编译原理----手写编译器(1)----LR分析法

完整的项目请参考:https://github.com/luofei2011/jslr1

LR(k)分析法(LR(k) parsing):是一个有效的自底向上分析技术,它适用于一大类上下文无关文法的语法分析.其中:L指的是从左向右扫描输入字符串,R指的是构造最右推导的逆过程,k指的是决定分析动作时需要向前看的符号个数.

LR分析法有如下优点:

　　1.LR分析器能识别所有可用上下文无关文法描述的程序设计语言的结构.

　　2.LR分析法是已知的最一般的无回溯移进-归约分析法,而且可以和其他移进-归约分析法一样有效地实现.

　　3.LR分析法分析的文法包含预测分析法所能分析的文法类.

　　4.在自左向右扫描输入时,LR分析器能及时察觉语法错误.

缺点有:

　　对典型的程序设计语言文法,手工构造LR分析器的工作量太大.有专门的工具--Yacc

LR分析器的基本原理:

　　将句柄(某个产生式的右部)的识别过程划分为若干个状态,分析器根据当前的状态确定是否找到了句柄,如果找到句柄则按照相应的产生式进行归约,并进入下一个状态,如果未找到句柄,则移进输入符号,也进入下一个状态.如:

　　S->abc　　//为一个产生式

　　则该识别的过程可分为: (1).abc (2)a.bc (3)ab.c (4)abc.四个状态.只有在状态四的时候才真正的找到了句柄,则对他进行归约.其它的三个状态都是处于等待归约状态,但每个的等待程度不一样!

　　在每个状态下,分析器从左向右地扫描输入串并识别出句柄符号,也就是说,状态是句柄识别程度的描述,每个状态识别句柄的一部分.一个长度为n的句柄的识别需要n+1个状态,识别句柄尾的状态称为句柄识别态.由移进-归约分析的基本原理可知,每个状态所识别的句柄的那一部分符号正好是当前句型(规范句型)的一个前缀,这个前缀不含相应句型的句柄右部的任何符号,将其称为规范句型的活前缀(viable prefix),于是.对句柄的识别就转换成了对规范句型活前缀的识别.

　　如上例中的句柄'abc'.其中四个状态分别是句柄识别程度的描述.对于状态(1),他识别句柄的符号a并等待符号b的移入,此时符号a就是一个活前缀.同理,其他状态也能用相同的方法描述.

　　一个文法的规范句型的所有活前缀构成一个语言,而且该语言是正则的,可以用一个DFA识别,LR分析器正式利用有穷状态自动机来识别文法所有规范句型的活前缀的,并利用一个栈存放识别出来的句型的活前缀部分和相应的状态.

　　注意:要描述上面所说的状态机,我们可以借助一个矩阵实现.更一般地就是两个二维数组action和goto.这两个表统称为LR分析表.该表给出每个状态下应采取的动作(移进,归约,接受或则报错)以及要转向的下一个状态.

以上就是LR分析法的一点基本原理,接下来的事就是如何构造分析表的问题.由于LR分析器的工作过程是通用的,对于不同的分析方法(LR(1),SLR(1),LR(0)等)他们不同的只是action表和goto表的具体内容.因此我们需要先了解如何去构造分析表.请关注下一篇.