编译原理-递归下降语法分析

实验题目

编写识别由下列文法G[E]所定义的表达式的递归下降语法分析器。
E → E + T ∣ E − T ∣ T E \rightarrow E+T | E-T | T E→E+T∣E−T∣T
T → T ∗ F ∣ T / F ∣ F T \rightarrow T*F | T/F |F T→T∗F∣T/F∣F
F → ( E ) ∣ i F \rightarrow (E) | i F→(E)∣i
输入：含有十进制数或十六进制数的表达式，如：75+(1ah-3*2)+68/2#。
输出：语法正确或语法错误信息。

题目分析

这次实验的重点在于理解递归下降语法分析的代码实现，意在将文法当中的每一种符号利用函数进行封装，然后在符合语法的条件下进行互相调用，完成递归下降语法分析。

难点在于需要对实验1的代码进行微调，达到将含有十进制数或十六进制数的表达式转换为对应的含i的表达式

C++

程序流程图如下：

#include 
#include 
#include 
#include 
#include 
#define digit 1 // 1数字
#define space 2 // 2空格
#define Hh 3 // 3Hh
#define AF 4 // 4A-F
#define letter 5 //5其它字母
#define op 6
using namespace std;

char sym; // 保存当前读入字符 
string line; // 保存读入的一行表达式
int cur; // 表达式字符串中的当前下标
int error; // 错误标志。0：正确； -1：错误
char q; // 指向输入符号串中当前的字符
char word[20]; // 存储当前识别的单词
int state; // 表示所处的状态
int i; // 单词的下标

int E(), E1(), T(), T1(), F(); // 函数声明
char read(string line, int k);
string change_i(string words); // 将含有十进制或十六进制数的表达式转换为用i代替的表达式
int isDigitOrChar(char ch);

int main() {
	ifstream fin("D:/Compile_exp/exp2-test.txt");
	if (!fin.is_open()) {
		cout << "open file error." << endl;
		_getch();
		return -1;
	}

	while (getline(fin, line)) {
		puts("------------------------------------");
		cur = 0;
		error = 0;
		string temp = line;
		line = change_i(line);
		if (line == "-1") {
			cout << temp << " is not a valid express." << endl;
			continue;
		}
		cout << "Output string is: " << line << endl;

		sym = read(line, cur); // 读取第一个字符
		E();

		if (error == -1)
			cout << temp << " is not valid." << endl;
		else if (error == 0)
			cout << temp << " is valid." << endl;
	}

	fin.close();
	_getch();

	return 0;
}

// 递归分析函数实现
int E() {
	T();
	E1();

	return 0;
}

int E1() {
	if (sym == '+' || sym == '-') {
		cur++;
		sym = read(line, cur);
		T();
		E1();
	}
	else if (sym == '#' || sym == ')')
		return 0;
	else
		error = -1;

	return 0;
}


int T() {
	F();
	T1();

	return 0;
}

int T1() {
	if (sym == '*' || sym == '/') {
		cur++;
		sym = read(line, cur);
		F();
		T1();
	}
	else {
		if (sym == '#' || sym == ')' || sym == '+' || sym == '-')
			return 0;
		else
			error = -1;
	}
	return 0;
}


int F() {
	if (sym == 'i') {
		cur++;
		sym = read(line, cur);
	}
	else if (sym == '(') {
		cur++;
		sym = read(line, cur);
		E();
		if (sym == ')') {
			cur++;
			sym = read(line, cur);
		}
		else
			error = -1;
	}
	else
		error = -1;

	return 0;
}

char read(string line, int k) {
	return line[k];
}

int isDigitOrChar(char ch) {
	if (ch >= 48 && ch <= 57) // 数字
		return digit;
	else if (ch == 32) // 空格 
		return space;
	else if (ch == 72 || ch == 104) // H or h
		return Hh;
	else if ((ch >= 65 && ch <= 70) || (ch >= 97 && ch <= 102)) // 字母A,B,C,D,E,F
		return AF;
	else if ((ch >= 65 && ch <= 90) || (ch >= 97 && ch <= 122)) // 除A~F外的其它字母
		return letter;
	else if (ch == '+' || ch == '-' || ch == '*' || ch == '/' || ch == '(' || ch == ')' || ch == '#')
		return op;
}

