(3) 用java编译器实现一个简单的编译器-语法分析
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正文內容
語法和解析樹：
舉個例子看看，語法解析的過程。句子：“我看到劉德華唱歌”。在計算機里，怎么用程序解析它呢。從語法上看，句子的組成是由主語，動詞，和謂語從句組成，主語是“我”，動詞是“看見”， 謂語從句是”劉德華唱歌“。因此一個句子可以分解成 主語 ＋ 動詞 ＋ 謂語從句：
句子-->主語＋動詞 ＋ 謂語從句?
主語是名詞，因此有 ：
主語->名詞
句子里的名詞有： “我”， “劉德華”，因此有解析規則：
名詞-> "我“ ?| ?"劉德華".
句子里的動詞是“看見”， “唱歌”，由此有解析規則：
動詞-> “看見” ｜ “唱歌”
再看謂語從句，謂語從句由賓語和謂語動詞組成, 賓語是 “劉德華”， 謂語動詞是“唱歌", 謂語從句的解析規則就是：
謂語從句 -> 賓語 ＋ 謂語動詞
謂語動詞是屬于動詞，于是又有：
謂語動詞-> 動詞
動詞->”看見” | "唱歌"
這樣，整個句子的解析規則就有：
1.句子-->主語＋動詞 ＋ 謂語從句
2.謂語從句 -> 賓語 ＋ 謂語動詞
3.主語->名詞
4.謂語動詞->動詞
5.動詞-> “看見” ｜ “唱歌”
6.名詞-> "我“ ?| ?"劉德華".
上面這組解析規則就是在計算機中用來解析句子的算法，接下來我們通過一系列替換，從這組規則還原回句子，首先從第一個規則開始，用右邊的式子替換左邊的符號，
1. 句子 通過規則 ：句子-->主語＋動詞 ＋ 謂語從句 替換得到：
2.?主語＋動詞 ＋ 謂語從句， 通過規則?主語->名詞?替換得到：
3. 名詞 ＋ 動詞 ＋ 謂語從句， 通過規則?名詞-> "我“ ?| ?"劉德華"?替換得到
4. 我 ＋ 動詞 ＋ 謂語從句， 通過規則?動詞-> "看見"?替換得到：
5. 我 看見 ＋ 謂語從句， 通過規則?謂語從句 -> 賓語 ＋ 謂語動詞?替換得到：
6. 我 看見 賓語＋謂語動詞， 通過規則 賓語->名詞?替換得到：
7. 我 看見 名詞＋謂語動詞， 通過規則?名詞-> "我“ ?| ?"劉德華"?替換得到：
8. 我 看見 劉德華 ＋ 謂語動詞， 通過規則 謂語動詞->動詞 替換得到：
9. 我 看見 劉德華 動詞。通過規則 動詞-> “唱歌” 替換得到
10 我 看見 劉德華 唱歌
至此，我們已經沒有可替換的地方，于是語法解析完成。 由此可見，語法解析就是通過設立一組規則，然后判斷輸入的文本是否符合給定規則的過程。我們看到，最底層的一些規則是這樣的：
名詞-> "我“ ?| ?"劉德華"，?動詞-> “看見” ｜“唱歌“
這幾條規則，其實就是以前(http://blog.csdn.net/tyler_download/article/details/50668983)所說的詞法分析，-> 左邊就是標簽，右邊就是詞法分析的字符串。整個解析過程，形成了一種樹狀結構，這個結構就叫語法解析樹：
設想，由文字組成的文本，其形式是無窮的，語法解析的規則是將無窮的文本中，選取出組合形式符合語法規則的文本，例如對于上述語法，句子：“我看見張學友唱歌” 就無法通過語法規則，按照上面的替換過程，我們發現，到第7步時 解析到賓語，賓語替換成名詞后無法將名詞替換成“張學友”, 因此“我看見張學友唱歌”對于上面的語法規則而言，是非法輸入。
當然，語法規則所限定的文本輸入也不是唯一的，句子:“劉德華看見我唱歌” 也符合上面的語法規則，大家可以仿照上面的替換過程驗證一下。
如果想要語法識別“我看見張學友唱歌”， 那么只要將規則改一下:名詞->”我“ ｜ ”劉德華” | “張學友” 即可。
我們看看，將上述替代過程轉成計算機偽碼是怎樣的：
假定“我看見劉德華唱歌” 這歌句子存在緩沖區buffer 里，那么代碼表述如下：
句子(buffer) {
? ?//主語 ＋ 動詞 ＋ 謂語從句 替換 句子
? ? 主語(buffer);
? ? 動詞(buffer);
? ?謂語從句(buffer);
}
主語(buffer) {
//名詞 替換 主語
? ?名詞(buffer);
}
名詞(buffer) {
? // “我” ｜ “劉德華” 替換 名詞
? ? if (buffer[0] == “我”) {
? ? ? ? buffer = buffer.substring(1);
? ? ? ? return;
? }
?if (buffer[0,1,2] == “劉德華”) {
? ? buffer = buffer.substring(3);
? ? return;
?}
throw new Exception (“該語句不符合語法”);
}
動詞(buffer) {
?// “看見” | “唱歌“ 替換 動詞
? if (buffer[0,1］== “看見” || buffer[0,1] == “唱歌") {
? ? buffer = buffer.substring(2);
? ? return;?
? }
?throw new Exception (“該語句不符合語法”);
}
謂語從句(buffer) {
//賓語 謂語動詞 替換 謂語從句
? ? 賓語(buffer);
? ? 謂語動詞(buffer);
}
賓語(buffer) {
? //名詞 替換 賓語
? ? 名詞(buffer);
}
謂語動詞（buffer) {
? //動詞 替換 謂語動詞
? ? 動詞(buffer);
}
在下一篇，我們看看，如何對帶有加好和乘號的算術表達式，如何制定一套語法規則以及相應的語法替換代碼。
總結
以上是生活随笔為你收集整理的(3) 用java编译器实现一个简单的编译器-语法分析的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。
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