目录
一、实验目的
掌握S属性定义的自下而上计算。
二、实验任务
针对表达式文法实现S属性定义的自下而上计算。以S属性的语法制导定义为基础,将下表(教材表4.1)的语义规则嵌套在自下而上的语法分析的过程中,即实现语法制导的翻译过程。
表 2.1:简单计算器的语法制导定义

三、实验原理
_S_属性定义的翻译器可以借助_LR_分析器的生成器来实现,如Yacc。根据S属性定义,分析器的生成器可以构造出翻译器,它在分析输入时计算属性。自下而上分析器用栈来保存已分析子树的信息。可以在分析栈中增加一个域来保存综合属性值,如下图所示。
假设拓展后的分析栈由状态数组_state_和值数组_val_实现,state_的每个条目是_LR(1)分析表的指针或下标(文法符号隐含在状态里,无需存放在栈中),但为直观起见,用文法符号来代替状态,这也就是分析栈中被状态盖住的那个符号。val_数组为文法符号存放的综合属性。如果_state_的第_i_个符号是_A,那么_val[i]保存对应这个_A_的分析树结点的属性值。栈顶由指针_top_指示,并假定综合属性刚好在每步归约前计算。若产生式_A→XYZ_的语义规则是_A.a_=f(X.x,Y.y,Z.z),那么在_XYZ_归约成_A_之前,属性_Z.z_的值在_val[top],Y.y_的值在_val[top-1],X.x_的值在_val[top-2]。如果某个符号没有属性,那么_val_数组对应条目没有定义。归约后,top_的值减2,覆盖_A_的状态放进_state[top](即_X_原来的位置),综合属性的值_A.a_放进_val[top]_。

图 3.1:有综合属性域的分析栈
针对表2.1的台式计算器的语法制导定义,首先构造基础文法的LR分析器。为了计算属性,需要修改分析器,让它在归约前执行表2.1的语义动作,这些语义动作可以翻译成下表的栈操作代码段。这些代码段实际上就是用属性在栈中(_val_数组)的位置代替表2.1语义规则的属性得到的。
注:这里_val_为_stack.val_,如_val[top-2]=stack[top-2].val_.
表 3.1:用LR分析器实现计算器

四、实验过程
以词法分析和语法分析部分的上机结果为基础,添加语义分析部分。即以LR文法为基础。当进行产生式归约时执行对应的语义动作。具体代码详见附录1(C++编程)和附录2(python编程)。下面简单介绍python编程的主要思路:
先把式子转化为(i+i)*i+i*i+i的形式,并把对应的数字放入数字表中,并使用指针ip指向第一个(使用正则表达式匹配数字)。
1. 定义一个符号栈(以下简称栈)和一个数字栈,其中符号栈存状态和非终结字符,数字栈存运算过程中产生的中间结果;
2. 设当前指向((i+i)*i+i*i+i)的字符为x,符号栈的栈顶状态为a:
(1)如果action[a][x]是si,则表示移进,并把x和i入栈,x指向原串的下一个字符;
(2)如果action[a][x]是acc,则表示完成,此时数字栈中仅有一个元素且为最终结果,退出即可;
(3)如果action[a][x]是ei,则表示出某错,对错误类型就行修正后继续执行:
Error 1):缺少i,入栈i和状态5;
Error 2): 多余右括号,x指向下一个(跳过右括号);
Error 3): 缺少+,入栈+和状态6;
Error 4): 缺少右括号,入栈右括号和状态11。
(4) 如果action[a][x]是ri,则表示规约:
出栈的次数为第i个产生式右端长度的二倍,出栈后把第i个产生式左部的符号入栈。
r1:把数字栈的出栈两次,弹出的两个数字相加并放入数字栈;
r3:把数字栈的出栈两次,弹出的两个数字相乘并放入数字栈;
r6:把数字表(正则表达式得到的)的ip指向的数字入栈,ip指向下一个。
3. 分析结束。
五、实验结果
运行程序,翻译器执行8+5*2时的动作如下所示,和教材中提供的翻译器执行动作相同(下表5.1为教材表4.5)。
表5.1:翻译器面临8+5*2时的动作


图 5.1:C++程序运行截图

图 5.2:python运行截图
<table cellspacing="0" border="1"><tbody><tr><td style="vertical-align:top;width:414.8pt;"><p style="margin-left:0cm;">输入表达式:8+5*2$</p><p style="margin-left:0cm;">该式的原型为:</p><p style="margin-left:0cm;">a + a * a $</p><p style="margin-left:0cm;">---------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:0 此时输入字符为:a</p><p style="margin-left:0cm;">--移进--</p><p style="margin-left:0cm;">将状态5移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:5 此时输入字符为:+</p><p style="margin-left:0cm;">--按F->id规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈2次后,栈顶状态为0</p><p style="margin-left:0cm;">放入F</p><p style="margin-left:0cm;">将状态3移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">放入8</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:3 此时输入字符为:+</p><p style="margin-left:0cm;">--按T->F规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈2次后,栈顶状态为0</p><p style="margin-left:0cm;">放入T</p><p style="margin-left:0cm;">将状态2移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:2 此时输入字符为:+</p><p style="margin-left:0cm;">--按E->T规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈2次后,栈顶状态为0</p><p style="margin-left:0cm;">放入E</p><p style="margin-left:0cm;">将状态1移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:1 此时输入字符为:+</p><p style="margin-left:0cm;">--移进--</p><p style="margin-left:0cm;">将状态6移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:6 此时输入字符为:a</p><p style="margin-left:0cm;">--移进--</p><p style="margin-left:0cm;">将状态5移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:5 此时输入字符为:*</p><p style="margin-left:0cm;">--按F->id规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈2次后,栈顶状态为6</p><p style="margin-left:0cm;">放入F</p><p style="margin-left:0cm;">将状态3移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">放入5</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:3 此时输入字符为:*</p><p style="margin-left:0cm;">--按T->F规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈2次后,栈顶状态为6</p><p