采用算符优先分析法对表达式进行分析

1、 实验目的：采用算符优先分析法对表达式进行分析，掌握算符优先分析法的基本原理和实现过程。 2、 实验要求： 文法：无二义性的算术表达式的文法 （1）把词法分析作为语法分析的子程序实现（5分） （2）独立的语法分析程序（4分） （3）构造算符优先关系表 （4）算符优先关系表可以直接输入（4分），也可以用程序实现（5分） （5）给一个表达式，给出算符优先分析过程（分析栈、输入串）（4分） （6）生成一棵语法树（5分）用二叉树的形式表示出来 《采用算符优先分析法对表达式进行分析》 算符优先分析法是一种解析技术，常用于编译器设计中的语法分析阶段，用于处理无二义性的算术表达式。这种方法基于算符的优先级和结合性来决定如何对表达式进行分析。本文将详细介绍算符优先分析法的基本原理、实现过程以及相关的实验要求。 实验目的在于掌握算符优先分析法的核心概念。算术表达式的文法通常是没有二义性的，这意味着每个表达式只能有一种正确的解析方式。在这个实验中，我们需要构建一个能够进行词法分析的子程序，该子程序能识别出表达式中的各个元素，如操作数和运算符。接着，我们需要编写一个独立的语法分析程序，它能够根据算符优先关系对词法分析的结果进行处理。 算符优先关系表是实现这一方法的关键。这个表包含了所有运算符的优先级和结合性信息。表中的每个运算符都与其他运算符有等价、小于或大于的关系。例如，在文法G[E]中，'('等于')'，'+'和'-'的优先级低于'*'和'/'，而'*'和'/'的优先级相同且高于'+'和'-'。此外，运算符的优先级决定了在没有括号的情况下如何进行运算。例如，乘法和除法比加法和减法优先级高，因此在解析表达式时会先执行乘法和除法。 实验要求我们能够直接输入算符优先关系表，或者通过程序自动生成。在分析过程中，我们需要展示分析栈的状态和输入串的变化，这有助于理解算法的工作原理。同时，实验还需要生成一棵语法树，以直观地表示表达式的结构。语法树是二叉树形式，每个内部节点代表一个运算符，而叶节点代表操作数，反映了运算的顺序。 在实现程序时，通常会用到栈数据结构来模拟分析过程。当遇到一个新的运算符时，我们会将其与栈顶的运算符进行比较，根据优先关系决定是进行归约（如果新运算符优先级低）还是移进（如果新运算符优先级高）。当遇到一个左括号 '(' 时，我们将它压入栈；遇到右括号 ')' 时，我们从栈中弹出运算符直到遇到 '('，并进行相应的归约操作。 在测试方案中，实验提供了两个测试用例，一个是简单的算术表达式 "b-b*a+7"，另一个是包含嵌套括号和乘除加减运算的复杂表达式 "a+b*c-b*(a-b)"。通过对这两个测试用例的分析，我们可以验证程序是否正确地处理了各种情况，并能生成正确的语法树。 实验总结中，作者提到在构造优先关系矩阵和调试程序时遇到了困难，但通过不断的努力和调试，最终成功完成了实验。这个过程不仅提升了软件开发能力，还加深了对编译原理的理解。尽管实验仍存在不足，但作者承诺会在后续的学习中补充相关知识，进一步完善实验。 算符优先分析法是编译器设计中一个重要的技术，它基于算符的优先级和结合性进行表达式的解析。通过实际操作，我们可以更好地理解和掌握这一方法，并通过实验提升编程和理论知识。