编译原理课程设计-算术表达式的语法分析及语义分析程序设计

设计题一：算术表达式的语法分析及语义分析程序设计。1.目的通过设计、编制、调试一个算术表达式的语法及语义分析程序，加深对语法及语义分析原理的理解，并实现词法分析程序对单词序列的词法检查和分析。2.设计内容及要求：算术表达式的文法：〈无符号整数〉∷＝〈数字〉{〈数字〉}〈标志符〉∷＝〈字母〉{〈字母〉｜〈数字〉}〈表达式〉∷＝[＋｜－]〈项〉{〈加法运算符〉〈项〉}〈项〉∷＝〈因子〉{〈乘法运算符〉〈因子〉}〈因子〉∷＝〈标志符〉｜〈无符号整数〉｜‘（’〈表达式〉‘）’〈加法运算符〉∷＝＋｜－〈乘法运算符〉∷＝＊｜／选择算符优先分析方法完成以上任务，生成逆波兰式的中间代码；（1）写出算术表达式的符合分析方法要求的文法，给出分析方法的思想，完成分析程序设计。（2）编制好分析程序后，设计若干用例，上机测试并通过所设计的分析程序。源代码#define_CRT_SECURE_NO_WARNINGS#includestdio.h#includestdlib.h#includeiostreamusingnamespacestd;chardata[20][20];//算符优先关系chars[100];//模拟符号栈scharlable[20];//文法终极符集charinput[100];//文法输入符号串charstr[20][10];//用于输入串的分析intk,j;chara,q;intr;//文法规则个数intr1;intm,n,N;//转化后文法规则个数charst[10][30];//用来存储文法规则charfirst[10][10];//文法非终结符FIRSTVT集charlast[10][10];//文法非终结符LASTVT集intfflag[10]={0};//标志第i个非终结符的FIRSTVT集是否已求出intlflag[10]={0};//标志第i个非终结符的LASTVT集是否已求出intdeal();//对输入串的分析intterminal_symbol(charc);//判断字符c是否是终极符intlocation(charc);//求字符c在算符优先关系表中的下标voidout(intj,intk,char*s);//打印s栈voidfirstvt(charc);//求非终结符c的FIRSTVT集voidlastvt(charc);//求非终结符c的LASTVT集voidtable();//创建文法优先关系表charoutput[10];//存储逆波兰式voidmain(){inti,j,k=0;printf(请输入文法规则数：);scanf(%d,&r);printf(请输入文法规则：\n);for(i=0;ir;i++){scanf(%s,st[i]);//存储文法规则，初始化FIRSTVT集和LASTVT集*/first[i][0]=0;/*first[i][0]和last[i][0]分别表示st[i][0]非终极符的FIRSTVT集和LASTVT集中元素的个数*/last[i][0]=0;}for(i=0;ir;i++)//判断文法是否合法{for(j=0;st[i][j]!='\0';j++){if(st[i][0]'A'||st[i][0]'Z'){printf(文法error!\n);exit(-1);}if(st[i][j]='A'&&st[i][j]='Z'){if(st[i][j+1]='A'&&st[i][j+1]='Z'){printf(文法error!\n);exit(-1);}}}}for(i=0;ir;i++)//for(j=0;st[i][j]!='\0';j++)if((st[i][j]'A'||st[i][j]'Z')&&st[i][j]!='-'&&st[i][j]!=''&&st[i][j]!='|')lable[k++]=st[i][j];lable[k]='#';lable[k+1]='\0';table();//printf(FIRST集为：\n);//输出每个非终结符的FIRST集for(i=0;ir;i++){printf(%c:,st[i][0]);for(j=0;jfirst[i][0];j++)printf(%c,first[i][j+1]);printf(\n);}printf(LAST集为：\n);//输出每个非终结符的LAST集for(i=0;ir;i++){printf(%c:,st[i][0]);for(j=0;jlast[i][0];j++){printf(%c,last[i][j+1]);}printf(\n);}printf(算符优先分析表如下:\n);for(i=0;lable[i]!='\0';i++)printf(\t%c,lable[i]);printf(\n);for(i=0;ik+1;i++){printf(%c\t,lable[i]);for(j=0;jk+1;j++){printf(%c\t,data[i][j]);}printf(\n);}printf(请输入文法输入符号串以#结束:);scanf(%s,input);deal();cout逆波兰式为：;for(i=0;lable[i]!='\0';i++)coutoutput[i]'\0';//coutendl;}voidtable(){chartext[20][10];//存储改写后的文法inti,j,k,t,l,x=0,y=0;intm,n;x=0;for(i=0;ir;i++){firstvt(st[i][0]);lastvt(st[i][0]);}for(i=0;ir;i++)//改写文法{text[x][y]=st[i][0];y++;for(j=1;st[i][j]!