style="margin-left:0cm;">放入T</p><p style="margin-left:0cm;">将状态9移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:9 此时输入字符为:*</p><p style="margin-left:0cm;">--移进--</p><p style="margin-left:0cm;">将状态7移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:7 此时输入字符为:a</p><p style="margin-left:0cm;">--移进--</p><p style="margin-left:0cm;">将状态5移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:5 此时输入字符为:$</p><p style="margin-left:0cm;">--按F->id规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈2次后,栈顶状态为7</p><p style="margin-left:0cm;">放入F</p><p style="margin-left:0cm;">将状态10移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">放入2</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:10 此时输入字符为:$</p><p style="margin-left:0cm;">--按T->T*F规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈6次后,栈顶状态为6</p><p style="margin-left:0cm;">放入T</p><p style="margin-left:0cm;">将状态9移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">弹出了2 5,放入10</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:9 此时输入字符为:$</p><p style="margin-left:0cm;">--按E->E+T规约--</p><p style="margin-left:0cm;">弹栈6次后,栈顶状态为0</p><p style="margin-left:0cm;">放入E</p><p style="margin-left:0cm;">将状态1移进栈。</p><p style="margin-left:0cm;">弹出了10 8,放入18</p><p style="margin-left:0cm;">--------------------------------------</p><p style="margin-left:0cm;">此时栈定状态为:1 此时输入字符为:$</p><p style="margin-left:0cm;">接受</p><p style="margin-left:0cm;">结果为:18</p></td></tr></tbody></table>参考资料
- 语法制导的翻译(C++):https://blog.csdn.net/shl_shl/article/details/53535809
- Python实现:https://blog.csdn.net/qq_36614557/article/details/85848199
附录
1 C++运行代码
<table cellspacing="0" border="1"><tbody><tr><td style="vertical-align:top;width:414.8pt;"><p style="margin-left:0cm;">#include <iostream></p><p style="margin-left:0cm;">#include <string.h></p><p style="margin-left:0cm;">#include<stack></p><p style="margin-left:0cm;">using namespace std;</p><p style="margin-left:0cm;">/*</p><p style="margin-left:0cm;">E->E+T</p><p style="margin-left:0cm;">E->T</p><p style="margin-left:0cm;">T->T*F</p><p style="margin-left:0cm;">T->F</p><p style="margin-left:0cm;">F->(E)</p><p style="margin-left:0cm;">F->id</p><p style="margin-left:0cm;">*/</p><p style="margin-left:0cm;">/*初始化分析表*/</p><p style="margin-left:0cm;">void Initial(string analysis[12][9]){</p><p style="margin-left:0cm;"> /*移进规约*/</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[0][0] = "s5"; analysis[0][3] = "s4"; analysis[0][6] = "1"; analysis[0][7] = "2"; analysis[0][8] = "3";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[1][1] = "s6"; analysis[1][5] = "acc";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[2][1] = "r2"; analysis[2][2] = "s7"; analysis[2][4] = "r2"; analysis[2][5] = "r2";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[3][1] = "r4"; analysis[3][2] = "r4"; analysis[3][4] = "r4"; analysis[3][5] = "r4";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[4][0] = "s5"; analysis[4][3] = "s4"; analysis[4][6] = "8"; analysis[4][7] = "2"; analysis[4][8] = "3";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[5][1] = "r6"; analysis[5][2] = "r6"; analysis[5][4] = "r6"; analysis[5][5] = "r6";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[6][0] = "s5"; analysis[6][3] = "s4"; analysis[6][7] = "9"; analysis[6][8] = "3";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[7][0] = "s5"; analysis[7][3] = "s4"; analysis[7][8] = "10";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[8][1] = "s6"; analysis[8][4] = "ss";//表示s11</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[9][1] = "r1"; analysis[9][2] = "s7"; analysis[9][4] = "r1"; analysis[9][5] = "r1";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[10][1] = "r3"; analysis[10][2] = "r3"; analysis[10][4] = "r3"; analysis[10][5] = "r3";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[11][1] = "r5"; analysis[11][2] = "r5"; analysis[11][4] = "r5"; analysis[11][5] = "r5";</p><p