编译原理课程设计实验报告——基于算符优先分析方法的表达式语法分析器

本文ID：ZJWD240675

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毕业论文范文题目： 编译原理课程设计实验报告——基于算符优先分析方法的表达式语法分析器，论文范文关键词： 编译原理课程设计实验报告——基于算符优先分析方法的表达式语法分析器
编译原理课程设计实验报告——基于算符优先分析方法的表达式语法分析器毕业论文范文介绍开始：
　　一、设计目的
　　了解用算符优先法对表达进行语法分析的方法，掌握自顶向下的预测语法分析程序的手工构造方法。
　　二、设计内容
　　对简单表达式文法构造算符优先分析器。
　　三、设计要求
　　1、对下列简单表达式文法G[ E’]构造算符优先关系表。
　　E’ →# E #
　　E → E + T | T
　　T → T * F | F
　　F → P / F ｜P
　　P → ( E )｜i
　　2、根据算符优先关系表，使用栈结构来实现算符优先分析：设置两个栈：存放运算符的OPTR栈和存放操作数或运算结果的OPND栈。具体算法描述如下：
　　（1）首先置操作数OPND栈为空栈，将#入运算符OPTR栈。
　　（2）依次读入表达式中每个单词，若是操作数则进OPND栈，若是运算符则转（3）。
　　（3）当前设读入的运算符为θ2，查找算符优先关系表，比较θ2与OPTR栈顶元素θ1 ：
　　若θ1﹤θ2,则θ2进OPTR栈，转（2）；
　　　若θ1＝θ2, 如θ2为#，则分析成功，否则OPTR栈顶元素θ1出栈，并转（2）；
　　　若θ1＞θ2，则出栈OPND栈顶元素存放到b，又出栈其新栈顶元素存放到a，再出栈OPTR栈顶元素至t，进行运算r=a t b (t为运算符)，并将结果r存入栈OPND后转（2）；
　　（4）若θ1和θ2之间无优先关系，则报错。
　　从键盘输入表达式，利用算符优先法求出其值，如输入表达式有错，则给出报错提示。表达式以“#”结尾。
　　四、运行结果
　　1、从键盘输入表达式串： 10+15*4#
　　输出： 70
　　2、从键盘输入表达式串：10+*15+
　　输出： The expression is error!
　　五、提示
　　构造算符优先关系表如下：
　　 + - * / ( ) i #
　　+ ﹥ ﹥ ﹤ ﹤ ﹤ ﹥ ﹤ ﹥
　　- ﹥ ﹥ ﹤ ﹤ ﹤ ﹥ ﹤ ﹥
　　* ﹥ ﹥ ﹥ ﹥ ﹤ ﹥ ﹤ ﹥
　　/ ﹥ ﹥ ﹥ ﹥ ﹤ ﹥ ﹤ ﹥
　　( ﹤ ﹤ ﹤ ﹤ ﹤ = ﹤
　　) ﹥ ﹥ ﹥ ﹥ ﹥ ﹥
　　i ﹥ ﹥ ﹥ ﹥ ﹥ ﹥
　　# ﹤ ﹤ ﹤ ﹤ ﹤ ﹤ =
　　
　　参考严蔚敏等编著、清华大学出版社出版的C语言版《数据结构》P52-P54的表达式求值算法。
　　基于算符优先分析方法的表达式语法分析器
　　【设计目的】
　　了解用算符优先法对表达进行语法分析的方法，掌握自顶向下的预测语法分析程序的手工构造方法。
　　【设计内容】
　　对简单表达式文法构造算符优先分析器。
　　【设计要求】
　　对下列简单表达式文法G[ E]，构造算符优先关系表。
　　E’ →# E #
　　E → E + T | T
　　T → T * F | F
　　F → P / F ｜P
　　P → ( E )｜i
　　2、根据算符优先关系表，使用栈结构来实现算符优先分析：设置两个栈：存放运算符的OPTR栈和存放操作数或运算结果的OPND栈。具体算法描述如下：
　　（1）首先置操作数OPND栈为空栈，将#入运算符OPTR栈。
　　（2）依次读入表达式中每个单词，若是操作数则进OPND栈，若是运算符则转（3）。
　　（3）当前设读入的运算符为θ2，查找算符优先关系表，比较θ2与OPTR栈顶元素θ1 ：
　　若θ1﹤θ2,则θ2进OPTR栈，转（2）；
　　若θ1＝θ2, 如θ2为#，则分析成功，否则OPTR栈顶元素θ1出栈，并转（2）；
　　若θ1＞θ2，则出栈OPND栈顶元素存放到b，又出栈其新栈顶元素存放到a，再出栈OPTR栈顶元素至t，进行运算r=a t b (t为运算符)，并将结果r存入栈OPND后转（2）；
　　（4）若θ1和θ2之间无优先关系，则报错。
　　3、从键盘输入表达式，利用算符优先法求出其值，如输入表达式有错，则给出报错提示。表达式以“#”结尾。
　　【算法思想】
　　本题采用算符优先关系表对一个表达式进行求值，首先我们根据文法构造算符优先关系表。如上文所说，构造两个栈：存放运算符的OPTR栈和存放操作数或运算结果的OPND栈。首先置操作数OPND栈为空栈，将#入运算符OPTR栈。
　　依次读入表达式中每个单词，若是操作数则进OPND栈，若是运算符，则将其与OPTR栈顶运算符比较优先关系，对于不同的情况做出不同处理。在此过程中，若出现左右括号不匹配，操作数栈的元素参加运算数目不够等情况则报错。
　　【变量与函数说明】
　　数据结构的定义：
　　1、int table[7][7]：//存放算符优先关系表的二维数组
　　2、存放运算符的OPTR栈：
　　typedef struct optr
　　{
　　 int mem[10];
　　 int top;
　　 int bottom;
　　 int sizemax;
　　}*OPTR;
　　3、存放操作数或运算结果的OPND栈：
