【编译原理】LL1文法语法分析器

【编译原理】LL1文法语法分析器

作者：杨博东的博客 
原文：https://blog.youkuaiyun.com/yangbodong22011/article/details/53415401 

上篇文章 【编译原理】语法分析——自上向下分析 分析了LL1语法，文章最后说给出栗子，现在补上去。

说明：

这个语法分析器是利用LL1分析方法实现的。
预测分析表和终结符以及非终结符都是针对一个特定文法定义好的。
输入的分析串必须以 # 开头和结尾。

原始文法：

E -> E + T | T
T -> T * T | F
F -> (E) | i

消除左递归之后：

E -> TE'
E' -> +TE' | e
T -> FT'
T' -> *FT' | e
F -> (E) | i

//备注 
e 表示 一步赛楞
E' 在实际程序中用Z代替
T' 在实际程序中用Y代替

程序如下：

// LL2.cpp: 定义控制台应用程序的入口点。
//

#include "stdafx.h"
#include<iostream>
#include<cstdlib>
#include<vector>
#include<string>
#include<stack>

#define BEGIN_SYB 'E'

class Tab {                   //预测分析表中单个产生式
public:
	Tab(char n, char e, std::string p) :noend(n), end(e), prod(p) {};

	char noend;
	char end;
	std::string prod;
};

std::vector<Tab>  pTab;       //预测分析表
std::stack<char>  pStack;     //栈
std::string       pStr;       //输入串
int               index = 0;  //输入串的下标
int               num = 0;    //下标
char              X;          //从栈顶取出的符号
char              a;          //字符串目前分析到的位置
std::vector<char> VT{ 'i','+','*','(',')','#' };    //终结符号集合
std::vector<char> VN{ 'E','Z','T','Y','F' };    //非终结符号集合

int
isPartVT(char ch)
{
	for (auto u : VT) {
		if (u == ch) {
			return 1;
		}
	}
	return 0;
}

int
isPartVN(char ch)
{
	for (auto u : VN) {
		if (u == ch) {
			return 1;
		}
	}
	return 0;
}

void
initpTab()
{
	pTab.push_back(Tab('E', 'i', "TZ"));       //Z表示E'
	pTab.push_back(Tab('E', '(', "TZ"));
	pTab.push_back(Tab('Z', '+', "+TZ"));
	pTab.push_back(Tab('Z', ')', "$"));
	pTab.push_back(Tab('Z', '#', "$"));
	pTab.push_back(Tab('T', 'i', "FY"));
	pTab.push_back(Tab('T', '(', "FY"));       //Y表示T'
	pTab.push_back(Tab('Y', '+', "$"));
	pTab.push_back(Tab('Y', '*', "*FY"));
	pTab.push_back(Tab('Y', ')', "$"));
	pTab.push_back(Tab('Y', '#', "$"));
	pTab.push_back(Tab('F', 'i', "i"));
	pTab.push_back(Tab('F', '(', "(E)"));
}

void
printStack()
{
	std::stack<char> pTemp(pStack);
	while (pTemp.size() != 0) {
		std::cout << pTemp.top() << " ";
		pTemp.pop();
	}
	std::cout << "         ";
}

int
synaly()
{
	pStack.push(pStr[index++]);
	pStack.push(BEGIN_SYB);
	a = pStr[index++];
	bool flag = true;
	while (flag) {
		std::cout << num++ << "        ";  //输出行号
		printStack();
		if (pStack.size() != 0) {
			X = pStack.top();              //将符号栈顶给X
			pStack.pop();
		}

		if (isPartVT(X)) {                  //如果是终结符
			if (X == '#' && a == '#') {
				flag = false;
			}
			else if (X == a) {
				std::cout << std::endl;
				a = pStr[index++];
			}
			else {
				std::cout << "EROOR!" << std::endl;
				return 0;
			}

		}
		else if (X == '#') {
			if (X == a) {
				flag = false;
			}
			else {
				std::cout << "EROOR!" << std::endl;
				return 0;
			}

		}
		else if (isPartVN(X) && isPartVT(a)) {  //如果非终结符
			int type = 0;
			for (auto u : pTab) {
				if (u.noend == X && u.end == a) {
					std::string tempProd = u.prod;
					std::cout << X << "->" << tempProd << std::endl;
					if (tempProd == "$") {
						type = 1;
						break;
					}
					else {
						for (int i = tempProd.size() - 1; i >= 0; --i) {
							pStack.push(tempProd[i]);
						}
						type = 1;
						break;
					}
				}
			}
			if (type != 1) {
				std::cout << "EROOR!" << std::endl;
				return 0;

			}

		}
		else {
			std::cout << "EROOR!" << std::endl;
			return 0;
		}

	}
	return 1;
}

int main(int argc, char *argv[])
{
	initpTab();
	std::cout << "请输入语法串:";
	std::cin >> pStr;
	std::cout << "步骤" << "     " << "符号栈" << "      " << "所用产生式" << std::endl;
	int flag = synaly();
	std::cout << std::endl;
	if (flag == 1) {
		std::cout << "分析成功~~" << std::endl;
	}
	else {
		std::cout << "分析失败~~" << std::endl;
	}
	system("pause");
	return 0;
}