style="margin-left:0cm;"> /*出现错误*/</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[0][1] = analysis[0][2] = analysis[0][5] = analysis[4][1] = analysis[4][2] = analysis[4][5] = "e1";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[6][1] = analysis[6][2] = analysis[6][5] = analysis[7][1] = analysis[7][2] = analysis[7][5] = "e1";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[0][4] = analysis[1][4] = analysis[4][4] = analysis[6][4] = analysis[7][4] = "e2";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[1][0] = analysis[1][2] = analysis[1][3] = analysis[8][0] = analysis[8][2] = analysis[8][3] = "e3";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[8][5] = "e4";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[2][0] = analysis[2][3] = "r2";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[3][2] = analysis[3][3] = "r4";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[5][0] = analysis[5][3] = "r6";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[9][0] = analysis[9][3] = "r1";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[10][0] = analysis[10][3] = "r3";</p><p style="margin-left:0cm;"> analysis[11][0] = analysis[11][3] = "r5";</p><p style="margin-left:0cm;"> </p><p style="margin-left:0cm;">}</p><p style="margin-left:0cm;">/*输出移进还是规约,规约的话输出用到的产生式*/</p><p style="margin-left:0cm;">void print(int into)</p><p style="margin-left:0cm;">{</p><p style="margin-left:0cm;"> if (into == 0)</p><p style="margin-left:0cm;"> {</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "--移进--" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> return;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "--按";</p><p style="margin-left:0cm;"> switch (into)</p><p style="margin-left:0cm;"> {</p><p style="margin-left:0cm;"> case 1:cout << "E->E+T"; break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 2:cout << "E->T"; break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 3:cout << "T->T*F"; break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 4:cout << "T->F"; break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 5:cout << "F->(E)"; break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 6:cout << "F->id"; break;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "规约--" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;">}</p><p style="margin-left:0cm;">/*为终结符合非终结符编号*/</p><p style="margin-left:0cm;">int NumOfSymbols(char c){</p><p style="margin-left:0cm;"> </p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == 'a'){ return 0; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == '+'){ return 1; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == '*'){ return 2; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == '('){ return 3; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == ')'){ return 4; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == '$'){ return 5; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == 'E'){ return 6; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == 'T'){ return 7; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (c == 'F'){ return 8; }</p><p style="margin-left:0cm;">}</p><p style="margin-left:0cm;">char GetSymbol(int num){</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 0){ return 'a'; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 1){ return '+'; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 2){ return '*'; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 