實驗目的
了解掌握算符優先分析的基本方法、內容；學會科學思考並解決問題，提高程序設計能力。
實驗內容與要求
用算符優先分析方法設計一個分析解釋程序，對輸入的賦值語句、輸出語句、清除語句進行詞法分析、語法分析、表達式求值並存儲於指定變量中；若存在錯誤，提示錯誤相關信息。
文法表示
S -> v=E | E? | clear
E -> E+T | E–T | T
T -> T*F | T/F | F
F -> (E) | v | c
問題分析
由於要求用算符優先分析方法來進行程序的語法分析，所以我們要根據給出的文法來設計優先關系表。對每個非終結符，求出：
FIRSTVT(S) = { v , ? , clear } LASTVT(S) = { ? , clear }
FIRSTVT(F) = { ( , v , c } LASTVT(F) = { ) , v , c }
FIRSTVT(T) = {* , / , ( , v , c } LASTVT(T) = {* , / , ) , v , c }
FIRSTVT(E) = {+ , - , * , / , ( , v , c} LASTVT(E) = {+ , - , * , / , } , v , c}
符號的種別碼如下表所示：
優先關系表如下：
先簡要分析一下語法分析的大致流程：
當有句子要進行處理時，首先要對其進行詞法分析來分解出該句子中的每個符號，然后將該句子按照算符優先算法壓入歸約棧中，如果可以順利歸約，則說明這是一個合法的句子，否則該句子非法。
這里有一個需要考慮的地方，就是如何進行歸約。由於文法已經給定，所以我們考慮設計一個文法表，文法表中的內容就是可歸約串的種別碼的順序，比如v=E可以表示為9,1,13。這樣的話當我們要進行一次歸約時，只用按順序存儲最左素短語中符號的種別碼，然后拿這個種別碼序列與文法表進行匹配，就可知道當前歸約需要執行哪些操作。
還有一點需要注意，就是如何對一個表達式進行求值。這里需要我們設計一個二元組的變量名表，這個變量名表可以根據變量的名稱來返回變量的數據。變量名表的具體設計見詳細設計部分。
由於是簡化分析，所以這個程序只考慮整數的處理。
有了上面的分析，可以構造出算符優先分析算法的流程圖，如下圖所示。
詳細設計
（1）詞法分析部分
由於詞法分析的內容在課程設計1中已經介紹，並且這次的狀態轉換圖與課程設計1中的非常相似，所以這里就不過多介紹。
（2）優先關系表
在程序中我們用一個二維數組priTable[][]來存儲算符間的優先關系。priTable[a][b]=1表示a>b; 。priTable[a][b]=0表示a=b; 。priTable[a][b]=-1表示a<b;
（3）歸約棧的設計
由於真正要設計一個棧來處理問題有些麻煩，所以這里可以用一個數組s[]來代替棧，如圖2.1所示，i就代表棧頂指針，s[i]就代表棧頂的元素。歸約棧中的結點，構造一個數據結構Node來表示，Node中有三個元素，算符的單詞名str、算符的種別碼type、算符的數值num。當我們詞法分析來掃描出一個單詞的時候，就可以填充Node結點的單詞名、種別碼和數值。
（4）歸約過程
在問題分析中我們介紹到用文法表來進行歸約，文法表graTable是一個二維數組，保存文法中算符的種別碼。歸約的時候，只要最左素短語的種別碼匹配到文法表中的某一項，就可以按照那個歸約操作來進行歸約。歸約的步驟參照流程圖中的操作，設置棧頂指針，將棧頂結點的種別碼設為非終結符，並且還要保存這一次歸約產生的結果。舉個例子，比如E->E+T 這次歸約，E+T會產生一個結果，這個結果最終就保存在棧頂結點的數值域中。需要注意的是，Node結點中數值域的主要作用就是在歸約中保存結果。
（5）變量名表
變量名表varTable的作用是根據變量名來返回該變量的數值，是一個二元組的序列，為了方便這里采用STL模板中的map來實現。變量名表的主要用處也就是在賦值語句和表達式求值當中，比如說當有賦值語句a=5需要歸約時，檢查變量a是否存在於變量名表中，如果不存在就將a和5添加至變量名表，如果a存在那么就可以更新變量名表中a的數值。並且在有F->v這樣的歸約中，如果查找到v不在變量名表中，說明v就是一個未賦值的變量，這樣就產生異常。
輸入與輸出
程序的輸出有：判斷語法是否正確；輸出表達式求值的結果；輸出錯誤信息。
樣例輸入（輸入來自文件in.txt）：
a = 5
b = a + 10
b?
b + a * a?
a = (a + b) * (b - a) + 5 + 4 / 2
a?
clear
ab =
樣例輸出（輸出至文件out.txt）：
a = 5 為合法句子，執行成功
b = a + 10 為合法句子，執行成功
b? 為合法句子，執行成功
b 的值為 15
b + a * a? 為合法句子，執行成功
b + a * a 的值為 40
a = (a + b) * (b - a) + 5 + 4 / 2 為合法句子，執行成功
a? 為合法句子，執行成功
a 的值為 207
clear 為合法句子，執行成功
ab = 語句出現語法錯誤！
結語
寒假在家想嘗試着做一個C語言的編譯器，這幾天在家里研究編譯原理的龍書，順帶就把上學期編譯原理的課程設計整理下發到BLOG上。
說實話龍書里面的內容挺難的，我學過編譯原理的，但是還在在第二章就卡住了，所以說我們的課程知識還是學得很淺的。這段時間還是先把基礎打的牢固些吧，研究龍書一段時間，然后考慮如何做這個編譯器。過幾天應該就要開始着手做了，到時候開發的文檔和學到的一些新知識應該都會更新到BLOG上，也算是對自己的一種總結吧。