算符优先语法分析程序设计与实现

制作一个简单的C语言词法分析程序_用c语言编写词法分析程序-CSDN博客文章浏览阅读378次。C语言的程序中，有很单词多符号和保留字。一些单词符号还有对应的左线性文法。所以我们需要先做出一个单词字符表，给出对应的识别码，然后跟据对应的表格来写出程序。_用c语言编写词法分析程序https://blog.csdn.net/lijj0304/article/details/134078944前置程序词法分析器参考这个帖子⬆️

1.程序目标

算符优先语法分析程序，程序可以识别实验1的输出文件中的二元序列，然后通过已经构造好的优先关系矩阵，分析算式是否是正确的，并且能够返回错误的位置。算式的语法如下：

G[E]:E→E+T∣E-T∣T

T→T*F∣T/F∣F

F→(E)∣i

2.程序设计

算符优先部分是通过构造一个二维数组实现，数组中存储了关系矩阵相关的信息。-1表示移进操作，1表示规约操作，0表示先移进后规约。矩阵当中的2表示算符优先矩阵中不存在这个两者关系，程序识别到这个位置时应当返回错误。程序中还用到了栈的数据结构来辅助运算。其中移进时需要实现入栈操作，而规约时需要实现出栈操作，且最后栈为空时则是识别成功。

3.算符优先分析

1. 首先我根据给定的语法，计算处所需要用到的firstvt集和lastvt集

firstvt(E) = {+, -, *, /, (, i}

firstvt(T) = {*, /, (, i}

firstvt(F) = {(, i}

lastvt(E) = {+, -, *, /, }, i}

lastvt(T) = {*, /, ), i}

lastvt(F) = {), i}

2. 接着可以计算出这个语法的算符优先表

	+	-	*	/	(	)	i	#
+	>	>	<	<	<	>	<	>
-	>	>	<	<	<	>	<	>
*	>	>	>	>	<	>	<	>
/	>	>	>	>	<	>	<	>
(	<	<	<	<	<	=	<
)	>	>	>	>		>		>
i	>	>	>	>		>		>
#	<	<	<	<	<		<	=

3. 再得到关系矩阵

	+	-	*	/	(	)	i	#
+	1	1	-1	-1	-1	1	-1	1
-	1	1	-1	-1	-1	1	-1	1
*	1	1	1	1	-1	1	-1	1
/	1	1	1	1	-1	1	-1	1
(	-1	-1	-1	-1	-1	0	-1	-2
)	1	1	1	1	-2	1	-2	1
i	1	1	1	1	-2	1	-2	1
#	-1	-1	-1	-1	-1	-2	-1	0

4.完整程序

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<stdlib.h>
#define MAX_LEN 1000
char str[MAX_LEN];
char stack[MAX_LEN];
int top = 0;

                    //+, -, *, /, (, ), i, #
int table[8][8] =  {{ 1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1}, // +
                    { 1, 1,-1,-1,-1, 1,-1, 1}, // -
                    { 1, 1, 1, 1,-1, 1,-1, 1}, // *
                    { 1, 1, 1, 1,-1, 1,-1, 1}, // /
                    {-1,-1,-1,-1,-1, 0,-1,-2}, // (
                    { 1, 1, 1, 1,-2, 1,-2, 1}, // )
                    { 1, 1, 1, 1,-2, 1,-2, 1}, // i
                    {-1,-1,-1,-1,-1,-2,-1, 0}};// #

int getindex(char ch) {
    switch(ch) {
        case '+': return 0;
        case '-': return 1;
        case '*': return 2;
        case '/': return 3;
        case '(': return 4;
        case ')': return 5;
        case 'i': return 6;
        case '#': return 7;
        default: return -1;
    }
}

int OPG(char *str, char *stack) {
    int i = 0;
    while(i < strlen(str)) {
        if(top < 0) return 0;
        int x = getindex(stack[top]);
        int y = getindex(str[i]);
        if(x == -1 || y == -1) {
			return 0;
		}
        if(table[x][y] == -1) {
            stack[++top] = str[i];
            printf("%c -> ", str[i++]);
        }
        else if(table[x][y] == 1) {
            top--;
        }
        else if(table[x][y] == 0) {
            top--;
            printf("%c -> ", str[i++]);
        }
        else if(table[x][y] == -2) {
            return 0;
        }
    }
    if(top+1 == 0) return 1;
    else return 0;
}

int main() {
	for(int m = 5; m <= 8; m++) {
		printf("test%d:\n", m);
		char txt[] = "./lexical/analyze";
		char num[6];
		sprintf(num, "%d.txt", m);
		strcat(txt, num);
		FILE *fp = fopen(txt, "r");
		char buf[MAX_LEN] = "";
		char input[MAX_LEN] = "";
		fgets(buf, MAX_LEN, fp);
		int i = 0, j = 0;
		for(int k = 0; k < strlen(buf); k++) {
			if(buf[k] == '1' && buf[k+1] == ',') {
				str[i++] = 'i';
				k += 3;
				while(1) {
					if(buf[k] == ')' && buf[k+1] == ' ')
						break;
					input[j++] = buf[k++];
				}
				continue;
			}
			if(buf[k] == ',' && buf[k+1] == ' ') {
				k += 2;
				while(1) {
					if(buf[k] == ')' && buf[k+1] == ' ')
						break;
					str[i++] = buf[k];
					input[j++] = buf[k++];
				}
			}
		}
		printf("Input scentence: %s\n", input);
		str[i] = '#';
        printf("str: %s\n", str);
		fclose(fp);
		stack[0] = '#', top = 0;
		if(OPG(str, stack)) {
			printf("end\n");
			printf("Gramma legal: %s\n", str);
		}
		else {
			printf("error\n");
			printf("Gramma illegal\n");
		}
	}
    return 0;
}

5.测试程序

tets1：a+b/c-d*e/f

test2：(a+b+c)/d-e-f+(g+h/j)

test3：(a+b*c)/d)+e-f

test4：a*/c+d/(e*f)

程序1分析结果：

analyze1：

(1, a) (44, +) (1, b) (38, /) (1, c) (47, -) (1, d) (50, *) (1, e) (38, /) (1, f)

analyze2：

(16, () (1, a) (44, +) (1, b) (44, +) (1, c) (17, )) (38, /) (1, d) (47, -) (1, e) (47, -) (1, f) (44, +) (16, () (1, g) (44, +) (1, h) (38, /) (1, j) (17, ))

analyze3：

(16, () (1, a) (44, +) (1, b) (50, *) (1, c) (17, )) (38, /) (1, d) (17, )) (44, +) (1, e) (47, -) (1, f)

analyze4：

(1, a) (50, *) (38, /) (1, c) (44, +) (1, d) (38, /) (16, () (1, e) (50, *) (1, f) (17, ))