3){ return '('; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 4){ return ')'; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 5){ return '$'; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 6){ return 'E'; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 7){ return 'T'; }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (num == 8){ return 'F'; }</p><p style="margin-left:0cm;">}</p><p style="margin-left:0cm;">int Num[10];//存储数</p><p style="margin-left:0cm;">char *Change(char*a){</p><p style="margin-left:0cm;"> int len = strlen(a);//字符串a的长度 </p><p style="margin-left:0cm;"> char *b = new char[len];//存储字符</p><p style="margin-left:0cm;"> int charnum = 0;//记录b中实际有多少字符串</p><p style="margin-left:0cm;"> int cur1 = 0;//Num[]的角标</p><p style="margin-left:0cm;"> int cur2 = 0;//b[]的角标</p><p style="margin-left:0cm;"> for (int i = 0; i < len; i++){</p><p style="margin-left:0cm;"> if (a[i] <= 59 && a[i] >= 48){</p><p style="margin-left:0cm;"> int num_len = 1;//大于一位数的这个数的长度</p><p style="margin-left:0cm;"> int num = 0;//最后记录这个数的大小</p><p style="margin-left:0cm;"> b[cur1] = 'a';//遇见的数字,把a放进栈</p><p style="margin-left:0cm;"> charnum++;</p><p style="margin-left:0cm;"> cur1++;//b的角标向后挪</p><p style="margin-left:0cm;"> int curr = i + 1;//curr指向当前处理字符的下一个字符,如果依然是数字那么就值个多位数</p><p style="margin-left:0cm;"> /*记录这个多位数的位数*/</p><p style="margin-left:0cm;"> while (a[curr] <= 59 && a[curr] >= 48){</p><p style="margin-left:0cm;"> num_len++;</p><p style="margin-left:0cm;"> curr++;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> int acc = num_len;//记录循环次数,百位*10*10,千位*10*10*10</p><p style="margin-left:0cm;"> for (int j = i; j < i + num_len; j++){</p><p style="margin-left:0cm;"> int tempsum = 1;</p><p style="margin-left:0cm;"> for (int k = 0; k < acc - 1; k++){</p><p style="margin-left:0cm;"> tempsum *= 10;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> acc--;</p><p style="margin-left:0cm;"> num += (a[j] - 48)*tempsum;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> Num[cur2] = num;//把得到的这个数(或多位数或一位数放入数组)</p><p style="margin-left:0cm;"> cur2++;//Num角标后挪</p><p style="margin-left:0cm;"> for (int l = 0; l < num_len - 1; l++){ i++; }//多位数有几位就向后挪几位,一位数不用挪</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> else{//不是数字的话直接放入b中</p><p style="margin-left:0cm;"> b[cur1] = a[i];</p><p style="margin-left:0cm;"> charnum++;</p><p style="margin-left:0cm;"> cur1++;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "该式的原型为:" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> char *c = new char[charnum];//重新存储一下b,因为长度不准确</p><p style="margin-left:0cm;"> for (int i = 0; i < charnum; i++){</p><p style="margin-left:0cm;"> c[i] = b[i];</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << c[i] << " ";</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "---------------" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> return c;</p><p style="margin-left:0cm;">}</p><p style="margin-left:0cm;">int main(){</p><p style="margin-left:0cm;"> string analysis[12][9];</p><p style="margin-left:0cm;"> stack<int> s;//字符栈</p><p style="margin-left:0cm;"> stack<int> val;//数字栈</p><p style="margin-left:0cm;"> int curr = 0;//记录Num中还未放入数字栈的角标</p><p style="margin-left:0cm;">// char* input = "(20+6)*5+8$";</p><p style="margin-left:0cm;"> char* input = "8+5*2$"; </p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "输入表达式:" << input << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> char* str = Change(input);</p><p style="margin-left:0cm;"> /*cin >> str;*/</p><p style="margin-left:0cm;"> int len = strlen(str);</p><p style="margin-left:0cm;"> Initial(analysis);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(0);</p><p