编译原理实验报告：语法分析器的设计与实现

实验概述

本实验报告详细记录了在编译原理课程中的一个核心实践环节——设计并实现语法分析器的过程。旨在通过实际操作加深对编译原理理论的理解，包括语法规则的定义、语法分析方法的应用以及相关分析表的生成。本次实验采用Java编程环境，具体在Eclipse IDE下完成，基于JDK 8，在Windows 10操作系统上开发。

实验目标

• 定义目标语言：明确文法规则，例如，基于给出的示例文法G(E)，构建相应的语法规则系统。
• 语法分析技术：应用特定的语法分析算法，准备所需的符号集与分析表（如LL(1)分析表）。
• 实现与调试：编码实现语法分析器，经历从初步编写到反复调试直至功能完整的过程。
• 分析性能：针对特定输入表达式执行语法分析，并验证其是否符合设定的语法规则。

实验步骤

1. 消除左递归：确保文法不包含直接左递归，提高后续处理的效率和可行性。
2. 计算FIRST集合：精确确定每个非终结符及其衍生序列可能的第一个符号集。

3. 计算FOLLOW集合：逻辑性地扩展至识别终结符或整个句子结束后的可能跟随符号。

   • 对于终端符号，其FIRST集合仅含自身。
   • 非终端符号的FIRST集合需考虑所有可能产生式的直接产出。
   • 包含空产生式的非终端符号，需将其后紧跟的符号纳入考虑范围，特别处理空字符串(ε)的影响。
   • 计算FOLLOW时，不仅关注直接跟在其后的符号，还需考虑到通过一系列空产生式间接跟随的情况。

技术与环境

• 开发工具: Eclipse IDE
• 运行环境: JDK 8, Windows 10
• 实施过程：通过循序渐进的方法，结合理论知识与实际编码，不断测试和完善代码，最终形成稳定可靠的语法分析模块。

成果展示

本实验的最终成果是一个能够根据预设语法规则，对输入的源码表达式执行有效语法检查的程序。通过此项目，不仅巩固了编译原理的相关理论，还提升了解决实际问题的能力，尤其是在自动语言处理领域内的应用。

请注意，为了完整体验这一学习过程，读者应当依据上述指导思路，自己动手实践，进一步探索编译器设计的奥秘。

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