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語法分析實驗報告 一、 語法分析功能與目的 語法分析是編譯過程的核心部分，它的主要任務(wù)是按照程序語言的語法規(guī)則，從由詞法分析輸出的源程序符號串中識別出各類語法成分，同時進行語法檢查，為語義分析和代碼生成作準(zhǔn)備。執(zhí)行語法分析任務(wù)的程序叫語法分析程序或語法分析器。 語法分析程序以詞法分析輸出的符號串作為輸入，在分析過程中檢查這個符號串是否為該程序語言的句子。如是，則輸出該句子的分析數(shù)，否則就表示源程序存在語法錯誤，需要報告錯誤的性質(zhì)和位置。 二、TEST語法規(guī)則 ①<程序>∶∶={<聲明序列><語句序列>} ②<聲明序列>∶∶=<聲明序列><聲明語句>|ε ③<聲明語句>∶∶=int <標(biāo)識符>； ④<語句序列>::=<語句序列><語句>|ε ⑤<語句>::=||| |||<復(fù)合語句>|<表達式語句> ⑥::=if(<表達式>)<語句>[else<語句>] ⑦::=while(<表達式>)<表達式> ⑧:=for(<表達式>；<表達式>；<表達式>)<語句> ⑨::=write<表達式>； ⑩::=read<標(biāo)識符>； ⑴<復(fù)合語句>::={<語句序列>} ⑵<表達式語句>:=<表達式>；|； ⑶<表達式>::=<標(biāo)識符>=<布爾表達式>|<布爾表達式> ⑷<布爾表達式>:=<算術(shù)表達式> |<算術(shù)表達式>(>|<|>=|<=|==|!=)<算術(shù)表達式> ⑸<算術(shù)表達式>::=<項>{(+|-)<項>} ⑹<項>::=<因子>{(*|/)<因子>} ⑺<因子>::=(<表達式>)|<標(biāo)識符>|<無符號整數(shù)> ⑻::=do<語句>while(<表達式>)； 三、 實驗四要求及改進思路 實驗要求： 修改詞法分析程序TESTscan.c和語法分析程序TESTparse.c這二個文件，使該程序能分析： (1) do語句（有關(guān)文法規(guī)則參見P77的習(xí)題8。） (2) 同一行中聲明多個變量(文法規(guī)則參見P77的習(xí)題7)。 例如：原先可以分析的變量聲明是： int a; int b; 現(xiàn)在能分析的變量聲明是： int a, b; 改進思路： 對于問題(1)，由于do語句的語法規(guī)則為 ::=do<語句>while(<表達式>)； do語句的正確輸入形式為： do {表達式} while (表達式)； 所以do語句的前半部分為一個復(fù)合語句，所以在語法分析程序中要能分析出do語句，必須在定義do語句時先要求該句子屬于復(fù)合語句，然后使指針為while,再到(,然后是表達式，接著就是),最后為；，這就是完整的do語句。 ①定義do語句的代碼如下： int do_stat() { int es = 0; fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); es=compound_stat(); //調(diào)用復(fù)合語句 if(es>0) return (es); if (strcmp(token, "while")) return(es=8); fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); if (strcmp(token, "(")) return(es=5); //少左括號 fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); es = expression(); //調(diào)用表達式 if(es>0) return (es); if (strcmp(token, ")")) return(es=6); //少右括號 fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); if (strcmp(token, ";")) return(es=4); //少分號 fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); return es; } ②然后在語法分析程序的開始定義的函數(shù)中必須加上int do_stat();； ③然后在函數(shù)出錯的情況switch (es)的函數(shù)中加上case 8: printf("do后面缺少while！ \n"); break;，這是說明do語句不完整的出錯情況。 對于問題(2):同一行中定義多個變量，對比前后變化的兩個變量聲明形式，我們可以看出同一行中定義多個變量時，在分析第一個變量時原來的變量聲明能分析得出來，但是在接下來的變量中就有變化了，在同一行定義多個變量的第二個變量是接第一個變量后的，第二個變量的為第一個變量后接著一個逗號,然后就是第二個變量，如果同一行有n多個變量，那么從第三個變量開始，就先能分析出其必須先要分析出第二個變量，以此類推，分析出第n個變量就必須分析出前n-1個變量，而且要能分析出第n(n>2)個變量，其要求就如同分析出第二個變量，它就是一個反復(fù)調(diào)用的過程。