style="margin-left:0cm;"> /*循环中i表示当前处理得输入串中的角标*/</p><p style="margin-left:0cm;"> for (int i = 0; i < len;){</p><p style="margin-left:0cm;"> int stack_top = s.top();//记录栈顶状态</p><p style="margin-left:0cm;"> cout <<"此时栈定状态为:"<< stack_top;</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << " 此时输入字符为:"<< str[i] << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> int lookahead = NumOfSymbols(str[i]);//记录当前输入串中,正在被处理的字符的标号</p><p style="margin-left:0cm;"> /*移进*/</p><p style="margin-left:0cm;"> if (analysis[stack_top][lookahead][0] == 's'){</p><p style="margin-left:0cm;"> if (analysis[stack_top][lookahead][1] == 's'){</p><p style="margin-left:0cm;"> print(0);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(lookahead);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(11);</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "将状态11移进栈。" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> i++;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> else{</p><p style="margin-left:0cm;"> print(0);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(lookahead);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(analysis[stack_top][lookahead][1] - '0');</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "将状态" << analysis[stack_top][lookahead][1] - '0' << "移进栈。" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> i++;//移进了一个后,就可以看下一个字符了</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> /*规约*/</p><p style="margin-left:0cm;"> else if (analysis[stack_top][lookahead][0] == 'r'){</p><p style="margin-left:0cm;"> int times;//如需规约,弹栈的次数</p><p style="margin-left:0cm;"> int NumofNon_Terminal;//需要移进栈的终结符的编号</p><p style="margin-left:0cm;"> print(analysis[stack_top][lookahead][1] - '0');//输出规约的式子</p><p style="margin-left:0cm;"> switch (analysis[stack_top][lookahead][1] - '0'){</p><p style="margin-left:0cm;"> case 1: times = 6; NumofNon_Terminal = NumOfSymbols('E'); break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 2: times = 2; NumofNon_Terminal = NumOfSymbols('E'); break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 3: times = 6; NumofNon_Terminal = NumOfSymbols('T'); break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 4: times = 2; NumofNon_Terminal = NumOfSymbols('T'); break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 5: times = 6; NumofNon_Terminal = NumOfSymbols('F'); break;</p><p style="margin-left:0cm;"> case 6: times = 2; NumofNon_Terminal = NumOfSymbols('F'); break;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> for (int j = 0; j < times; j++){</p><p style="margin-left:0cm;"> s.pop();</p><p style="margin-left:0cm;"> } </p><p style="margin-left:0cm;"> int pre_top=s.top();//记录此时的栈顶</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "弹栈" << times << "次后,栈顶状态为"<< pre_top << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(NumofNon_Terminal);</p><p style="margin-left:0cm;"> char c = GetSymbol(NumofNon_Terminal);//为了输出字符,通过序号找到</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "放入"<< c << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> /*处理数字栈中的树*/</p><p style="margin-left:0cm;"> if (analysis[pre_top][NumofNon_Terminal].size() == 1){</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(analysis[pre_top][NumofNon_Terminal][0] - '0');</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "将状态" << analysis[pre_top][NumofNon_Terminal][0] - '0' << "移进栈。" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> </p><p style="margin-left:0cm;"> else{</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(10);</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "将状态10移进栈。" