先简要分析一下语法分析的大致流程:
当有句子要进行处理时,首先要对其进行词法分析来分解出该句子中的每个符号,然后将该句子按照算符优先算法压入归约栈中,如果可以顺利归约,则说明这是一个合法的句子,否则该句子非法。
这里有一个需要考虑的地方,就是如何进行归约。
由于文法已经给定,所以我们考虑设计一个文法表,文法表中的内容就是可归约串的种别码的顺序,比如v=E可以表示为9,1,13。
这样的话当我们要进行一次归约时,只用按顺序存储最左素短语中符号的种别码,然后拿这个种别码序列与文法表进行匹配,就可知道当前归约需要执行哪些操作。
还有一点需要注意,就是如何对一个表达式进行求值。
这里需要我们设计一个二元组的变量名表,这个变量名表可以根据变量的名称来返回变量的数据。
变量名表的具体设计见详细设计部分。
由于是简化分析,所以这个程序只考虑整数的处理。
有了上面的分析,可以构造出算符优先分析算法的流程图,如下图所示。
详细设计
(1)词法分析部分
由于词法分析的内容在课程设计1中已经介绍,并且这次的状态转换图与课程设计1中的非常相似,所以这里就不过多介绍。
(2)优先关系表
在程序中我们用一个二维数组priTable[][]来存储算符间的优先关系。
priTable[a][b]=1表示a>b; 。
priTable[a][b]=0表示a=b; 。
priTable[a][b]=-1表示a<b;
(3)归约栈的设计
由于真正要设计一个栈来处理问题有些麻烦,所以这里可以用一个数组s[]来代替栈,如图2.1所示,i就代表栈顶指针,s[i]就代表栈顶的元素。
归约栈中的结点,构造一个数据结构Node来表示,Node中有三个元素,算符的单词名str、算符的种别码type、算符的数值num。
当我们词法分析来扫描出一个单词的时候,就可以填充Node结点的单词名、种别码和数值。
(4)归约过程
在问题分析中我们介绍到用文法表来进行归约,文法表graTable是一个二维数组,保存文法中算符的种别码。
归约的时候,只要最左素短语的种别码匹配到文法表中的某一项,就可以按照那个归约操作来进行归约。
归约的步骤参照流程图中的操作,设置栈顶指
针,将栈顶结点的种别码设为非终结符,并且还要保存这一次归约产生的结果。
举个例子,比如E->E+T 这次归约,E+T会产生一个结果,这个结果最终就保存在栈顶结点的数值域中。
需要注意的是,Node结点中数值域的主要作用就是在归约中保存结果。
(5)变量名表
变量名表varTable的作用是根据变量名来返回该变量的数值,是一个二元组的序列,为了方便这里采用STL模板中的map来实现。
变量名表的主要用处也就是在赋值语句和表达式求值当中,比如说当有赋值语句a=5需要归约时,检查变量a是否存在于变量名表中,如果不存在就将a和5添加至变量名表,如果a存在那么就可以更新变量名表中a的数值。
并且在有F->v这样的归约中,如果查找到v不在变量名表中,说明v就是一个未赋值的变量,这样就产生异常。