• 日期: 2028-10-04
  • 标签: 常规

SLR 文法分析表构造详解及代码实现 - C#

本文详细介绍了 SLR 文法分析表的构造过程，并提供了 C# 代码实现。通过 SLRAnaly() 函数、follow 集构造函数和辅助函数，演示了如何根据 SLR 文法规则构建分析表，实现语法分析。

SLR 文法分析表的核心代码:

public class SLRNode
{
    public string Left;
    public string Right;
    public SLRNode(string Left, string Right)
    {
        this.Left = Left;
        this.Right = Right;
    }
}
//项目集类
public class SLRitemsets
{
    public List<int> Container = new List<int>(100);
    //记录项目在项目集合中的序号
}

//DFA结点
public struct DFA
{
    public int from;
    public char symbol;
    public int to;
    public DFA(int from, char symbol, int to)
    {
        this.from = from;
        this.symbol = symbol;
        this.to = to;
    }
}

//分析表 结点
public class Table
{
    public bool error;//是否为ERROR
    public char type;//结点类型
    public int id;//数值
    public Table()
    {
        this.error = true;
    }
    public Table(char type, int id)
    {
        this.type = type;
        this.id = id;
        this.error = false;
    }
}
public DFA[] dfa = new DFA[100];
public int Pindex = 0; //dfa数组指针
public Table[][] SLRAna;//分析表
public Analyze Jz;
public bool Success = false;
public List<SLRNode> SLRproNum = new List<SLRNode>(50);//产生式 列表
public List<SLRNode> SLRobjNum = new List<SLRNode>(50);//项目 列表
public List<SLRitemsets> proitemset = new List<SLRitemsets>(100);//项目集合
public List<int> Gy_obj = new List<int>(50);//归约项目序号集合
public List<int> Gy_itemset = new List<int>(50);//含有归约项目的集合的序号 的集合
public List<char> Nchar = new List<char>(50);//非终结符集合
public List<char> Echar = new List<char>(50);//终结符集合

public string RStr = '';
public string RStr_obitemset = '';//输出返回
public string RStr_DFA = '';
public string RStr_ANA = '';

public void SLRAnaly()
{
    Table tnode = new Table();

    SLRAna = new Table[proitemset.Count][];
    for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)
        SLRAna[i] = new Table[Echar.Count + Nchar.Count];

    for (int i = 0; i < proitemset.Count; i++)//初始化 赋予ERROR属性
        for (int j = 0; j < Echar.Count + Nchar.Count; j++)//为终结符加r状态 
            SLRAna[i][j] = tnode;

    tnode = new Table('A', 0);
    SLRAna[1][FindID(Echar, '#')] = tnode;//项目集1必定是接受项目   构建[1][#]:acc的情况 先直接赋值好 dfa里没有

    for (int i = 0; i < Gy_itemset.Count; i++)
    {
        int proNum = Find_pro(SLRobjNum[proitemset[Gy_itemset[i]].Container[0]]);
        foreach (char c in Follow[Nchar[proNum]])//对于非终结符的follow集中的每个终结符
        {
            int j = FindID(Echar, c);
            if (j != -1)//如果该终结符在Echar中存在
            {
                tnode = new Table('r', proNum);//归约项目 找到原产生式序号 添加状态r
                SLRAna[Gy_itemset[i]][j] = tnode;
            }
        }
    }

    for (int i = 0; i < Pindex; i++)
    {
        if (isFinalsymbol(dfa[i].symbol))//symbol为非终结符  添加状态N
        {
            int CID = FindID(Nchar, dfa[i].symbol);
            foreach (char c in Follow[Nchar[CID]])//对于非终结符的follow集中的每个终结符
            {
                int j = FindID(Echar, c);
                if (j != -1)//如果该终结符在Echar中存在
                {
                    tnode = new Table('N', dfa[i].to);
                    SLRAna[dfa[i].from][j + Echar.Count] = tnode;
                }
            }
        }
        else //不是归约项目 添加状态S
        {
            int CID = FindID(Echar, dfa[i].symbol);
            tnode = new Table('S', dfa[i].to);
            SLRAna[dfa[i].from][CID] = tnode;
        }
    }
}