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (analysis[stack_top][lookahead][1] - '0' == 1){</p><p style="margin-left:0cm;"> int temp1 = val.top();</p><p style="margin-left:0cm;"> val.pop();</p><p style="margin-left:0cm;"> int temp2 = val.top();</p><p style="margin-left:0cm;"> val.pop();</p><p style="margin-left:0cm;"> val.push(temp1 + temp2);</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "弹出了" << temp1 << " " << temp2 << ",放入" << val.top() << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (analysis[stack_top][lookahead][1] - '0' == 3){</p><p style="margin-left:0cm;"> int temp1 = val.top();</p><p style="margin-left:0cm;"> val.pop();</p><p style="margin-left:0cm;"> int temp2 = val.top();</p><p style="margin-left:0cm;"> val.pop();</p><p style="margin-left:0cm;"> val.push(temp1 * temp2);</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "弹出了" << temp1 << " " << temp2 << ",放入" << val.top() << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> if (analysis[stack_top][lookahead][1] - '0' == 6){</p><p style="margin-left:0cm;"> val.push(Num[curr]);</p><p style="margin-left:0cm;"> curr++;</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "放入" << val.top() << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> /*错误恢复*/</p><p style="margin-left:0cm;"> else if (analysis[stack_top][lookahead][0] == 'e'){</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "出现错误" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> switch (analysis[stack_top][lookahead][1]){</p><p style="margin-left:0cm;"> case '1':{ //期望遇到a,那就把a放进去</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(0);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(5);</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "缺少运算符,加入a" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> break;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> case '2':{</p><p style="margin-left:0cm;"> //遇见右括号,没有左括号,说明右括号错误</p><p style="margin-left:0cm;"> i++;</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "不匹配的右括号,将忽略该字符" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> break;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> case '3':{</p><p style="margin-left:0cm;"> //期望遇见运算符,加进+</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(1);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(6);</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "缺少运算符,加入a" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> break;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> case '4':{</p><p style="margin-left:0cm;"> //提前结束,但期望遇见右括号,那就加入有括号</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(4);</p><p style="margin-left:0cm;"> s.push(11);</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "缺少右括号" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> break;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> else{</p><p style="margin-left:0cm;"> if (analysis[stack_top][lookahead][0] == 'a'){</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "接受"<<endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "结果为:" << val.top() << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> return 0;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> else{</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "无法识别,完蛋了!" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> return 0;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> cout << "--------------------------------------" << endl;</p><p style="margin-left:0cm;"> }</p><p style="margin-left:0cm;"> return 0;</p><p style="margin-left:0cm;">}</p></td></tr></tbody></table>3 Python运行代码
