非递归预测分析编译原理

非递归预测分析是编译原理中的一个重要概念，主要用于实现词法分析和语法分析的阶段。这种方法与递归下降分析类似，但不依赖于函数调用的递归，而是使用一个解析表（通常是LL(1)解析表）来指导解析过程。在本实验设计中，我们将深入探讨这一主题，并使用C++语言实现一个LL1分析器。 我们需要理解LL1文法的基本概念。LL1代表“Left-to-right scanning, Leftmost derivation, using One look-ahead symbol”，即自左向右扫描输入串，采用最左推导，并且仅使用一个前瞻符号进行决策。这种文法类型是上下文无关文法的一种，适用于构造自顶向下的解析器。 LL1文法分析的关键在于构造解析表。该表通常包含两个部分：生产式表和解析动作表。生产式表列出了文法的所有非终结符以及它们可以扩展为的终结符或非终结符序列。解析动作表则指示在遇到特定输入符号时，应执行的动作——是继续展开（shift）还是完成当前产生式（reduce）。为了构建LL1解析表，我们需要完成以下步骤： 1. **构造文法的First集**：对于每个非终结符，找出它可以开始的所有终结符的集合。 2. **构造文法的Follow集**：对于每个非终结符，找出它后面可能出现的所有终结符的集合，这需要考虑到文法规则的右侧面和文法的开始符号。 3. **判断LL1冲突**：如果存在一个非终结符A和一个前瞻符号a，使得在First(A)中有a，同时在Follow(B)中也有a（B出现在A的某个产生式的右侧），则存在LL1冲突，这样的文法不是LL1文法。 4. **生成解析表**：根据First集和Follow集，确定每个非终结符在遇到每个可能的前瞻符号时应该进行shift还是reduce操作。 在C++编程中，我们可以创建一个类`LL1`，用于处理这些步骤并生成解析表。`LL1.cpp`文件很可能是这个类的实现，包括构造函数、方法如`calculateFirstSet`、`calculateFollowSet`、`generateParserTable`以及解析函数`parse`等。`LL1文法.txt`文件则包含了具体的文法规则，这些规则将被`LL1`类读取并用于生成解析表。 在实现过程中，我们需要注意避免LL1冲突，确保文法是LL1兼容的。如果冲突无法消除，可能需要调整文法或者考虑使用其他类型的解析技术，如LR或LALR。 实验设计应包括编写代码来读取文法文件，生成First和Follow集合，检查是否存在LL1冲突，然后生成解析表并实现解析功能。测试部分应涵盖各种输入字符串，以验证分析器的正确性和效率。 非递归预测分析是编译器设计中的重要组成部分，通过理解和应用LL1文法，我们可以构建出高效且易于理解的解析器。这个实验提供了一个实践平台，让学习者能够亲手实现这一过程，加深对编译原理的理解。