C++实现LR语法分析器

"这篇文章主要介绍了如何使用C++编程语言实现一个LR语法分析器。LR分析器是一种用于解析符合上下文无关文法的语言的工具，它通过LR分析表、输入符号栈、状态栈以及操作栈来判断输入的字符串是否符合文法规则。文中提供的代码示例展示了如何构建和运用LR分析表进行解析过程。" LR分析器是编译原理中的一个重要概念，它基于一种称为LR(k)的解析策略，其中L代表自左向右扫描输入，R代表自右向左推导，k表示向前查看k个输入符号的能力。在本文的实现中，k值通常为0，即LR(0)分析器，它不考虑输入的未来信息，只依赖当前的输入符号和分析栈上的信息。 首先，我们看到代码中定义了一个`action`数组，这个数组就是LR分析表的核心。它是一个二维数组，用于存储根据当前状态和输入符号应执行的动作，如移进（shift）或归约（reduce）。每个元素的值对应于状态转移或者动作的编号。例如，`action[3][2] = 6` 表示当状态为3且遇到输入符号为'+'时，应执行动作6，这可能是进行归约操作。 接着，定义了`grammer`结构体数组，用于存储文法的非终结符及其对应的起始状态。在这里，我们有五个非终结符'S', 'E', 'T', 'F'，以及一个结束标记'$'，它们分别代表文法的不同部分，如表达式（E），项（T）和因子（F）。 `convert`函数是一个简单的字符到整数的映射，将输入的字符转换为与文法符号对应的编号，便于在分析过程中进行查找。 `main`函数是程序的入口，它接收用户输入的字符串，然后进行LR分析。这里使用了两个栈，`sta_stack`存储分析过程中的状态，`ope_stack`存储输入符号。程序的核心逻辑在于不断地读取输入，根据当前状态和输入符号在`action`表中查找对应动作，然后执行相应的移进或归约操作，并更新栈的状态。 在实际运行中，`main`函数会不断循环直到输入字符串处理完毕。每次循环，它会检查当前输入符号，调用`convert`函数获取其编号，然后根据`sta_stack`顶部的状态和当前输入符号在`action`表中找到对应的操作。如果操作是移进，那么将输入符号压入`ope_stack`，并将状态栈顶部状态更新为`action`表返回的新状态；如果是归约，将按照文法规则进行归约操作，可能涉及调整`sta_stack`和`ope_stack`。 这个C++实现的LR分析器通过LR分析表、状态栈和符号栈，实现了对输入字符串的语法分析，验证了输入是否符合预先设定的文法规则。这样的工具对于编译器设计和理解编译原理有着重要的实践意义。