<table cellspacing="0" border="1"><tbody><tr><td style="vertical-align:top;width:414.8pt;"><p style="margin-left:0cm;">import re</p><p style="margin-left:0cm;">action=dict()</p><p style="margin-left:0cm;">goto=dict()</p><p style="margin-left:0cm;">action={0: {'i': 's5', '(': 's4'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 1: {'+': 's6', '$': 'acc'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 2: {'+': 'r2', '*': 's7', ')': 'r2', '$': 'r2'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 3: {'+': 'r4', '*': 'r4', ')': 'r4', '$': 'r4'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 4: {'i': 's5', '(': 's4'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 5: {'+': 'r6', '*': 'r6', ')': 'r6', '$': 'r6'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 6: {'i': 's5', '(': 's4'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 7: {'i': 's5', '(': 's4'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 8: {'+': 's6', ')': 's11'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 9: {'+': 'r1', '*': 's7', ')': 'r1', '$': 'r1'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 10: {'+': 'r3', '*': 'r3', ')': 'r3', '$': 'r3'},</p><p style="margin-left:0cm;"> 11: {'+': 'r5', '*': 'r5', ')': 'r5', '$': 'r5'}}</p><p style="margin-left:0cm;">goto={0: {'E': 1, 'T': 2, 'F': 3},</p><p style="margin-left:0cm;"> 4: {'E': 8, 'T': 2, 'F': 3},</p><p style="margin-left:0cm;"> 6: {'T': 9, 'F': 3},</p><p style="margin-left:0cm;"> 7: {'F': 10}}</p><p style="margin-left:0cm;"> </p><p style="margin-left:0cm;"> </p><p style="margin-left:0cm;">gramma=open('wx.txt').readlines()</p><p style="margin-left:0cm;">i=0</p><p style="margin-left:0cm;">while i<len(gramma): #去掉'->'符号</p><p style="margin-left:0cm;"> gramma[i]=gramma[i][0:1]+gramma[i][3:len(gramma[i])-1]</p><p style="margin-left:0cm;"> i+=1</p><p style="margin-left:0cm;"> </p><p style="margin-left:0cm;">input_string="8+5*2$"</p><p style="margin-left:0cm;">print("输入的计算式: "+input_string)</p><p style="margin-left:0cm;">stack_s=['$',0]#状态栈</p><p style="margin-left:0cm;">stack_i=[] #放数字</p><p style="margin-left:0cm;">stack_num=[] #放数字栈</p><p style="margin-left:0cm;">ip=0</p><p style="margin-left:0cm;">number=re.findall(r'[0-9]+',input_string)</p><p style="margin-left:0cm;">changed=input_string</p><p style="margin-left:0cm;">for i in number:</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_i.append(i)</p><p style="margin-left:0cm;"> changed=changed.replace(str(i),"i")</p><p style="margin-left:0cm;">print("转换后的字符串: "+changed)</p><p style="margin-left:0cm;">length=len(changed)</p><p style="margin-left:0cm;">pro=0</p><p style="margin-left:0cm;"> </p><p style="margin-left:0cm;">while pro<length:</p><p style="margin-left:0cm;"> i=changed[pro]</p><p style="margin-left:0cm;"> top=stack_s[len(stack_s)-1]</p><p style="margin-left:0cm;"> print("栈:"+str(stack_s)+" 字符"+i)</p><p style="margin-left:0cm;"> print("数字栈:"+str(stack_num))</p><p style="margin-left:0cm;"> if action[top][i][0]=='s':</p><p style="margin-left:0cm;"> print("移进")</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append(i)</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append(int(action[top][i][1:]))</p><p style="margin-left:0cm;"> print(action[top][i][1:]+"入栈")</p><p style="margin-left:0cm;"> pro+=1</p><p style="margin-left:0cm;"> elif action[top][i][0]=='r':</p><p style="margin-left:0cm;"> print("规约"+gramma[int(action[top][i][1])-1][0]+"->"+gramma[int(action[top][i][1])-1][1:])</p><p style="margin-left:0cm;"> ch=int(action[top][i][1:])</p><p style="margin-left:0cm;"> time=2*len(gramma[int(action[top][i][1])-1][1:])</p><p style="margin-left:0cm;"> sym=gramma[int(action[top][i][1])-1][0]</p><p style="margin-left:0cm;"> prep=0</p><p style="margin-left:0cm;"> while prep<time:</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.pop()</p><p