第2关：LL parser

本关任务：用C/C++编写一个LL(1)解析器

相关知识

为了完成本关任务，你需要掌握：

1. LL文法
2. C/C++ 编程语言基础
3. C语言的基本结构知识

LL(1)解析器

在创建解析器之前，你应该创建一个下面文法的LL(1)分析表。

C/C++

本实训涉及函数、结构体，标准流输入输出，字符串等操作

实验要求

实验文法定义

program -> compoundstmt  
stmt ->  ifstmt  |  whilestmt  |  assgstmt  |  compoundstmt 
compoundstmt ->  { stmts }  
stmts ->  stmt stmts   |   E  
ifstmt ->  if ( boolexpr ) then stmt else stmt  
whilestmt ->  while ( boolexpr ) stmt  
assgstmt ->  ID = arithexpr ; 
boolexpr  ->  arithexpr boolop arithexpr  
boolop ->   <  |  >  |  <=  |  >=  | ==  
arithexpr  ->  multexpr arithexprprime  
arithexprprime ->  + multexpr arithexprprime  |  - multexpr arithexprprime  |   E  
multexpr ->  simpleexpr  multexprprime  
multexprprime ->  * simpleexpr multexprprime  |  / simpleexpr multexprprime  |   E  
simpleexpr ->  ID  |  NUM  |  ( arithexpr )  

起始符

Program

保留字

{ }  if ( ) then else  while ( )  ID =   > < >= <= ==  + -  * /  ID NUM  E 是'空'  

分隔方式

同一行的输入字符用一个空格字符分隔，例如： ID = NUM ; 红色标记为空格

错误处理

本实验需要考虑错误处理，如果程序不正确（包含语法错误），它应该打印语法错误消息（与行号一起），并且程序应该修正错误，并继续解析。
例如：

语法错误,第4行,缺少";"  

输入

要求：在同一行中每个输入字符用一个空格字符分隔，无其余无关符号。

样例1输入

{  ID = NUM ;  }    

样例2输入

{   If E1   then  s1  else  If E2  Then  S2  else   S3  }

并没有E1，E2等符号，这只是指代表达式

输出

样例1输出

输出要求：在语法树同一层的叶子节点，在以下格式中有相同的缩进，用tab来控制缩减。如样例所示，相同颜色表示在语法树种他们在同一层。

测试集

1

测试输入

{  ID = NUM ; }

预期输出

program
	compoundstmt
		{
		stmts
			stmt
				assgstmt
					ID
					=
					arithexpr
						multexpr
							simpleexpr
								NUM
							multexprprime
								E
						arithexprprime
							E
					;
			stmts
				E
		}

2

测试输入

{ 
ID = ID + NUM ; 
}

预期输出

program
	compoundstmt
		{
		stmts
			stmt
				assgstmt
					ID
					=
					arithexpr
						multexpr
							simpleexpr
								ID
							multexprprime
								E
						arithexprprime
							+
							multexpr
								simpleexpr
									NUM
								multexprprime
									E
							arithexprprime
								E
					;
			stmts
				E
		}

3

测试输入

{
while ( ID == NUM ) 
{ 
ID = NUM 
}
}

预期输出

语法错误,第4行,缺少";"
program
	compoundstmt
		{
		stmts
			stmt
				whilestmt
					while
					(
					boolexpr
						arithexpr
							multexpr
								simpleexpr
									ID
								multexprprime
									E
							arithexprprime
								E
						boolop
							==
						arithexpr
							multexpr
								simpleexpr
									NUM
								multexprprime
									E
							arithexprprime
								E
					)
					stmt
						compoundstmt
							{
							stmts
								stmt
									assgstmt
										ID
										=
										arithexpr
											multexpr
												simpleexpr
													NUM
												multexprprime
													E
											arithexprprime
												E
										;
								stmts
									E
							}
			stmts
				E
		}

4

测试输入

{
if ( ID == ID )
then
ID = NUM ;
else
ID = ID * NUM ;
}

预期输出

program
	compoundstmt
		{
		stmts
			stmt
				ifstmt
					if
					(
					boolexpr
						arithexpr
							multexpr
								simpleexpr
									ID
								multexprprime
									E
							arithexprprime
								E
						boolop
							==
						arithexpr
							multexpr
								simpleexpr
									ID
								multexprprime
									E
							arithexprprime
								E
					)
					then
					stmt
						assgstmt
							ID
							=
							arithexpr
								multexpr
									simpleexpr
										NUM
									multexprprime
										E
								arithexprprime
									E
							;
					else
					stmt
						assgstmt
							ID
							=
							arithexpr
								multexpr
									simpleexpr
										ID
									multexprprime
										*
										simpleexpr
											NUM
										multexprprime
											E
								arithexprprime
									E
							;
			stmts
				E
		}

代码文件

LLparser.h

// C语言词法分析器
#include <cstdio>
#include <cstring>
#include <iostream>
#include <map>
#include <string>
#include <fstream>
#include <sstream>
#include <vector>
using namespace std;
/* 不要修改这个标准输入函数 */
void read_prog(string& prog)
{
    char c;
    while(scanf("%c",&c)!=EOF){
        prog += c;
    }
}
/* 你可以添加其他函数 */

void Analysis()
{
    string prog;
    read_prog(prog);
    /* 请开始 */
    /********* Begin *********/


    /********* End *********/

}

LLparserMain

#include "LLparser.h"
int main()
{
    Analysis();
    return 0;
}