現代編譯原理 第二章(語法分析之LL(K))

2022-07-21 04:45:09 字數 2674 閱讀 2520

ll(k)語法分析技術是建立在**分析的技術之上的。我們先來了解**分析技術。考慮以下文法:

當使用該文法對(1*2-3)+4和(1*2-3)進行分析,前者因該呼叫e->e+t,而後者應該呼叫e->t,怎麼確定到底使用哪個產生式呢?這就要使用**分析技術來構建**分析語法分析器,ll(k)是其一種。**分析技術的關鍵是構建乙個無衝突的**分析表。所謂**分析表就是程式可以根據當前的狀態來查詢該錶,然後確定下一步使用哪個產生式。

構建**分析表要要用到兩個集合,分別是first集合和follow集合。γ是終結符和非終結符組成的字串,first(γ)是從γ中可以推到出的任意字串中所包含的開頭終結符所組成的集合。a是乙個非終結符,follow(a)的意思可以直接跟在a後面的所有終結符的集合。這兩個集合的求法可以描述為如下:

first集合的求法:

first集合最終是對產生式右部的字串而言的,但其關鍵是求出非終結符的first集合,由於終結符的first集合就是它自己,所以求出非終結符的first集合後,就可很直觀地得到每個字串的first集合。

1.  直接收取:對形如u-a…的產生式(其中a是終結符),把a收入到first(u)中

2.  反覆傳送:對形入u-p…的產生式(其中p是非終結符),應把first(p)中的全部內容傳送到first(u)中。  

follow集合的求法:

follow集合是針對非終結符而言的,follow(u)所表達的是句型中非終結符u所有可能的後隨終結符號的集合,特別地,「#」是識別符號的後隨符。

1.反覆傳送:對形如u-…p的產生式(其中p是非終結符),應把follow(u)中的全部內容傳送到follow(p)中

2.  直接收取:注意產生式右部的每乙個形如「…ua…」的組合,把a直接收入到follow(u)中。

3.直接收取:對形如「…upa…」(p是非終結符)的組合,把first(p)直接收入到follow(u)中。如果p的first集合包含由空(ε),則first(a)也要放入follow(u)中。

需要注意的是,空是只能在first集合中不能在follow集合中。

從上面的求法中可以知道,其實first集合就是乙個非終結符的等價終結符的可選集合,也就是說a可以直接推到出這些終結符,如果first集合可以為空,則說明a可以直接忽略,這個時候,為了**a為空後的情形,我們構建了follow集合。可見,者兩個完全是為了**分析而產生的集合。

**分析表是乙個二維表,用非終結符符標註每行,用終結符好標註每一列,根據這first和follow兩個集合,我們使用如下規則構建乙個**分析表:從產生式集合中取出乙個產生式a->γ,如果終結符a在first(γ)中,則講a->γ放入(a,a)確定的位置中,如果γ可以為空且a在follow(a)中,也則講a->γ放入(a,a)確定的位置中。這樣我們根據文法以下文法得到其相應的**分析表:

如何使用這個分析表呢?要知道,我們所分析的資料是由詞法分析其產生的,對於語法分析器而言,詞法分析器產生的資料都是終結符。我們利用堆疊(用到堆疊的地方一般也可以用遞迴來解決,可以參考虎書英文版的第47頁**)來記錄當前正在分析的非終結符,從詞法分析器得到乙個終結符a,以及棧頂的資料來查表,然後確定使用的產生式,如果產生式的右面有非終結符,將其從右到左壓棧(保證每次從對產生式的最左面的非終結符開始推到,稱為左推到),然後繼續使用使用a對棧頂元素分析。直到找到乙個產生式的右只包含終結符a,然後將a拋棄,重新讀取新的終結符,繼續分析。如果在過程中無法得到只包含終結符a的產生式,那麼說明有語法錯誤。

上面的演算法過程就是乙個**分析過程我們稱為ll(1)演算法,第乙個l是left to right parse,第二個l是leftmost derivation ,1是1-symbol lookahead.意思就是從左到右的分析詞法分析器產生的資料,採用最左推到原則,每次只看超前檢視乙個終結符來確定後續動作。

但是就對上面這張表而言,(z,d)的位置有兩個產生式,那麼說明該文法是二義的,說明它是不是ll(k)文法。就不能使用**分析技術來解析該語言,要使用功能更強大的lr(k)技術。

這裡介紹兩種可能產生二義性的例子,第乙個為左遞迴。檢視下左圖,因為first(t)正好是first(e+t)的子集合,所以,一定會產生衝突。我們使用右圖來替換原來的產生式,稱為消除左遞迴。

還有一種情況,我們解決的辦法稱為提取右因子。

以上就是ll(k)文法的全部,相比lr(k)文法,它的功能不夠強大(我們在lr(k)中進行比較),但是想要構造乙個**分析表卻十分的簡單。對於某些lr(k)處理不了的情況,我們可以快速的建立相應的ll(k)分析表來解決。

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