style="margin-left:0cm;"> prep+=1</p><p style="margin-left:0cm;"> now_top=stack_s[len(stack_s)-1]</p><p style="margin-left:0cm;"> print("弹栈"+str(time)+"次后,栈顶状态为"+str(now_top))</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append(sym)</p><p style="margin-left:0cm;"> print("放入"+sym)</p><p style="margin-left:0cm;"> #处理goto表</p><p style="margin-left:0cm;"> if sym in goto[now_top]:</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append(int(goto[now_top][sym]))</p><p style="margin-left:0cm;"> print("将状态"+str(goto[now_top][sym])+"入栈")</p><p style="margin-left:0cm;"> if action[top][i][1]=='1':</p><p style="margin-left:0cm;"> tmp1=stack_num[len(stack_num)-1]</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_num.pop()</p><p style="margin-left:0cm;"> tmp2=stack_num[len(stack_num)-1]</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_num.pop()</p><p style="margin-left:0cm;"> tmp=int(tmp1)+int(tmp2)</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_num.append(str(tmp))</p><p style="margin-left:0cm;"> print("弹出"+str(tmp1)+"+"+str(tmp2)+"放入"+str(tmp))</p><p style="margin-left:0cm;"> elif action[top][i][1]=='3':</p><p style="margin-left:0cm;"> tmp1=stack_num[len(stack_num)-1]</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_num.pop()</p><p style="margin-left:0cm;"> tmp2=stack_num[len(stack_num)-1]</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_num.pop()</p><p style="margin-left:0cm;"> tmp=int(tmp1)*int(tmp2)</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_num.append(str(tmp))</p><p style="margin-left:0cm;"> print("弹出"+str(tmp1)+"*"+str(tmp2)+"放入"+str(tmp))</p><p style="margin-left:0cm;"> elif action[top][i][1]=='6':</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_num.append(stack_i[ip])</p><p style="margin-left:0cm;"> ip+=1</p><p style="margin-left:0cm;"> print("放入"+str(stack_i[ip-1]))</p><p style="margin-left:0cm;"> elif action[top][i][0]=='e':</p><p style="margin-left:0cm;"> if action[top][i][1]=='1':</p><p style="margin-left:0cm;"> print("error1:缺少i,添加")</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append('i')</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append(5)</p><p style="margin-left:0cm;"> if action[top][i][1]=='2':</p><p style="margin-left:0cm;"> print("error2:多余右括号,跳过")</p><p style="margin-left:0cm;"> pro+=1</p><p style="margin-left:0cm;"> continue</p><p style="margin-left:0cm;"> if action[top][i][1]=='3':</p><p style="margin-left:0cm;"> print("error3:缺少+,添加")</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append('+')</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append(6)</p><p style="margin-left:0cm;"> if action[top][i][1]=='4':</p><p style="margin-left:0cm;"> print("error4:缺少右括号,添加")</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append('}')</p><p style="margin-left:0cm;"> stack_s.append(11) </p><p style="margin-left:0cm;"> elif action[top][i]=="acc":</p><p style="margin-left:0cm;"> print("结果为"+str(stack_num[len(stack_num)-1]))</p><p style="margin-left:0cm;"> break</p><p style="margin-left:0cm;"> else:</p><p style="margin-left:0cm;"> print("error")</p><p style="margin-left:0cm;"> print("------------------------------------------------------")</p></td></tr></tbody></table>3 'wx.txt'内容
*注:最后一行有换行。
<table cellspacing="0" border="1"><tbody><tr><td style="vertical-align:top;width:414.8pt;"><p style="margin-left:0cm;">E->E+T</p><p style="margin-left:0cm;">E->T</p><p style="margin-left:0cm;">T->T*F</p><p style="margin-left:0cm;">T->F</p><p style="margin-left:0cm;">F->(E)</p><p style="margin-left:0cm;">F->i</p><p style="margin-left:0cm;"> </p></td></tr></tbody></table>本文转自 https://blog.csdn.net/weixin_43442778/article/details/114972009,如有侵权,请联系删除。
