编译原理中的语法分析——自顶向下

语法分析——自顶向下

语法分析在编译原理的：



语法分析分为自顶向下和自下而上

自顶向下：（就是从文法的句子可以归约出开始符，简单的说就是从一个语法树的底部推出语法树的根）

自下而上：（就是从文法的开始符推出文法的句子，简单的说就是从一棵语法树的根推出语法树的叶子结点）

现在我们先来讨论自顶向下，自顶向下语法分析的文法应该构造成什么样子呢？

LL(1)文法

那构造LL(1)文法的条件是什么呢？，首先来看看自顶向下会出现的问题：

1.产生文法的左递归，左递归会带来什么坏处呢？

会陷入死循环。

就如



因为建立一个语法树是从左往右建立，这样文法的左部就会一直伸长，二次文法的句子得不到匹配就会陷入死循环。（可怕ヽ(*。>Д<)o゜）。

消除文法的左递归的方法：



修改后的一般格式：



通式：



其中，每个a都不等于空，每个B都不以P开头，修改后的文法形如：

2.文法的回溯，这个又会导致什么问题呢？

这个会影响语法分析程序的效率。我们只需要提取左因子即可：



这样我们得到的文法就是不产生左递归和回溯的文法了，我们要自顶向下语法分析就得产生一个LL(1)文法，那么LL(1)文法怎么定义呢？

首先思考怎么产生first集和follow集呢？

书上其实讲得我头晕脑胀，呵呵，所谓得专家就是挨板砖的家伙，你永远也get不到他要讲什么。所以我就通俗的以我的理解给大家讲讲。



如上文法：

first集

先看E的first集，很明显，如果E的最左边开始就有终结符了，那么这个终结符就是E的first集，如果没有那也没有关系，就看T,就将T推导出的第一个最左终结符视为E的first集，可能这时候有人就会问了如果T为空怎么办呢？那么你就接着看下一个非终结符就行了，将下一个非终结符推导出的最左终结符算作E的first集，如果T和E’都为空怎么办呢？那就直接把E的first集写为空就可以了，E’的first集就可以简单的得出是+和空了，T可以见E同理可得，T’见E’同理可得，F的first集就为（和i

:

follow集（切记follow中永远都没有空）

E->TE’

看E可以将E的follow加入E’的follow,(A->aBb或者A->aB,如果在A->aBb中，b为空，那么A的follow集可以加入B的follow集中，这里我们将a视为T,将E’视为B)。

E的follow也可以加入到T的follow集中E’可以为空，根据第二个产生式所述，我们可以将E视为A,将a视为空，将T视为B,将E’视为b,b这里是空。

因为产生式E->TE’，说明E’在T的后面我们就可以把E’的first集加入到T的follow集中。

E’->+TE’|空

这样我们可以得到E’的follow集可以是E’的follow集（屁话，形式一下）E’的follow集加入到T的follow集，因为E’为空，(左边)E’视为A,+视为a,T视为B,(右边)E’视为b,(A->aBb或者A->aB,如果在A->aBb中，b为空，那么A的follow集可以加入B的follow集中，这里我们将a视为T,将E’视为B)。

因为产生式E’->TE’，说明E’在T的后面我们就可以把E’的first集加入到T的follow集中。

T->FT’ 同E->TE’可得

T’->*FT’|空 同E’->+TE’|空，可得

F->(E)|i

说明E的follow集应该加入）



关于

语法分析程序

有两种

递归下降分析程序

和

预测分析程序

递归下降分析程序，是体现的计算思维的自动化。

由于语法在定义的时候，文法单位之间的定义是相互的引用甚至可能形成嵌套，子程序之间可能形成相互调用或者递归调用。通过子程序之间的相互调用来实现对输入串的识别，这样的分析程序叫做递归下降分析程序，主要是因为文法分析程序的递归调用。

预测分析程序，是体现的计算思维的知识与控制的分离（好处将来可以自动的产生预测分析程序，只要针对任何一个LL(1)文法自动的产生一个分析表绑上一个通用的总控程序，就可以得到一个LL(1)文法的预测分析程序）。

关于其分析表的建立，是将所有元素的first集和follow集出空以外的元素写在那一横行，每一列写不同的非终结符，这个非终结符的first集就写这个非终结符推导出来的产生式，如果非终结符推导出来了空，就将非终结符产生出来的空写在follow集元素的下面。

自顶向下语法分析大致就是这样的了，我快没有时间了，只能给大家初略的讲讲

此文章是根据听了国防科技大学的老师和我们学校的老师讲课所写