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[总结]LL(1)分析法及其实现

LL(1)分析法和递归下降分析法同属于自顶向下分析法。相对于递归下降而言,LL通过显示
地维护一个栈来进行语法分析,递归下降则是利用了函数调用栈。

LL分析法主要由分析栈、分析表和一个驱动算法组成。其实LL的分析算法还是很容易懂的,
主要就是一个匹配替换的过程。而要构造这里的分析表,则还涉及计算first集和follow集
的算法。

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个人觉得龙书在解释这些算法和概念时都非常清楚细致,虽然也有人说它很晦涩。

first集和follow集的计算,抛开书上给的严密算法,用人的思维去理解(对于compiler
compiler则需要用程序去构造这些集合,这是让计算机去理解),其实很简单:

1、对于某个非终结符A的first集(first(A)),简单地说就是由A推导得到的串的首符号的
集合:A->aB,那么这里的a就属于first(A),很形象。
2、follow(A),则是紧随A的终结符号集合,例如B->Aa,这里的a就属于follow(A),也很形
象。

当然,因为文法符号中有epsilon,所以在计算上面两个集合时则会涉及到一种传递性。例
如,A->Bc, B->epsilon,B可以推导出epsilon,也就是基本等同于没有,那么first(A)中
就会包含c符号。

在了解了first集和follow集的计算方法后,则可以通过另一些规则构造出LL需要的分析表。

编译原理里总有很多很多的理论和算法。但正是这些理论和算法,使得编译器的实现变得简
单,代码易维护。

在某个特定的编程语言中,因为其文法一定,所以对于其LL(1)实现中的分析表就是确定的
。我们也不需要在程序里动态构造first和follow集合。

那么,要实现一个LL(1)分析法,大致步骤就集中于:设计文法->建立该文法的分析表->编
码。

LL分析法是不能处理左递归文法的,例如:expr->expr + term,因为左递归文法会让对应
的分析表里某一项存在多个候选式。这里,又会涉及到消除左递归的方法。这个方法也很简
单,只需要把文法推导式代入如下的公式即可:

A -> AB | C 等价于:A -> CX, X -> BX | epsilon

最后一个问题是,如何在LL分析过程中建立抽象语法树呢?虽然这里的LL分析法可以检查文
法对应的语言是否合法有效,但是似乎还不能做任何有意义的事情。这个问题归结于语法制
导翻译,一般在编译原理教程中语法分析后的章节里。

LL分析法最大的悲剧在于将一棵在人看来清晰直白的语法树分割了。在递归下降分析法中,
一个树节点所需要的属性(例如算术运算符所需要的操作数)可以直接由其子节点得到。但
是,在为了消除左递归而改变了的文法式子中,一个节点所需要的属性可能跑到其兄弟节点
或者父节点中去了。貌似这里可以参考“继承属性”概念。

不过,综合而言,我们有很多业余的手段来处理这种问题,例如建立属性堆栈。具体来说,
例如对于例子代码中计算算术表达式,就可以把表达式中的数放到一个栈里。

例子中,通过在文法表达式中插入动作符号来标识一个操作。例如对于文法:
expr2->addop term expr2,则可以改为:expr2->addop term # expr2。当发现分析栈的栈
顶元素是'#'时,则在属性堆栈里取出操作数做计算。例子中还将操作符压入了堆栈。

下载例子,例子代码最好对照arith_expr.txt中写的文法和分析表来看。

PS,最近在云风博客中看到他给的一句评论,我觉得很有道理,并且延伸开来可以说明我们
周围的很多现象:

”很多东西,意识不到问题比找不到解决方法要严重很多。比如one-pass 这个,觉得实现
麻烦不去实现,和觉得实现没有意义不去实现就是不同的。“

对于以下现象,这句话都可以指明问题:
1、认为造轮子没有意义,从不考虑自己是否能造出;
2、常告诉别人某个技术复杂晦涩不利于团队使用,却并不懂这个技术;
3、笼统来说,【觉得】太多东西没有意义,虽然并不真正懂这个东西。

posted on 2010-03-15 21:33 Kevin Lynx 阅读(9563) 评论(2)  编辑 收藏 引用 所属分类: 编译原理

评论

# re: [总结]LL(1)分析法及其实现[未登录] 2010-03-16 08:17 ~

笼统来说,【觉得】太多东西没有意义,虽然并不真正懂这个东西!  回复  更多评论   

# re: [总结]LL(1)分析法及其实现 2010-05-17 15:08 路过

3、笼统来说,【觉得】太多东西没有意义,虽然并不真正懂这个东西。


1、认为造轮子没有意义,从不考虑自己是否能造出;
这个比喻很失水准。应该为不知道轮子有什么用  回复  更多评论   


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