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第四章：语法分析 第四章（上）重要概念回顾 如果Ｓ?* αＡβ and A?+γ，则称γ是句型αγβ的相对于变量A的短语 如果Ｓ?* αＡβ and A?γ，则称γ是句型αγβ的相对于变量A的直接（简单）短语 最左直接短语叫做句柄 规范归约(另一表达)：设α为文法 G 的句子，如果 1) α=αn?αn-1?…?α2?α1=Ｓ 2)对每个i(1≤i≤n)，αi-1是将句型αi中的句柄归约后得到的句型,则称序列 αn，...，α1为α的规范归约序列—由规范归约组成 4.6 自底向上语法分析概述 基本思想：从待输入的符号串开始，利用文法的规则步步向上归约，试图归约到文法的识别符号。从语法树的角度看，自底向上分析的过程是以输入符号串作为末端结点符号串，向着根结点的方向往上构造语法树，使识别符号正好是该语法树的根结点。如果最终根结点是识别符号，则输入串被识别出是相应语言的句子，否则不是。自底向上分析过程实际上是一个不断进行直接归约的过程。 遇到的问题：采用自底向上分析技术进行语法分析时，在分析的每一步中，会遇到的两个基本问题是： ①如何找出进行直接归约的简单短语？ 4.6 自底向上语法分析概述 遇到的问题： ②找出的简单短语应直接归约到哪一个非终结符号？（即在S ?* αAδ且A ?β推导出的αβδ中如何找到β使αβδ归约为αAδ，最终归约为S。） 解决方法： 由于分析过程是从左往右扫描源程序，所以遇到的第一个简单 短语正好是句柄，第一个问题变成“如何找到句柄”。 如何找到句柄？找出的句柄应归约到哪一个非终结符号？对这 两个，不同的分析算法有不同的解决方法。 4.6 自底向上语法分析概述 基本实现方法： 自底向上分析的基本实现方法是移入-归约 法。采用移入-归约法时通常引进一个后进先出的栈来存放符号，按 照扫描顺序把当前输入符号下推入栈（移入），然后查看栈顶的符 号串是否形成句柄。如前所述，引进了符号#作为输入符号串的开始 和结束符，所以它也作为符号栈的第一个符号，即栈底标志符号。 在整个分析过程中，动作共有4类，即移入、归约、接受与报错： 移入：读入下一个输入符号并把它下推进栈。 归约：当栈顶的（部分）符号串形成一个句柄时，对此句柄 进行归约，把形成句柄的符号串替换为相应的非终结符号。 4.6 自底向上语法分析概述 基本实现方法： 接受：当识别程序发现栈顶除了栈底标志符号#外仅有识别符 号，而输入也已到达右端标志符号#，因而识别出输入符号串是一 个句子时，执行接受动作而结束识别工作。 报错：当识别程序察觉一个错误，因此输入符号串不是句子而 无法继续识别工作时，调用一个出错处理子程序进行处理或停止。 主要分析方法：简单优先分析算法、算符优先分析算法以及适于自动生成的LR（k）分析算法。 4.6 自底向上语法分析概述 系统框架 输入缓冲区：保存输入符号串 控制程序：控制分析过程，输出分析结果——产生式序列 栈：保存语法符号—已经得到的部分结果 系统运行： 开始状态：栈：#；输入缓冲区：ω# 存放已经分析出来的结果，并将读入的符号送入栈，一旦句柄在栈顶形成，就将其弹出进行归约，并将结果压入栈 正常结束: 栈中为 #S，输入缓冲区只有 # 4.6 自底向上语法分析概述 4.6 自底向上语法分析概述 一个简单的归约过程： 设文法为： S→aAcBe A→Ab|b B→d 句子abbcde的分析： abbcde ?aAbcde ? aAcde ?aAcBe ? S 4.6 自底向上语法分析概述 a b b c d e 4.6 自底向上语法分析概述 4.6 自底向上语法分析概述 上面的归约过程是从文法的句子abbcde开始，每一步都是把最左直接短语（句柄）替换为相应产生式的左部符号（在步骤5时栈顶为#aAb，此时是将b归约为A还是将Ab归约为A？由于此时对于句型aAbcde（即栈内容+输入缓冲区内容）来说Ab是句柄，故将Ab归约为A）。也就是说，自底向上分析的关键问题是在分析中如何确定句柄（准确地说为可归约串），即如果知道何时在栈顶符号串中已形成了某句型的句柄，那么就可以确定何时进行归约。对此，不同的分析方法有不同的解决办法。这里主要介绍算符优先及LR分析方法。 4.7 算符优先分析方法 算符优先的引入：算符优先分析法在寻找句柄（即可归约串）的过程中只考虑算符（广义上为终结符）之间的优先关系（而不考虑非终结符号，若考虑就为简单优先文法，但其很少用）。 如有简单表达式文法如下G[E] ： E→E+E|E-E|E*E|E/E|E↑E|（E）|-E|id 对输入串id1+id2*id3的归约过程可表示为：