='\0';j++){if(st[i][j]=='|')//{text[x][y]='\0';x++;y=0;text[x][y]=st[i][0];y++;text[x][y++]='-';text[x][y++]='';}else{text[x][y]=st[i][j];y++;}}text[x][y]='\0';x++;y=0;}r1=x;//printf(转化后的文法为:\n);for(i=0;ix;i++)//输出转化后的文法规则串{printf(%s\n,text[i]);}for(i=0;ix;i++)/*求每个终结符的推导结果(去掉-后的转化文法，用于最后的规约)*/{str[i][0]=text[i][0];for(j=3,l=1;text[i][j]!='\0';j++,l++)str[i][l]=text[i][j];str[i][l]='\0';}for(i=0;ix;i++){for(j=1;text[i][j+1]!='\0';j++){if(terminal_symbol(text[i][j])&&terminal_symbol(text[i][j+1])){m=location(text[i][j]);n=location(text[i][j+1]);data[m][n]='=';}if(text[i][j+2]!='\0'&&terminal_symbol(text[i][j])&&terminal_symbol(text[i][j+2])&&!terminal_symbol(text[i][j+1])){m=location(text[i][j]);n=location(text[i][j+2]);data[m][n]='=';}if(terminal_symbol(text[i][j])&&!terminal_symbol(text[i][j+1]))//终结符和非终结符相接，用后于关系填表{for(k=0;kr;k++){if(st[k][0]==text[i][j+1])break;}m=location(text[i][j]);for(t=0;tfirst[k][0];t++){n=location(first[k][t+1]);data[m][n]='';}}if(!terminal_symbol(text[i][j])&&terminal_symbol(text[i][j+1]))//非终结符和终结符相接，用先于关系填表{for(k=0;kr;k++){if(st[k][0]==text[i][j])break;}n=location(text[i][j+1]);for(t=0;tlast[k][0];t++){m=location(last[k][t+1]);data[m][n]='';}}}}m=location('#');//#后于所有的终结符规约for(t=0;tfirst[0][0];t++){n=location(first[0][t+1]);data[m][n]='';}n=location('#');//for(t=0;tlast[0][0];t++){m=location(last[0][t+1]);data[m][n]='';}data[n][n]='=';}voidfirstvt(charc)//求FIRSTVT集{inti,j,k,m,n;for(i=0;ir;i++)//找出是第i个非终结符{if(st[i][0]==c)break;}if(fflag[i]==0){n=first[i][0]+1;m=0;do{if(m==2||st[i][m]=='|'){if(terminal_symbol(st[i][m+1])){first[i][n]=st[i][m+1];n++;}else{if(terminal_symbol(st[i][m+2])){first[i][n]=st[i][m+2];n++;}if(st[i][m+1]!=c){firstvt(st[i][m+1]);for(j=0;jr;j++){if(st[j][0]==st[i][m+1])break;}for(k=0;kfirst[j][0];k++){intt;for(t=0;tn;t++){if(first[i][t]==first[j][k+1])break;}if(t==n){first[i][n]=first[j][k+1];n++;}}}}}m++;}while(st[i][m]!='\0');first[i][n]='\0';first[i][0]=--n;fflag[i]=1;}}voidlastvt(charc)//求LASTVT集{inti,j,k,m,n;for(i=0;ir;i++){if(st[i][0]==c)break;}if(lflag[i]==0){n=last[i][0]+1;m=0;do{if(st[i][m+1]=='\0'||st[i][m+1]=='|'){if(terminal_symbol(st[i][m])){last[i][n]=st[i][m];n++;}else{if(terminal_symbol(st[i][m-1])){last[i][n]=st[i][m-1];n++;}if(st[i][m]!=c){lastvt(st[i][m]);for(j=0;jr;j++){if(st[j][0]==st[i][m])break;}for(k=0;klast[j][0];k++){intt;for(t=0;tn;t++){if(last[i][t]==last[j][k+1])break;}if(t==n){last[i][n]=last[j][k+1];n++;}}}}}m++;}while(st[i][m]!='\0');last[i][n]='\0';last[i][0]=--n;lflag[i]=1;}}intdeal(){inti,j;intsize=0;//intx,y;