• 程序功能描述
  1. 程序目标

实现 LL(1)分析中控制程序（ 表驱动程序），根据给定赋值语句的 LL(1)文法，完成分析过程。

输入：词法分析的二元式序列,输入结构如下：

typedef struct Dual

{

    int Identifier;

    char Character;

}

输出：输入串是否为该文法定义的算术表达式（bool）。

1. 1. 1. 正则文法

    G[S]:   S→V=E

            E→TE′

            E′→ ATE′|ε

            T→FT′

            T′→ MFT′|ε

            F→ (E)|i

            A→+|-

            M→*|/

            V→i

(1) 递归下降分析程序应能发现简单的语法错误。

1. 1. 运行环境

语言：C++语言

编辑器：codeblocks

txt文件：用于保存词法分析结果，并作为语法分析的输入。

• 程序结构描述
  1. 设计方法

字符类型及字符串类型的识别使用穷举法搜索法。穷举搜索法是按某种顺序对所有可能的值进行逐个验证，从中找出符合条件的解。此方需要多重循环，简单易行，并且适合词法分析程序的查表原则。

正则文法的分析使用穷举搜索法及回溯法。穷举回溯法与以上同理，即对规则进行逐一的验证。回溯法主要用于/* */标记的注释的回溯，当无法匹配*/时，需要进行回溯，从/*标记的后一位重新开始进行扫描分析。

1. 1. 预处理

在程序中，由于没有编写产生FIRST集和FOLLOW集的函数，因此需要对文法进行预处理，得到其FIRST集和FOLLOW集，本程序的FIRST集和FOLLOW集如下：

元素	FIRST集	FOLLOW集
S→V=E	i,	#
E→TE′	(,i	),#
E′→ ATE′|ε	ε,+,-	),#
T→FT′	(,i	+,-,),#
T′→ MFT′|ε	*,/,ε	+,-,),#
F→ (E)|i	(,i	*,/,+,-,),#
A→+|-	+,-	(,i
M→*|/	*,/	(,i
V→i	i	=

1. 1. 函数定义
      1. 主函数

函数原型：int main()

参数：无

返回值：0(default)

功能说明：程序的入口，首先调用读文件程序读入文件，然后调用语法分析入口程序开始语法分析，若语法分析正确，最终输出结果将由主函数输出，否则将在中间环节返回错误信息。

1. 1. 1. 读取文件函数

函数原型：bool ReadFile()

参数：无

返回值：是否正确读取文件内容

功能说明：将文件内容读入，并放入指定的数据结构中

1. 1. 1. 游标移动函数

函数原型：void advance()

参数：无

返回值：无

功能说明：移动游标

1. 1. 1. 各语句实现函数

函数原型：bool S();

bool E();

bool E1();

bool T();

bool T1();

bool F();

bool A();

bool M();

bool V();

参数：无

返回值：符合文法规则返回true，否则返回false

功能说明：分别定义各语句的文法规则，通过互相调用实现递归算法。

1. 1. 1. 错误输出

函数原型：void error_report(string Wrong)

参数：错误位置信息

返回值：无

功能说明：若产生输入串与语法规则不符，则将被其他函数调用以输出错误信息

1. 1. 函数具体实现
      1. 主函数
         1. 源码：

int main()

{

    if(ReadFile())

    {

        cout << "file input:";

        for(current = listdual.begin(); current != listdual.end(); ++current)

        {

            cout << (*current).Character  <<" " ;

        }

        cout <<"\n";

        current = listdual.begin();

 

        cout << "analysis:" << endl;

        //从起始符号开始，自顶向下分析

        if(S())

            cout << "The result is Right!" << endl;

        else

            error_report("input");

    }

    else

    {

        error_report("ReadFile()");

    }

 

    return 0;

}

1. 1. 1. 1. 逻辑关系图：

图1  main函数调用逻辑关系图

1. 1. 1. 文件识别函数
         1. 源码：

         bool ReadFile()

{

    DUAL temp;

    inFile.open("right.txt");

    while(!inFile.eof())

    {

        inFile >> temp.Identifier >> temp.Character;

        listdual.push_back(temp);

    }

    inFile.close();

    return true;

}

1. 1. 1. 游标移动函数
         1. 源码：

void advance()

