手把手教你使用递归下降法实现语法分析器

编程入门行业动态更新时间:2024-10-08 00:26:55

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手把手教你使用递归下降法实现语法分析器

文章目录

前言
一、实验内容
二、实验要求
三、设计
- 1、首符集（FIRST）
- - 1、定义
  - 2、算法
  - 3、计算上述语法的首符集
- 2、尾符集（FOLLOW）
- - 1、定义
  - 2、算法
  - 3、计算上述语法的尾符集
- 3、可选集（SELECT）
- - 1、定义
  - 2、算法
  - 3、计算上述语法的可选集
- 4、语法分析器类(Parser)设计
- 5、语法分析器的界面实现
- - 1、界面设计
  - 2、结合Parser类实现语法分析器
四、测试方案及测试结果
结语
附录

前言

经过这段时间对编译原理中语法分析的学习，掌握了一定语法分析器设计的理论知识，下面就利用这些理论知识，使用递归下降分析实现一个简单的语法分析器。

一、实验内容

        对下列算术表达式的文法编写递归下降分析程序，要求对输入的任意符号串进行语法分析：
        （1）E->TE’
        （2）E’->+TE’ | —TE’ |ε
        （3）T->FT’
        （4）T’->*FT’ | /FT’ |ε
        （5）F->(E) | id | num
        注：文法中id表示标识符（此处标识符的定义与实验一中标识符的定义相同），num表示数字（简单处理可以认为是整数）

二、实验要求

1、输入/输出格式
        输入一个字符串，输出该字符串是否为正确的句子。
        例如：输入a+xyz*10+(c/d)，输出“正确的表达式”
        输入a+*xyz，输出“错误的表达式”
2、上述要求仅为基本要求，可以在此基础上扩充
        例如数字可以允许是浮点数，增加错误处理，输出错误信息等。
         例：输入a+*xyz，输出“表达式错误：缺少运算数”
        进一步可以指出出错的位置。

三、设计

1、首符集（FIRST）

1、定义

2、算法

3、计算上述语法的首符集

2、尾符集（FOLLOW）

1、定义

2、算法

3、计算上述语法的尾符集

3、可选集（SELECT）

1、定义

2、算法

3、计算上述语法的可选集

4、语法分析器类(Parser)设计

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Threading.Tasks;namespace ReDescentAnaly
{/// <summary>/// 该类用来描述递归下降法设计的语法分析器/// </summary>class Parser{char elem;  //记录逐个获取的表达式字符int i = 0;  //记录获取的位置bool err = false; //false正确  true错误//记录要进行判断的表达式String express;public String Express{get { return express; }set { express = value; }}//记录错误原因String errReson;public String ErrReson{get { return errReson; }}//记录错误位置int errLie;public int ErrLie{get { return errLie; }}//逐个获取表达式中的字符public void GetElem(){elem = express.ToCharArray()[i];if (elem != '$'){i++;}}//（1）E->TE'public void E(){T();E1();}//（2）E'->+TE' | —TE' |εpublic void E1(){if ((elem == '+')||(elem == '-')){GetElem();T();E1();}}//（3）T->FT'public void T(){F();T1();}//（4）T'->*FT' | /FT' |εpublic void T1(){if ((elem == '*') || (elem == '/')){GetElem();F();T1();}}//（5）F->(E) | id | num public void F(){if(elem=='(')   //左括号{GetElem();E();if(elem==')') //判断完'('后，要判断之后之后的串中是否存在')'{GetElem();}else{Error("缺少‘）’");}}else if(elem>='0'&&elem<='9') //数字{int flag=0;for(;(elem>='0'&&elem<='9')||elem=='.';){if(elem>='0'&&elem<='9'){GetElem();}if(elem=='.'){GetElem();flag++;}if(flag>=2){Error("小数点过多");break;}if(elem>='a'&&elem<='z'){Error("运算数后不能带有字母");break;}if (elem == '('){Error("运算数后不能直接带上左括号");break;}}}else if(elem>='a'&&elem<='z') //字母{for(;(elem>='a'&&elem<='z');){GetElem();}if (elem == '('){Error("标识符后不能直接带有左括号");}}else{Error("缺少运算数");}}///错误处理public void Error(string reson){    if (err == false){err = true;errReson = reson;errLie = i;}}//判断语法检验结果是否正确public bool IsError(){return err;}//判断表达式是否为空public bool IsEmpty(){return express.ToCharArray()[0]=='$';}}
}

5、语法分析器的界面实现

1、界面设计

        1、表达式输入框：这是一个TextBox控件，可读可写，然后将其取名为textBox1
        2、分析结果输出框：这是一个TextBox控件，设置ReadOnly属性为true，使其成为只读不可写，然后将其取名为textBox2
        3、分析按钮：这是一个Button控件，为其绑定点击事件Analy，然后将其取名为AnalyBtn

2、结合Parser类实现语法分析器

using System;
using System.Collections.Generic;
using System.ComponentModel;
using System.Data;
using System.Drawing;
using System.Linq;
using System.Text;
using System.Text.RegularExpressions;
using System.Threading.Tasks;
using System.Windows.Forms;namespace ReDescentAnaly
{public partial class Form1 : Form{public Form1(){InitializeComponent();}private void Analy(object sender, EventArgs e){string s = textBox1.Text + "$";Parser parser = new Parser();parser.Express = s;parser.GetElem();     //获取表达式的首个字符if (parser.IsEmpty()) //如果表达式为空{textBox2.Text = "表达式不能为空";}else //表达式不为空{parser.E(); //进行语法分析if (!parser.IsError())//正确{textBox2.Text = "正确的表达式";}else //错误{textBox2.Text = "表达式错误：" + parser.ErrReson + ",错误位置在第" + parser.ErrLie + "个字符处。";}} }}
}