SLR 文法分析表构造详解及代码实现

SLR 文法是一种常用的上下文无关文法分析方法，它利用 follow 集 来解决 LR(0) 分析中出现的 移进-归约冲突 和 归约-归约冲突。

本文将详细介绍 SLR 文法分析表构造的原理和步骤，并提供完整的代码实现。

原理

在 LR(0) 分析中，如果一个项目集中包含了以下两个项目：

X->.b
A->.

其中 , , ,  为文法符号串，b 为终结符，则会产生 移进-归约冲突。为了解决这种冲突，SLR 分析方法利用 follow 集 来判断应该进行移进还是归约。

follow 集 的定义：对于文法中的非终结符 A，FOLLOW(A) 是所有可能出现在 A 后面的终结符集合。

如果满足以下条件，则可以解决移进-归约冲突：

FOLLOW(A) ∩ FOLLOW(B) = ∅
FOLLOW(A) ∩ {b} = ∅
FOLLOW(B) ∩ {b} = ∅

代码实现

以下代码实现了 SLR 文法分析表构造的完整过程，包括 SLRAnaly() 函数、getfollow() 函数和 getfirst() 函数。

SLRAnaly() 函数：

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++)
    {
        SLRNode item = SLRobjNum[proitemset[Gy_itemset[i]].Container[0]];
        char left = item.Left[0];
        List<char> follow = GetFollow(left);
        foreach (char c in follow)
        {
            int CID = FindID(Echar, c);
            SLRAna[Gy_itemset[i]][CID] = new Table('r', Find_pro(item));
        }
    }

    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);
            SLRAna[dfa[i].from][CID + Echar.Count] = new Table('N', dfa[i].to);
        }
        else //不是归约项目 添加状态S
        {
            int CID = FindID(Echar, dfa[i].symbol);
            SLRAna[dfa[i].from][CID] = new Table('S', dfa[i].to);
        }
    }
}

getfollow() 函数：

public List<char> GetFollow(char c)
{
    List<char> follow = new List<char>();
    if (c == Start)
        follow.Add('#');
    foreach (SLRNode node in SLRproNum)
    {
        int index = node.Right.IndexOf(c);
        if (index != -1 && index < node.Right.Length - 1)
        {
            char next = node.Right[index + 1];
            if (isFinalsymbol(next))
                follow.Add(next);
            else
            {
                List<char> first = GetFirst(next);
                if (first.Contains('#'))
                {
                    first.Remove('#');
                    follow.AddRange(first);
                    follow.AddRange(GetFollow(node.Left[0]));
                }
                else
                {
                    follow.AddRange(first);
                }
            }
        }
        else if (index != -1 && index == node.Right.Length - 1)
        {
            follow.AddRange(GetFollow(node.Left[0]));
        }
    }
    follow = follow.Distinct().ToList();
    return follow;
}

getfirst() 函数：

public List<char> GetFirst(char c)
{
    List<char> first = new List<char>();
    if (isFinalsymbol(c))
        first.Add(c);
    else
    {
        foreach (SLRNode node in SLRproNum)
        {
            if (node.Left[0] == c)
            {
                if (node.Right[0] == c)
                    continue;
                else if (isFinalsymbol(node.Right[0]))
                    first.Add(node.Right[0]);
                else
                {
                    List<char> subFirst = GetFirst(node.Right[0]);
                    if (subFirst.Contains('#'))
                    {
                        subFirst.Remove('#');
                        first.AddRange(subFirst);
                        first.AddRange(GetFirst(node.Right[1]));
                    }
                    else
                    {
                        first.AddRange(subFirst);
                    }
                }
            }
        }
    }
    first = first.Distinct().ToList();
    return first;
}

代码使用方法：

首先，将你的文法定义转换成相应的 SLRNode 对象，并将这些对象存储在 SLRproNum 列表中。
然后，调用 SLRAnaly() 函数来构造 SLR 分析表。
最后，可以使用 SLRAna 数组来进行语法分析。

总结

本文详细介绍了 SLR 文法分析表构造的原理和步骤，并提供了完整的代码实现，包括 SLRAnaly() 函数、getfollow() 函数和 getfirst() 函数。希望本文能帮助你更好地理解 SLR 文法分析方法，并能将其应用于实际的语法分析中。