　　typedef struct opnd
　　{
　　 int mem[10];
　　 int top;
　　 int bottom;
　　 int sizemax;
　　}*OPND;
　　
　　函数说明：
　　1、OPTR栈的相关操作函数：
　　OPTR OPTRInit()；int OPTRPop(OPTR s)；void OPTRPush(int s,OPTR S)
　　2、OPND栈的相关操作函数：
　　OPND OPNDInit()；int OPNDPop(OPTR s)；void OPNDPush(int s,OPND S)
　　3、void main()
　　主函数主要实现以下任务：
　　首先置操作数OPND栈为空栈，将#入运算符OPTR栈；
　　读取字符串，提取字符串中的数字, 进OPND栈；
　　剩余的是运算符或括号,分别进行处理：将栈顶操作符与当前操作符进行优先对比，
　　都为#，分析成功，打印结果。
　　若栈顶操作符＞当前操作符，则出栈OPND栈顶元素存放到i，又出栈其新栈顶元素存放到j，根据不同运算符进行计算并将结果r存入栈OPND。
　　若栈顶操作符﹤当前操作符，则将当前操作符入栈OPTR。
　　若栈顶操作符与当前操作符没有优先关系，报错。
　　【实验源代码】
　　#include ﹤stdio.h﹥
　　#include ﹤string.h﹥
　　#include ﹤ctype.h﹥
　　#include ﹤stdlib.h﹥
　　
　　#define add 0
　　#define mim 1
　　#define mul 2
　　#define div 3
　　#define zuokuo 4
　　#define youkuo 5
　　#define end 6 //各个符号在算符优先关系表二维数组中的行号或列号
　　。。。。。。。。。
　　
　　/*******存放运算符的OPTR栈的结构定义和相关操作函数******** */
　　typedef struct optr
　　{
　　 int mem[10];
　　 int top;
　　 int bottom;
　　 int sizemax;
　　}*OPTR;
　　
　　OPTR OPTRInit()
　　{
　　 OPTR s;
　　 s=(OPTR)malloc(sizeof(struct optr));
　　 s-﹥top=s-﹥bottom=-1;
　　 return s;
　　}
　　
　　int OPTRPop(OPTR s)
　　{
　　 int i;
　　 if(s-﹥top==-1) printf("The eession is error!There is no element in OPTR\n");
　　 else
　　 {
　　 s-﹥top--;
　　 i=s-﹥top+1;
　　 i=s-﹥mem[i];
　　 return i;
　　 }
　　}
　　
　　void OPTRPush(int s,OPTR St)
　　{
　　 int i;
　　 if(St-﹥top==9)printf("the OPTR is full\n");
　　 else
　　 {
　　 St-﹥top++;
　　 i=St-﹥top;
　　 St-﹥mem[i]=s;
　　 }
　　}
　　
　　/************存放操作数或运算结果的OPND栈的结构定义和相关操作函数***********/
　　typedef struct opnd
　　{
　　 int mem[10];
　　 int top;
　　 int bottom;
　　 int sizemax;
　　}*OPND;
　　
　　OPND OPNDInit()
　　{
　　 OPND s;
　　 s=(OPND)malloc(sizeof(struct opnd));
　　 s-﹥top=s-﹥bottom=-1;
　　 return s;
　　}
　　
　　int OPNDPop(OPND s)
　　{
　　 int i;
　　 int j;
　　 if(s-﹥top==-1)printf("The eession is error!There is no element in OPND\n");
　　 else
　　 {
　　 s-﹥top--;
　　 i=s-﹥top+1;
　　 j=s-﹥mem[i];
　　 return j;
　　 }
　　}
　　
　　void OPNDPush(int s,OPND St)
　　{
　　 int i;
　　 if(St-﹥top==9) printf("the OPND is full\n");
　　 else
　　 {
　　 St-﹥top++;
　　 i=St-﹥top;
　　 St-﹥mem[i]=s;
　　 }
　　}
　　
　　void error( char *m) /**错误输出函数**/
　　{
　　 printf("%s\n",m);
　　 exit(1);
　　}
　　
　　【运行结果】
　　
　　

以上为本篇毕业论文范文 编译原理课程设计实验报告——基于算符优先分析方法的表达式语法分析器的介绍部分。

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