我們可以定義一個函數(shù)d()，要求它的結(jié)構(gòu)為逗號后接著標(biāo)識符，然后就由原來的分析出單個變量的變量聲明在分析到標(biāo)識符的時候調(diào)用我們定義的函數(shù)d()，就能實現(xiàn)一行識別出多個變量了。 函數(shù)d()的定義如下： int d() {if(strcmp(token,",")==0) { int es=0; fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); if (strcmp (token, "ID")) return (es=3); //不是標(biāo)識符 fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); d(); } } 在聲明語句定義時調(diào)用d()函數(shù)實現(xiàn)一行識別出多個變量的情況如下： // : : = int ID; int declaration_stat() { int es=0; fscanf(fp, "%s %s\n", &token, &token1); printf ("%s %s\n",token, token1); if (strcmp (token, "ID")) return (es=3); //不是標(biāo)識符 fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); d(); if (strcmp(token,";")) return(es=4); fscanf (fp, "%s %s\n", &token, &token1); printf ("%s %s\n",token, token1); return(es); } 四、 該語法分析程序是遞歸下降分析的語法分析方法 遞歸下降分析的方法思路是將文法中的每一個非終結(jié)符U的文法規(guī)則看作是識別U的一個過程定義，為每個非終結(jié)符另構(gòu)造一個子程序，以完成該非終結(jié)符號所對應(yīng)的語法成分的分析和識別任務(wù)。 如果U的文法規(guī)則的右部只有一個候選式，按從左向右的順序依次構(gòu)造規(guī)則U的識別過程代碼： ①如果有終結(jié)符號，判斷能否與輸入的符號相等，如果想等，表示識別成功，讀入指針指向下一個輸入符號；如果不想等，則意味著輸入串此時有語法錯誤； ②如果是非終結(jié)符號，則簡單調(diào)用這個非終結(jié)符號的子程序，由這個子程序完成該非終結(jié)符號所對應(yīng)的語法成分分析和識別任務(wù)； ③當(dāng)一條規(guī)則右部有多個候選式時，則根據(jù)每個候選式的第一個符號確定該候選式分支； 只有被調(diào)用的分析識別某語法成分的子程序匹配輸入串成功，且正確返回時，該語法成分才算真正獲得識別。 五、輸入文件內(nèi)容及屏幕輸出內(nèi)容 ⑴①輸入正確的源文件如下： 詞法分析結(jié)果內(nèi)容如下： ②語法分析屏幕輸出的內(nèi)容如下： 下面接著余下的輸出部分： ⑵①輸入文件為錯誤的源文件如下： 語法分析屏幕輸出的內(nèi)容如下： 從語法分析結(jié)果中我們看到語法分析都for語句的后半句i++的時候就停止了，然后錯誤的緣由是缺少操作數(shù)，因為for語句后接著的是<語句>，而i++:形式?jīng)]有符合TEST的語法規(guī)則里的任何一種語句規(guī)則,所以出現(xiàn)錯誤。 ②當(dāng)輸入源程序改為如下： 語法分析屏幕輸出的內(nèi)容如下： 從語法分析輸出結(jié)果我們看出當(dāng)分析到do語句的最后時出錯，錯誤為缺少分號，說明我們的源文件輸入do語句有錯，查看do語句的標(biāo)準(zhǔn)形式，最后面應(yīng)該以分號結(jié)束，而我們輸入的源文件缺少了分號，所以出現(xiàn)了錯誤。 ③當(dāng)輸入源文件為如下所示時： 語法分析屏幕輸出如下所示： 我們從語法分析結(jié)果看出，這次語法分析根本就無法開始，錯誤為缺少{,說明我們的輸入的程序開始就有錯誤，查看TEST語法規(guī)則，第一個規(guī)則為<程序>∶∶={<聲明序列><語句序列>}，說明輸入程序以{開始并以}結(jié)束，而反觀我們的輸入程序，并沒有以{開始，所以語法分析根本無法進行，所以出現(xiàn)了缺少{ 的錯誤提醒。 六、實驗體會 通過本次實驗，我們更加了解了語法分析的原理以及其與詞法分析的關(guān)系，語法分析和詞法相比其又更加復(fù)雜了一點點，雖然每次修改代碼的時候我都感覺很艱難，因為C++學(xué)得不好，但是在其他兩位組員的努力下就能順利的解決了，最后我也能在他們的幫助下懂得了實驗的原理與解答過程，真心感謝呀。