{

    current++;

}

1. 1. 1. 错误输出函数
         1. 源码：

void error_report(string Wrong)

{

    cout <<"ERROR:"<< Wrong << "  error"<< endl;

}

1. 1. 1. 产生式相关函数

// S->V=E

bool S()

{

    if(current == listdual.end())

    {

        error_report("S() read file");

        return false;

    }

    cout<<"S->V=E"<<endl;

    if(!V())

        return false;

    if((*current).Character == '='){

        cout<<"="<<endl;

        advance();

    }else  return false;

    if(!E())

        return false;

 

    return true;

}

 

 

//E→TE′

bool E(){

    if(current == listdual.end())

    {

        error_report("E() read file");

        return false;

    }

    cout<<"E->TE'"<<endl;

    if(!T())

        return false;

    if(!E1())

        return false;

    return true;

}

// E′→ ATE′|ε

bool E1(){

    if(current == listdual.end())

    {

        error_report("E1() read file");

        return false;

    }

    else

    {

        if((*current).Character == '+' || (*current).Character == '-' )

        {

            cout<<"E'→ATE'"<<endl;

 

            //按照匹配的候选式进行递归。

            if(!A())

                return false;

            if(!T())

                return false;

            if(!E1())

                return false;

 

        }

        else if((*current).Character == ')' || (*current).Character == '#')

            cout<<"E'→ε"<<endl;

        else

        {

            error_report("E1()");

            return false;

        }

    }

    return true;

}

// T→FT′

bool T(){

    if(current == listdual.end())

    {

        error_report("T() read file");

        return false;

    }

    cout<<"T→FT′"<<endl;

    if(!F())

        return false;

    if(!T1())

        return false;

    return true;

}

//T′→ MFT′|ε

bool T1(){

    if(current == listdual.end())

    {

        error_report("E1() read file");

        return false;

    }

    else

    {

        if((*current).Character == '*' || (*current).Character == '/' )

        {

            cout<<"T′→ MFT′"<<endl;

 

            //按照匹配的候选式进行递归。

            if(!M())

                return false;

            if(!F())

                return false;

            if(!T1())

                return false;

 

        }

        else if((*current).Character == ')' || (*current).Character == '#'||(*current).Character == '+'||(*current).Character == '-')

            cout<<"T'→ε"<<endl;

        else

        {

            error_report("E1()");

            return false;

        }

    }

    return true;

 

}

// F→ (E)|i

bool F()

{

     if(current == listdual.end())

    {

        error_report("F() read file");

        return false;

    }

 

    if((*current).Character == '(')

    {

        advance();

        if(!E())

            return false;

        else if((*current).Character == ')')

        {

            advance();

            cout << "F->(E)" <<endl;

        }

        else

            return false;

    }

    if((*current).Character == 'i')

    {

        cout << "F->i" << endl;

        advance();

    }

    return true;

}

 

// A→+|-

bool A()

{

    if(current == listdual.end())

    {

        error_report("A() read file");

        return false;

    }

 

    if((*current).Character == '+'||(*current).Character == '-')

    {

        cout<<"A→"<< (*current).Character <<endl;

    }

    else

    {

        error_report("A()");

        return false;

    }

    advance();

    return true;

}

// M→*|/

bool M()

{

    if(current == listdual.end())

    {

        error_report("M() read file");

        return false;

    }

 

    if((*current).Character == '*' || (*current).Character == '/')

    {

        cout << "M->" << (*current).Character << endl;

        advance();

    }

    else

    {

        error_report("M()");

        return false;

    }

    return true;

}

 

// V→i

bool V(){

        if(current == listdual.end())

    {

        error_report("V() read file");

        return false;

    }

    if((*current).Character == 'i'){

        cout << "V->" << (*current).Character << endl;

        advance();

    }

    else{

        error_report("V()");

        return false;

    }

    return true;

}

 

• 程序测试
  1. 测试用例
     1. 测试用例一：正确输入串

1 i

2 =

3 (

4 i

5 +

6 i

7 )

8 /

9 i

10 #

测试结果：

测试用例二：错误输入串

1 i

2 +

3 i

4 (

3 i

4 #

1. 1. 测试结果