3.7. Построение анализаторов кс-языков по порождающим грамматикам.

Синтаксические анализаторы делятся на два класса:

1. Анализаторы, которые, читая входные цепочки, строят их деревья выводов в порождающих грамматиках, как говорят, снизу вверх. Те анализаторы, которые просматривают входные цепочки один раз слева направо или справа налево, являются анализаторами данного класса, к ним относятся и МП-автоматы. Такие анализаторы работают детерминировано, но они построены для однозначных грамматик и имеют ряд других ограничений.

2. Анализаторы, которые строят деревья выводов, начиная с корня и вершин, соответствующим наиболее крупным синтаксическим конструкциям. Говорят, что такие анализаторы работают в режиме сверху вниз. Многие анализаторы этого класса просматривают входные цепочки многократно. Определенным недостатком анализатором является то, что в них процесс недетерминирован, но анализаторы этого класса более универсальны – многие из них не требуют никаких ограничений на КС-грамматики.

Ниже мы рассмотрим три метода автоматического построения анализаторов по КС- и УКС-грамматикам. Анализаторы, получаемые с помощью первых двух методов, работают в режиме снизу вверх и могут быть представлены в виде детерминированных устройств. Анализаторы, которые строятся по третьему методу, представляют собой алгоритмы упорядоченного перебора правил исходных грамматик с целью нахождения деревьев выводов входных цепочек сверху вниз.

3.7.1. Анализаторы предшествования.

Автоматическое построение анализаторов опирается на отношение предшествования.

Пусть имеется КС-грамматика G=(V_A, V_T, I, S).

Рассмотрим пару символов __V_AV_T.

1) Будем считать, что для пары (__ в грамматике G выполняется отношение (__ если в S содержится правило вывода А__₂_

2

_*

_*



) Будем считать, что для пары (__выполняется отношение (__<если в S содержится правило вывода А__В_, а из

В _

3) Для пары (__выполняется отношение (__если выполняется одно из следующих условий:

• 

  _*

  _*

  

  в S содержится правило вывода вида _B__, из В выводима цепочка, заканчивающаяся символом _

В _

• _*

  _*

  

  _*

  _*

  

  в S содержится правило вывода вида А_ВC_, из В выводима цепочка, заканчивающаяся символом _, а из С – цепочка, начинающаяся с символа _

В _ C _

В этих отношениях А, В, С – некоторые нетерминальные символы, __цепочки из (V_TV_А)*.

Определение: КС-грамматика называется грамматикой предшествования, если для каждой пары символов выполнено не более одного отношения предшествования.

Для такой грамматики может быть построен детерминированный анализатор снизу-вверх.

3.7.2. Lr(k)-анализатор

LR(k)-анализатор – устройство, состоящее из потенциально неограниченной вправо входной ленты и двух магазинов: верхнего и нижнего.

На входной ленте помещается еще не учтенная правая подцепочка анализируемой цепочки, к которой справа приписывается k маркеров. В верхнем магазине помещаются цепочки, состоящие из символов состояний, в нижнем – цепочки над объединением множеств нетерминальных и терминальных символов грамматики. Читая входную цепочку слева направо, анализатор пытается свернуть ее к начальному символу грамматики. В нижнем магазине находятся частично свернутые левые подцепочки входной цепочки, уже просмотренные анализатором. На каждом такте работы LR(k) – анализатор может выполнить одно из двух возможных действий: сдвиг или свертку. После выполнения определенного количества тактов анализатор допускает или отвергает анализируемую цепочку.

Число k анализатора определяет длину цепочки.