C语言实现LR分析法语法分析程序:算术表达式文法分析

由于LR分析法包含SLR(1)和LALR(1),因此需要先确定使用哪种分析方法。根据题目给出的SLR(1)分析表,可以发现它是SLR(1)分析法的分析表,而不是LALR(1)分析法的分析表。因此,本题使用SLR(1)分析法进行语法分析。

1. 算术表达式文法

G(E): E' -> E E -> E + T E -> T T -> T * F T -> F F -> ( E ) F -> i

2. SLR(1)分析表

根据算术表达式文法,可以构造出LR(0)自动机,然后通过进行项目集族的闭包和状态转移,得到SLR(1)分析表。根据上表,构造出对应的SLR(1)分析表如下:

| 状态 | i | + | * | ( | ) | # | E | T | F | |---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---| | 0 | s 5 | 0 | 0 | s 4 | 0 | 0 | 1 | 2 | 3 | | 1 | | s 6 | | | A | 0 | | | | | 2 | | r 2 | s 7 | | r 2 | r 2 | | | | | 3 | | r 4 | r 4 | | r 4 | r 4 | | | | | 4 | s 5 | | s 4 | | | | 8 | 2 | 3 | | 5 | | r 6 | r 6 | | r 6 | r 6 | | | | | 6 | s 5 | | s 4 | | | | 9 | 3 | | | 7 | s 5 | | s 4 | | | | 10 | | | | 8 | | s 6 | | s 11 | | | | | | | 9 | | r 1 | s 7 | | r 1 | r 1 | | | | | 10 | | r 3 | r 3 | | r 3 | r 3 | | | | | 11 | | r 5 | r 5 | | r 5 | r 5 | | | |

其中,ACTION和GOTO分别表示移进和规约操作、以及状态转移。具体来说,s表示移进操作,后面的数字表示将该符号移入编号为该数字的状态;r表示规约操作,后面的数字表示使用第几个产生式进行规约;A表示接受操作;0表示出错。

3. 语法分析过程

接下来,可以根据给定的源程序的内码流,使用SLR(1)分析表进行语法分析。如果分析成功,则输出“是”,否则输出“否”。

以输入'i + i * i'为例,内码流为'i + i * i #',初始状态为0,根据SLR(1)分析表进行分析:

  1. 从状态0开始,读入'i',根据表中第一行'i'列的s5操作,将'i'移入状态5,此时栈内状态序列为0 5。

  2. 读入'+',根据表中第一行'+'列的s6操作,将'+'移入状态6,此时栈内状态序列为0 5 6。

  3. 读入'i',根据表中第一行'i'列的s5操作,将'i'移入状态5,此时栈内状态序列为0 5 6 5。

  4. 读入'',根据表中第一行''列的s4操作,将'*'移入状态4,此时栈内状态序列为0 5 6 5 4。

  5. 读入'i',根据表中第一行'i'列的s5操作,将'i'移入状态5,此时栈内状态序列为0 5 6 5 4 5。

  6. 读入'#', 根据表中第一行 '#' 列的r6操作,使用第6个产生式'F -> i'进行规约,弹出栈顶的5,并将F压入栈中,此时状态序列为0 5 6 5 4 3。

  7. 由于栈顶为状态3,且下一个输入符号为'#', 根据表中第三行 '#' 列的r4操作,使用第4个产生式'T -> F'进行规约,弹出栈顶的'F',并将'T'压入栈中,此时状态序列为0 5 6 2。

  8. 由于栈顶为状态2,且下一个输入符号为'#', 根据表中第二行 '#' 列的r2操作,使用第2个产生式'E -> T'进行规约,弹出栈顶的'T',并将'E'压入栈中,此时状态序列为0 1。

  9. 由于栈顶为状态1,且下一个输入符号为'#', 根据表中第一行 '#' 列的A操作,接受该输入符号串,语法分析成功,输出“是”。

因此,对于输入的内码流'i + i * i #',输出“是”。对于其他输入符号串,可以按照上述步骤进行语法分析,如果分析成功,则输出“是”,否则输出“否”。

4. C语言实现

// 代码示例
#include <stdio.h>
#include <string.h>

// ...

int main() {
    char input[] = 'i+i*i#';
    // ...
    // 使用SLR(1)分析表进行语法分析
    // ...
    if (语法分析成功) {
        printf('是\n');
    } else {
        printf('否\n');
    }
    return 0;
}

代码说明:

  1. 使用C语言实现SLR(1)分析表数据结构,例如可以使用二维数组或者结构体。
  2. 使用循环遍历输入的内码流,并根据当前状态和输入符号进行操作。
  3. 根据分析表进行移进、规约、接受或出错操作。
  4. 最后根据分析结果输出“是”或“否”。

注意:

  • 此代码示例仅供参考,实际的代码需要根据具体需求进行修改。
  • 可以根据文法进行更复杂的分析,例如支持更多运算符或表达式。
  • 可以使用更加高效的数据结构和算法来优化代码性能。
C语言实现LR分析法语法分析程序:算术表达式文法分析

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