《编译原理》中LR(0)语法分析动态演示系统分析与设计

石凤贵

摘要：《编译原理》课程是高校计算机专业一门核心专业课，培养学生熟悉编译程序的内部结构及原理，为从事软件开发奠定基础，从而提升软件人员的素质和能力。LR（0）分析是构造其他LR分析器的基础。该文介绍了LR（0）语法分析可视化动态演示系统的分析与设计。

关键词：编译原理;LR（0）;文法

中图分类号：TP311

文献标识码：A

文章编号：1009-3044（2020）03-0083-02

1 背景

《编译原理》是高等学校计算机专业的一门必修课，理论性比较强，主要介绍程序设计语言翻译的原理、技术及实现。计算机只能识别0和1所构成的指令序列，高级计算机语言编写的程序不能直接在机器上运行，需要将源程序转换为等价的目标程序，这个转换过程就是编译。从源程序到目标程序转换的过程就是编译过程，过程比较复杂，需要划分为多个阶段将源程序由一种表现形式转换为另一种形式，每个阶段的操作在逻辑上是紧密相连的。编译过程分为六个阶段（如图1所示）：

2 LR（0）

LR（0）是一种“移进一规约”自底向上的分析文法，当栈顶符号串形成句柄时就采取规约，因此这种分析方法的关键是如何确定句柄。LR（k）分析方法是1965年Knuth提出的，参数k表示向右查看输入串符号的个数。

LR（0）分析器由总控程序、分析表或分析函数、分析栈3个部分组成，其工作过程如图2所示[1]。

LR（0）分析实例：

A.对文法G的产生式编号：

（0）S-→E （4）A→d

（1） E→Aa

（5）B→Cb

（2） E→Bb

（6）B→d

（3） A→Ca

B.构造这个文法的LR（O）分析表（如表1）[2][3]：C.对字符串bccd#用LR（O）分析器进行分析（如表2）：

3 系统总体设计

3.1 系统功能分析

本系统完成了对编译原理相关知识的基本操作，采用人机交互界面，有一定的规范性，操作方便，比较直观。主要功能有：

1）新建窗口，用于創建新的工程，也可打开演示工程。

2）在主窗口（一个类似VC的界面）中，可以编辑文法和源文件，系统并根据格式标准检查输入文档是否有错，若出错则产生提示。

3）生成对应文法的分析表和状态机，并可以对状态机进行显示类型的操作。

4）利用对应文法的分析表对相应的源文件进行动态分析，在这里显示四个窗口——语法树、源文件、堆栈、分析表，还可以进行单步显示，这样利于观察其变化;还可以通过窗口操作对窗口进行“层叠”“平铺”等操作。

3.2系统功能模块框图

3.3系统总体流程图

4 系统详细设计

4.1 生成LR（O）状态机的程序流程图

4.2 LR（O）分析过程程序流程图

参考文献：

[1]姜淑娟，张辰，刘兵.编译原理及实现[M].北京：清华大学出版社，2016.

[2]康慕宁，林奕，编译原理[M].北京：人民邮电出版社，2010.

[3]黄贤英，王柯柯，曹琼，编译原理及实践教程[M].北京：清华大学出版社，2019.