递归下降语法分析器

### 递归下降语法分析器知识点解析 #### 一、递归下降语法分析器简介 递归下降语法分析器是一种自顶向下的语法分析方法，主要用于解析编程语言或定义良好的语法规则。它通过一系列相互调用的过程或函数来识别输入串是否符合预先定义好的语法规则，并对输入串进行相应的处理。 #### 二、递归下降语法分析器的基本原理 递归下降语法分析器基于文法的递归性质，通过递归地调用各个非终结符对应的函数来进行语法分析。对于每个非终结符，都会有一个对应的函数来处理这个非终结符相关的语法结构。如果一个非终结符可以展开成多个不同的规则，那么通常会使用条件分支（如 if...else... 结构）来决定选择哪个规则进行匹配。 #### 三、代码详解 在给出的代码片段中，作者实现了一个简单的递归下降语法分析器，用于解析一个特定形式的算术表达式。 ##### 1. 宏定义与变量声明 ```c #include<stdio.h> #include<string> #include<ctype.h> #define NUM2 #define PLUS3 // '+' #define MINUS4 // '-' #define TIMERS5 // '*' #define OVER6 // '/' #define LPAREN7 // '(' #define RPAREN8 // ')' #define ERROR255 char token[10]; char* nextchar; ``` 宏定义用于标记不同的符号，例如加号、减号等。`token` 和 `nextchar` 是用于词法分析的重要变量，其中 `token` 用于存储当前读取到的令牌，而 `nextchar` 指向待分析字符串的下一个字符。 ##### 2. 词法分析函数 `gettoken()` ```c int gettoken() { char* ptoken = token; while (*nextchar == '' || *nextchar == '\n' || *nextchar == '\t') nextchar++; switch (*nextchar) { case '+': nextchar++; return PLUS; case '-': nextchar++; return MINUS; case '*': nextchar++; return TIMERS; case '/': nextchar++; return OVER; case '(': nextchar++; return LPAREN; case ')': nextchar++; return RPAREN; default: break; } // NUM的词法识别分析 if (IsDigit(*nextchar)) { while (IsDigit(*nextchar)) { *ptoken = *nextchar; nextchar++; ptoken++; } *ptoken = '\0'; return NUM; } return ERROR; } ``` 此函数负责识别输入字符串中的各种基本符号和数字。它首先跳过所有的空白字符，然后根据当前字符判断并返回相应的符号类型。对于数字，则读取连续的数字字符，并将它们存储在 `token` 数组中，最后返回 `NUM` 类型。 ##### 3. 语法分析函数 该程序中包含三个主要的语法分析函数：`factor()`、`term()` 和 `expression()`。 - **`factor()`**：该函数用于解析因子，即最简单的元素。它可以是数字或者括号内的表达式。 - **`term()`**：该函数用于解析项，由一个或多个因子以及它们之间的乘除运算组成。 - **`expression()`**：该函数用于解析整个表达式，由一个或多个项以及它们之间的加减运算组成。 这些函数相互调用，形成递归结构，最终完成整个表达式的解析。 ```c int factor() { int number; switch (gettoken()) { case NUM: number = atoi(token); break; case LPAREN: number = expression(); if (gettoken() != RPAREN) printf("lost ')' in the expression\n"); break; default: break; } return number; } int term() { int temp; int tokentype; temp = factor(); // 对应文法中的 Factor while (*nextchar == '*' || *nextchar == '\\') // 对应文法中的 {Mulop Factor} { tokentype = gettoken(); switch (tokentype) { case TIMERS: temp *= factor(); break; case OVER: temp /= factor(); break; default: break; } } return temp; } int expression() { int temp = term(); // 对应文法中的第一个 Term int tokentype; while (*nextchar == '+' || *nextchar == '-') // 对应文法中的 {Addop Term} { tokentype = gettoken(); switch (tokentype) { case PLUS: temp += term(); break; case MINUS: temp -= term(); break; default: break; } } return temp; } ``` 这段代码实现了一个简单的递归下降语法分析器，用于解析基本的算术表达式。它包括词法分析和语法分析两部分，能够有效地识别出输入字符串中的各个符号，并按照预定义的文法规则进行解析。