将掌握正则表达式、有限状态自动机等理论，并应用于实际的编程任务中，从而深入理解编译过程中的基础阶段——词法分析。
通过设计、编制和调试一个具体的词法分析程序，可以加深对词法分析原理的理解，并掌握在扫描程序设计语言源代码过程中将其分解为各类单词的方法。
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本实验通过编写简单的词法分析器，掌握正则表达式与有限自动机在编译过程中的应用，理解词法分析的基本原理和实现方法。
从源程序文件读取有效字符流并将其分析识别为单词符号，转换成二元组内部表示形式输出。可视化方式展示词法分析识别过程或词法分析器工作原理（选做）。实验时间为4学时。实验完成后需提交实验报告（包括源程序清单）。
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本实验旨在通过设计和实现一个LR分析程序，帮助学生深入理解语法分析器的工作原理及构建方法，提升编程实践能力。
1. 了解LR(0)分析方法是严格按照从左到右的顺序进行扫描，并且是一种自底向上的语法分析方法。
2. 掌握LR(0)语法分析方法。
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本实验聚焦于编译原理中的词法分析模块设计，涵盖正则表达式到有限状态自动机（NFA和DFA）的转换技术，并探讨高效词法单元识别策略。
编译原理实验要求设计并实现一个词法分析程序。该程序需针对简单语言的一个子集进行一遍扫描的词法分析；此外还需编写代码将给定的状态转换矩阵及初态、终态信息保存在指定文件中的非确定有限自动机（NFA）M，通过算法将其转化为确定性有限状态自动机（DFA），并将结果输出至另一指定文件。实验要求提交程序代码和相应的实验报告。
5星
