語(yǔ)法分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告.docx

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語(yǔ)法分析實(shí)驗(yàn)報(bào)告 一、 語(yǔ)法分析功能與目的 語(yǔ)法分析是編譯過(guò)程的核心部分，它的主要任務(wù)是按照程序語(yǔ)言的語(yǔ)法規(guī)則，從由詞法分析輸出的源程序符號(hào)串中識(shí)別出各類(lèi)語(yǔ)法成分，同時(shí)進(jìn)行語(yǔ)法檢查，為語(yǔ)義分析和代碼生成作準(zhǔn)備。執(zhí)行語(yǔ)法分析任務(wù)的程序叫語(yǔ)法分析程序或語(yǔ)法分析器。 語(yǔ)法分析程序以詞法分析輸出的符號(hào)串作為輸入，在分析過(guò)程中檢查這個(gè)符號(hào)串是否為該程序語(yǔ)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(yǔ)法錯(cuò)誤，需要報(bào)告錯(cuò)誤的性質(zhì)和位置。 二、TEST語(yǔ)法規(guī)則 ①<程序>∶∶={<聲明序列><語(yǔ)句序列>} ②<聲明序列>∶∶=<聲明序列><聲明語(yǔ)句>|ε ③<聲明語(yǔ)句>∶∶=int <標(biāo)識(shí)符>； ④<語(yǔ)句序列>::=<語(yǔ)句序列><語(yǔ)句>|ε ⑤<語(yǔ)句>::=||| |||<復(fù)合語(yǔ)句>|<表達(dá)式語(yǔ)句> ⑥::=if(<表達(dá)式>)<語(yǔ)句>[else<語(yǔ)句>] ⑦::=while(<表達(dá)式>)<表達(dá)式> ⑧:=for(<表達(dá)式>；<表達(dá)式>；<表達(dá)式>)<語(yǔ)句> ⑨::=write<表達(dá)式>； ⑩::=read<標(biāo)識(shí)符>； ⑴<復(fù)合語(yǔ)句>::={<語(yǔ)句序列>} ⑵<表達(dá)式語(yǔ)句>:=<表達(dá)式>；|； ⑶<表達(dá)式>::=<標(biāo)識(shí)符>=<布爾表達(dá)式>|<布爾表達(dá)式> ⑷<布爾表達(dá)式>:=<算術(shù)表達(dá)式> |<算術(shù)表達(dá)式>(>|<|>=|<=|==|!=)<算術(shù)表達(dá)式> ⑸<算術(shù)表達(dá)式>::=<項(xiàng)>{(+|-)<項(xiàng)>} ⑹<項(xiàng)>::=<因子>{(*|/)<因子>} ⑺<因子>::=(<表達(dá)式>)|<標(biāo)識(shí)符>|<無(wú)符號(hào)整數(shù)> ⑻::=do<語(yǔ)句>while(<表達(dá)式>)； 三、 實(shí)驗(yàn)四要求及改進(jìn)思路 實(shí)驗(yàn)要求： 修改詞法分析程序TESTscan.c和語(yǔ)法分析程序TESTparse.c這二個(gè)文件，使該程序能分析： (1) do語(yǔ)句（有關(guān)文法規(guī)則參見(jiàn)P77的習(xí)題8。） (2) 同一行中聲明多個(gè)變量(文法規(guī)則參見(jiàn)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(jìn)思路： 對(duì)于問(wèn)題(1)，由于do語(yǔ)句的語(yǔ)法規(guī)則為 ::=do<語(yǔ)句>while(<表達(dá)式>)； do語(yǔ)句的正確輸入形式為： do {表達(dá)式} while (表達(dá)式)； 所以do語(yǔ)句的前半部分為一個(gè)復(fù)合語(yǔ)句，所以在語(yǔ)法分析程序中要能分析出do語(yǔ)句，必須在定義do語(yǔ)句時(shí)先要求該句子屬于復(fù)合語(yǔ)句，然后使指針為while,再到(,然后是表達(dá)式，接著就是),最后為；，這就是完整的do語(yǔ)句。 ①定義do語(yǔ)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(yǔ)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(hào) fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); es = expression(); //調(diào)用表達(dá)式 if(es>0) return (es); if (strcmp(token, ")")) return(es=6); //少右括號(hào) fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); if (strcmp(token, ";")) return(es=4); //少分號(hào) fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); return es; } ②然后在語(yǔ)法分析程序的開(kāi)始定義的函數(shù)中必須加上int do_stat();； ③然后在函數(shù)出錯(cuò)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(shuō)明do語(yǔ)句不完整的出錯(cuò)情況。 