//follow集构造函数
public void FollowSet(char c)
{
    if (isFinalsymbol(c))//c为终结符 返回空集
        return;
    if (Follow.ContainsKey(c))//已经计算过了 直接返回
        return;

    List<char> followset = new List<char>(50);//follow集

    if (c == SLRproNum[0].Left[0])//起始符号的follow集添加#
        followset.Add('#');

    for (int i = 0; i < SLRproNum.Count; i++)//遍历所有产生式
    {
        string right = SLRproNum[i].Right;
        for (int j = 0; j < right.Length; j++)//遍历产生式右部
        {
            if (right[j] == c)//找到了c
            {
                if (j == right.Length - 1)//c是产生式右部的最后一个符号
                {
                    if (SLRproNum[i].Left[0] != c)//如果该产生式左部不是c
                    {
                        FollowSet(SLRproNum[i].Left[0]);//递归计算左部的follow集
                        List<char> fl = Follow[SLRproNum[i].Left[0]];
                        followset.AddRange(fl);//将左部的follow集加入到c的follow集中
                    }
                }
                else//c不是产生式右部的最后一个符号
                {
                    char next = right[j + 1];//next是c的后一个符号
                    if (isFinalsymbol(next))//next是终结符
                    {
                        followset.Add(next);//将next加入到c的follow集中
                    }
                    else//next是非终结符
                    {
                        FirstSet(next);//计算next的first集
                        List<char> fir = First[next];
                        for (int k = 0; k < fir.Count; k++)//将next的first集加入到c的follow集中
                        {
                            if (fir[k] != 'ε')
                                followset.Add(fir[k]);
                        }
                        if (fir.Contains('ε'))//如果next的first集中包含空串
                        {
                            if (SLRproNum[i].Left[0] != c)//如果该产生式左部不是c
                            {
                                FollowSet(SLRproNum[i].Left[0]);//递归计算左部的follow集
                                List<char> fl = Follow[SLRproNum[i].Left[0]];
                                followset.AddRange(fl);//将左部的follow集加入到c的follow集中
                            }
                        }
                    }
                }
            }
        }
    }
    Follow[c] = followset;//将c的follow集加入到Follow字典中
}

//调用的各类函数

// FindID(char c, List<char> list)：在list中查找字符c的下标
// Find_pro(SLRNode node)：在SLRproNum中查找node对应的产生式的序号
// isFinalsymbol(char c)：判断c是否为终结符
// FirstSet(char c)：计算非终结符c的first集
// FollowSet(char c)：计算非终结符c的follow集

代码说明：

  1. SLRAnaly() 函数用于构建 SLR 分析表。

  2. FollowSet() 函数用于计算非终结符的 follow 集。

  3. 辅助函数包括 FindID()、Find_pro()、isFinalsymbol()、FirstSet() 等，用于辅助分析表构建。

代码示例：

// 初始化产生式
SLRproNum.Add(new SLRNode('E', 'E+T'));
SLRproNum.Add(new SLRNode('E', 'T'));
SLRproNum.Add(new SLRNode('T', 'T*F'));
SLRproNum.Add(new SLRNode('T', 'F'));
SLRproNum.Add(new SLRNode('F', '(E)'));
SLRproNum.Add(new SLRNode('F', 'id'));

// 初始化终结符
Echar.Add('+');
Echar.Add('*');
Echar.Add('(');
Echar.Add(')');
Echar.Add('id');
Echar.Add('#');

// 初始化非终结符
Nchar.Add('E');
Nchar.Add('T');
Nchar.Add('F');

// ...其他初始化代码...

// 计算follow集
for (int i = 0; i < Nchar.Count; i++)
{
    FollowSet(Nchar[i]);
}

// 构建分析表
SLRAnaly();

总结：

本文详细介绍了 SLR 文法分析表的构造过程，并提供了 C# 代码实现。通过该代码，您可以更深入地理解 SLR 分析表的构建原理，并应用于实际的语法分析工作。

SLR 文法分析表构造详解及代码实现 - C#

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