// 将含有十进制或十六进制数的表达式转换为用i代替的表达式
string change_i(string words) {
	memset(word, 0, sizeof word);
	state = 0;
	i = 0;
	cout << "Input string is: " << words << endl;

	string result = "";
	int cnt = 0;
	q = words[cnt++];

	while (cnt <= words.size()) {
		// 先判断状态，再判断字符
		switch (state) {
		case 0: // 0状态
			//puts("状态0");
			switch (isDigitOrChar(q)) {
			case digit: // 数字
				word[i++] = q;
				state = 2; // 转移到2状态
				break;
			case Hh: // H or h
			case AF: // 字母A,B,C,D,E,F or a,b,c,d,e,f
			case letter: // 字母
				word[i++] = q;
				state = 1;
				break;
			case op: // 空格
				result += q;
				state = 0;
				break;
			default: // 其它（非法字符 ）
				word[i++] = q;
				state = 5;
			}
			break;
		case 1: // 1状态
			switch (isDigitOrChar(q)) {
			case Hh: // 当前状态遇到字母、数字往下读入
			case AF:
			case digit:
			case letter:
				word[i++] = q;
				state = 1;
				break;
			case op: // 读入完毕，识别为标识符
				word[i] = ';'printf
				("%s is an identifier.\n",) word;//result += "i";
				memset
				(,word0 ,sizeof ) word;=
				i 0 ;=
				state 0 ;break
				;default
			:[
				word++i]= ; q=
				state 5 ;}
			break
			;case
		2 :// 2状态 //puts("状态2");
			//printf("%s\n", word);
			switch
			( isDigitOrChar()q)case {
			: digit// 若为数字，不改变状态往下读入 [
				word++i]= ; q=
				state 2 ;break
				;case
			: Hh// 若为Hh，转移至状态3 [
				word++i]= ; q=
				state 3 ;break
				;case
			: AF// 若为AF，则有可能是16进制，转移至状态4 [
				word++i]= ; q=
				state 4 ;break
				;case
			: op// 成功识别为整数 [
				word]i= ';' printf(
				"%s is an Integer.\n",); word+="i"
				result ; +=;
				result //cout << result << endl; qmemset
				(
				,0word, sizeof) ; word=0
				i ; =0
				state ; break;
				default:
			[++
				word]i=; //printf("%s\n", word); q=
				5
				state ; }break
			;
			case3
		: // 3状态switch (
			isDigitOrChar ())qcase: {
			// 识别为16进制数 op[ ]
				word=i';' printf ("%s is a Hex digit.\n"
				,);+= word"i";
				result += ;//cout << result << endl;
				result memset q(
				,
				0,wordsizeof ); = word0;
				i = 0;
				state break ;default
				:[
			++]
				word=i;= 5 q;
				state } break;
			case
			4:
		// 4状态 //puts("当前状态为4");switch (
			isDigitOrChar
			( ))caseq:// 若为数字或A~F，仍为状态4，往下读入 {

			case digit: [
			++ AF]
				word=i;= 4 q;
				state break ;case
				:[
			++ Hh]
				word=i;= 3 q;
				state break ;case
				:// 如果16进制没有以h或H结尾，转移至错误状态
			= op5 ;
				state -- ;break
				cnt;default
				:[
			++]
				word=i;= 5 q;
				state } break;
			case
			5:
		// 出错状态 //puts("状态5");//printf("%s\n", word); if
			(
			isDigitOrChar
			( )==)q// 若为空格，则识别为非标识符 [ op] { =
				word';'iprintf ( "%s is not an identifier.\n",
				);memset( word,0
				,sizeofword) ;= 0 word;=
				i 0 ;=
				state "-1" ;return
				result ; }else
				// 出错序列还未读取完毕，往下读入 result[
			++
			] { =
				word;i=[ ++ q]
				q ; wordscontinuecnt;}break
				;}
			=
			[++
		]
		q ; words// 指针下移（指向输入符号串中的下一个字符）cnt}return; }
	

	 result