编译原理------语法分析器C/C++代码实现

一、实验目的

编制一个递归下降分析程序，实现对词法分析程序所提供的单词序列的语法检查和结构分析。

二、实验内容

利用C语言编制递归下降分析程序，并对简单语言进行语法分析。

2.1 待分析的简单语言的语法

用扩充的BNF表示如下：

⑴<程序>：：=begin<语句串>end

⑵<语句串>：：=<语句>{；<语句>}

⑶<语句>：：=<赋值语句>

⑷<赋值语句>：：=ID：=<表达式>

⑸<表达式>：：=<项>{+<项> | -<项>}

⑹<项>：：=<因子>{*<因子> | /<因子>}

⑺<因子>：：=ID | NUM | （<表达式>）

2.2 实验要求说明

输入单词串，以“#”结束，如果是文法正确的句子，则输出成功信息，打印“success”，否则输出“error”。

例如：

    输入  begin a:=9; x:=2*3; b:=a+x end #

    输出  success！

    输入  x:=a+b*c end #

    输出  error！

代码如下：

#include<stdio.h>
#include<string.h>
#include<iostream>
using namespace std;
//定义几个全局变量 
int syn;
char s[1000];
int p=0;
int k=0;// 定义 k 作为一个标记符，记录是否出错，若 k=0 ，则说明没有出错，否则发生错误 
char key[6][20] = {"begin","if","then","while","do","end"};//定义一个二维数组存放关键字 
char token[20];	//存放字符（单词） 
void expression();
//判断关键字 
int isKey(char s[])
{
	for(int i = 0; i < 6;i++)
	{
		if(strcmp(s,key[i]) == 0)
		{
			return i+1;	//关键字的种别码依次为 begin=1,if=2,then=3,while=4,do=5,end=6即为 i+1 的值 
		}
	}
	return -1;
}
//判断是不是字母 
bool isChar(char ch)
{
	if((ch>='a' && ch<='z') || (ch>='A' && ch<='Z'))
	return true;
	else
	return false;
}
//判断是不是数字 
bool isNum(char ch)
{
	if(ch>='0' && ch<='9')
	return true;
	else
	return false;
}
//词法分析器 
void scanner()
{
	int count = 0;
	if(s[p] == ' ') p++;
	//开头是字母
	if(isChar(s[p]))
	{
		while(isNum(s[p]) || isChar(s[p]))
		{
			token[count++] = s[p];
			p++;
		}
		token[count] = '\0';	//'\0'作为结束符 ,将单词分隔开 
		syn = isKey(token);
		if(syn == -1)	
		{
			syn = 10;	//标识符letter(letter|digit) *
		}
	}
	
	//开头是数字
	else if(isNum(s[p]))
	{
		while(isNum(s[p]))
		{
			token[count++] = s[p];
			p++;
		}
		token[count] = '\0';//结束标识 
		syn = 11;	//数字digit(digit) *
	}
	
	//如果是运算符或者界符
	else
	{
		//先处理没有争议的字符 
		switch(s[p])
		{
			case '+': syn = 13;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case '-': syn = 14;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case '*': syn = 15;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case '/': syn = 16;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case '=': syn = 25;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case ';': syn = 26;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case '(': syn = 27;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case ')': syn = 28;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
			case '#': syn = 0 ;token[0] = s[p];token[1]='\0';break;
		}
		
		
		//处理有争议的
		//: :=
		if(s[p] == ':')
		{
			token[count++] = s[p];
			if(s[p+1] == '=')
			{
				p++;
				token[count++] = s[p];
				syn = 18;
			}
			else
			{
				syn = 17;
			}
			token[count] = '\0';
		}
		
		//< <> <=
		if(s[p] == '<')
		{
			token[count++] = s[p];
			if(s[p+1] == '>')
			{
				p++;
				token[count++] = s[p];
				syn = 21;
			}
			else if(s[p+1] == '=')
			{
				p++;
				token[count++] = s[p];
				syn = 22;
			}
			else
			{
				syn = 20;
			}
			token[count] = '\0';
		}
		
		//> >=
		if(s[p] == '>')
		{
			token[count++] = s[p];
			if(s[p+1] == '=')
			{
				p++;
				token[count++] = s[p];
				syn = 24;
			}
			else
			{
				syn = 23;
			}
			token[count] = '\0';
		}
		
		//后移 
		p++;	//判断运算符和界符的这部分由于指针 p 没有向后指，所以需要将指针 p 向后移一位 
	}
	 
} 

以下各函数均要先调用 scanner()函数，用于首先产生 syn 的值 
//因子-->项-->表达式-->赋值语句-->语句-->程序
//由小到大逐层封装函数 
void factor()	//因子 ：<因子> ：=ID | NUM | （<表达式>） 
{
	if(syn==10||syn==11)	//当扫描的是数字或者字母时，继续扫描
	{
		scanner();
	} 
	else if(syn==27)	//当扫描到 '('时，后面应该为一个表达式，继续扫描
	{
		scanner();
		expression();
		if(syn==28)		//当扫描的是 ')'时，继续扫描
			scanner();
		else
		{
			k=1;	//出错 
			cout<<"ERROR!缺少'）'"<<endl;	//表达式缺 ')'，出错 
		}
	} 
	else
	{
		k=1;
		cout<<"ERROR!运算符号后面不是常数或'('或标识符"<<endl;	//扫描表达式 ，表达式不是以 '('开头 
	}
} 

void term()//项 : <项> ：=<因子>{*<因子> | /<因子> } 
{
	factor();
	while(syn==15||syn==16)	//当开头扫描的是 '*' 或者 '/'时('*'或者'/'后面是因子)，继续扫描
	{
		scanner();
		factor();
	} 
} 

void expression()//表达式 : <表达式> ：=<项>{+<项> | -<项>}
{
	term();
	while(syn==13||syn==14)	//当开头扫描的是 '+' 或者 '-'时('+'或者'-'后面是项)，继续扫描
	{
		scanner();
		term();
	}
} 

void statement()//赋值语句 : ID = <表达式>
{
	if(syn==10)	//当开头扫描的是字母时，继续扫描
	{
		scanner();
		if(syn==18)		//扫描的是 ':='时，继续扫描
		{
			scanner();
			expression();
		} 
		else
		{
			k=1;
			cout<<"ERROR!缺少 ':=' "<<endl;
		 } 
	 } 
	else
	{
		k=1; 
		cout<<"ERROR!开头不是标识符！"<<endl;
	}
 } 
 
void sens()//语句串 ：<语句串>：=<语句>{；<语句>}
{
	statement();
	while(syn==26)	//当开始扫描的是 ';'时，继续扫描
	{
		scanner();
		statement();
	 } 
} 

//程序 : <程序> ：=begin<语句串>end
void lrparser() 
{
	if(syn==1)	//当开头扫描的是 'begin'时，继续扫描
	{
		scanner() ;
		sens();
		if(syn==6) //扫描到 'end'时，继续扫描 
		{
			scanner();
			if(syn==0&&k==0)	//当数字串最后扫描的是 '#'，而且无出错，分析成功
				cout<<"success!" <<endl;
			else if(syn!=0||k==1)
				cout<<"error!"<<endl;
		} 
		else
		{
			cout<<"ERROR!没有 'end'"<<endl;
		}
 	}
 	else
 	{
 		cout<<"ERROR!没有 'begin'"<<endl;
	}
}
int main()
{
	char ch;
	while(true)
	{
		cout<<"Please input a string:  "<<endl;
		cin.getline(s,1000);//getline()函数可以滤去空格 
		p=0;
		scanner();
		lrparser();
	}
	return 0; 
}