對(duì)于問(wèn)題(2):同一行中定義多個(gè)變量，對(duì)比前后變化的兩個(gè)變量聲明形式，我們可以看出同一行中定義多個(gè)變量時(shí)，在分析第一個(gè)變量時(shí)原來(lái)的變量聲明能分析得出來(lái)，但是在接下來(lái)的變量中就有變化了，在同一行定義多個(gè)變量的第二個(gè)變量是接第一個(gè)變量后的，第二個(gè)變量的為第一個(gè)變量后接著一個(gè)逗號(hào),然后就是第二個(gè)變量，如果同一行有n多個(gè)變量，那么從第三個(gè)變量開(kāi)始，就先能分析出其必須先要分析出第二個(gè)變量，以此類(lèi)推，分析出第n個(gè)變量就必須分析出前n-1個(gè)變量，而且要能分析出第n(n>2)個(gè)變量，其要求就如同分析出第二個(gè)變量，它就是一個(gè)反復(fù)調(diào)用的過(guò)程。我們可以定義一個(gè)函數(shù)d()，要求它的結(jié)構(gòu)為逗號(hào)后接著標(biāo)識(shí)符，然后就由原來(lái)的分析出單個(gè)變量的變量聲明在分析到標(biāo)識(shí)符的時(shí)候調(diào)用我們定義的函數(shù)d()，就能實(shí)現(xiàn)一行識(shí)別出多個(gè)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(shí)符 fscanf(fp,"%s %s\n",&token,&token1); printf("%s %s\n",token,token1); d(); } } 在聲明語(yǔ)句定義時(shí)調(diào)用d()函數(shù)實(shí)現(xiàn)一行識(shí)別出多個(gè)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(shí)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(yǔ)法分析程序是遞歸下降分析的語(yǔ)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(gè)非終結(jié)符U的文法規(guī)則看作是識(shí)別U的一個(gè)過(guò)程定義，為每個(gè)非終結(jié)符另構(gòu)造一個(gè)子程序，以完成該非終結(jié)符號(hào)所對(duì)應(yīng)的語(yǔ)法成分的分析和識(shí)別任務(wù)。 如果U的文法規(guī)則的右部只有一個(gè)候選式，按從左向右的順序依次構(gòu)造規(guī)則U的識(shí)別過(guò)程代碼： ①如果有終結(jié)符號(hào)，判斷能否與輸入的符號(hào)相等，如果想等，表示識(shí)別成功，讀入指針指向下一個(gè)輸入符號(hào)；如果不想等，則意味著輸入串此時(shí)有語(yǔ)法錯(cuò)誤； ②如果是非終結(jié)符號(hào)，則簡(jiǎn)單調(diào)用這個(gè)非終結(jié)符號(hào)的子程序，由這個(gè)子程序完成該非終結(jié)符號(hào)所對(duì)應(yīng)的語(yǔ)法成分分析和識(shí)別任務(wù)； ③當(dāng)一條規(guī)則右部有多個(gè)候選式時(shí)，則根據(jù)每個(gè)候選式的第一個(gè)符號(hào)確定該候選式分支； 只有被調(diào)用的分析識(shí)別某語(yǔ)法成分的子程序匹配輸入串成功，且正確返回時(shí)，該語(yǔ)法成分才算真正獲得識(shí)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(yǔ)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(cuò)誤的源文件如下： 語(yǔ)法分析屏幕輸出的內(nèi)容如下： 從語(yǔ)法分析結(jié)果中我們看到語(yǔ)法分析都for語(yǔ)句的后半句i++的時(shí)候就停止了，然后錯(cuò)誤的緣由是缺少操作數(shù)，因?yàn)閒or語(yǔ)句后接著的是<語(yǔ)句>，而i++:形式?jīng)]有符合TEST的語(yǔ)法規(guī)則里的任何一種語(yǔ)句規(guī)則,所以出現(xiàn)錯(cuò)誤。 ②當(dāng)輸入源程序改為如下： 語(yǔ)法分析屏幕輸出的內(nèi)容如下： 從語(yǔ)法分析輸出結(jié)果我們看出當(dāng)分析到do語(yǔ)句的最后時(shí)出錯(cuò)，錯(cuò)誤為缺少分號(hào)，說(shuō)明我們的源文件輸入do語(yǔ)句有錯(cuò)，查看do語(yǔ)句的標(biāo)準(zhǔn)形式，最后面應(yīng)該以分號(hào)結(jié)束，而我們輸入的源文件缺少了分號(hào)，所以出現(xiàn)了錯(cuò)誤。 ③當(dāng)輸入源文件為如下所示時(shí)： 語(yǔ)法分析屏幕輸出如下所示： 我們從語(yǔ)法分析結(jié)果看出，這次語(yǔ)法分析根本就無(wú)法開(kāi)始，錯(cuò)誤為缺少{,說(shuō)明我們的輸入的程序開(kāi)始就有錯(cuò)誤，查看TEST語(yǔ)法規(guī)則，第一個(gè)規(guī)則為<程序>∶∶={<聲明序列><語(yǔ)句序列>}，說(shuō)明輸入程序以{開(kāi)始并以}結(jié)束，而反觀我們的輸入程序，并沒(méi)有以{開(kāi)始，所以語(yǔ)法分析根本無(wú)法進(jìn)行，所以出現(xiàn)了缺少{ 的錯(cuò)誤提醒。 六、實(shí)驗(yàn)體會(huì) 通過(guò)本次實(shí)驗(yàn)，我們更加了解了語(yǔ)法分析的原理以及其與詞法分析的關(guān)系，語(yǔ)法分析和詞法相比其又更加復(fù)雜了一點(diǎn)點(diǎn)，雖然每次修改代碼的時(shí)候我都感覺(jué)很艱難，因?yàn)镃++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(shí)驗(yàn)的原理與解答過(guò)程，真心感謝呀。