石鳳貴

摘要：《編譯原理》課程是高校計(jì)算機(jī)專業(yè)一門核心專業(yè)課，培養(yǎng)學(xué)生熟悉編譯程序的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及原理，為從事軟件開發(fā)奠定基礎(chǔ)，從而提升軟件人員的素質(zhì)和能力。LR（0）分析是構(gòu)造其他LR分析器的基礎(chǔ)。該文介紹了LR（0）語法分析可視化動(dòng)態(tài)演示系統(tǒng)的分析與設(shè)計(jì)。

關(guān)鍵詞：編譯原理;LR（0）;文法

中圖分類號(hào)：TP311

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2020）03-0083-02

1 背景

《編譯原理》是高等學(xué)校計(jì)算機(jī)專業(yè)的一門必修課，理論性比較強(qiáng)，主要介紹程序設(shè)計(jì)語言翻譯的原理、技術(shù)及實(shí)現(xiàn)。計(jì)算機(jī)只能識(shí)別0和1所構(gòu)成的指令序列，高級(jí)計(jì)算機(jī)語言編寫的程序不能直接在機(jī)器上運(yùn)行，需要將源程序轉(zhuǎn)換為等價(jià)的目標(biāo)程序，這個(gè)轉(zhuǎn)換過程就是編譯。從源程序到目標(biāo)程序轉(zhuǎn)換的過程就是編譯過程，過程比較復(fù)雜，需要?jiǎng)澐譃槎鄠€(gè)階段將源程序由一種表現(xiàn)形式轉(zhuǎn)換為另一種形式，每個(gè)階段的操作在邏輯上是緊密相連的。編譯過程分為六個(gè)階段（如圖1所示）：

2 LR（0）

LR（0）是一種“移進(jìn)一規(guī)約”自底向上的分析文法，當(dāng)棧頂符號(hào)串形成句柄時(shí)就采取規(guī)約，因此這種分析方法的關(guān)鍵是如何確定句柄。LR（k）分析方法是1965年Knuth提出的，參數(shù)k表示向右查看輸入串符號(hào)的個(gè)數(shù)。

LR（0）分析器由總控程序、分析表或分析函數(shù)、分析棧3個(gè)部分組成，其工作過程如圖2所示[1]。

LR（0）分析實(shí)例：

A.對(duì)文法G的產(chǎn)生式編號(hào)：

（0）S-→E （4）A→d

（1） E→Aa

（5）B→Cb

（2） E→Bb

（6）B→d

（3） A→Ca

B.構(gòu)造這個(gè)文法的LR（O）分析表（如表1）[2][3]：C.對(duì)字符串bccd#用LR（O）分析器進(jìn)行分析（如表2）：

3 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

3.1 系統(tǒng)功能分析

本系統(tǒng)完成了對(duì)編譯原理相關(guān)知識(shí)的基本操作，采用人機(jī)交互界面，有一定的規(guī)范性，操作方便，比較直觀。主要功能有：

1）新建窗口，用于創(chuàng)建新的工程，也可打開演示工程。

2）在主窗口（一個(gè)類似VC的界面）中，可以編輯文法和源文件，系統(tǒng)并根據(jù)格式標(biāo)準(zhǔn)檢查輸入文檔是否有錯(cuò)，若出錯(cuò)則產(chǎn)生提示。

3）生成對(duì)應(yīng)文法的分析表和狀態(tài)機(jī)，并可以對(duì)狀態(tài)機(jī)進(jìn)行顯示類型的操作。

4）利用對(duì)應(yīng)文法的分析表對(duì)相應(yīng)的源文件進(jìn)行動(dòng)態(tài)分析，在這里顯示四個(gè)窗口——語法樹、源文件、堆棧、分析表，還可以進(jìn)行單步顯示，這樣利于觀察其變化;還可以通過窗口操作對(duì)窗口進(jìn)行“層疊”“平鋪”等操作。

3.2系統(tǒng)功能模塊框圖

3.3系統(tǒng)總體流程圖

4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

4.1 生成LR（O）狀態(tài)機(jī)的程序流程圖

4.2 LR（O）分析過程程序流程圖

參考文獻(xiàn)：

[1]姜淑娟，張辰，劉兵.編譯原理及實(shí)現(xiàn)[M].北京：清華大學(xué)出版社，2016.

[2]康慕寧，林奕，編譯原理[M].北京：人民郵電出版社，2010.

[3]黃賢英，王柯柯，曹瓊，編譯原理及實(shí)踐教程[M].北京：清華大學(xué)出版社，2019.