c语言 预备实验1文法的读入和输出 编译原理_文法的存储c语言代码

本文章实现内容：

1、设计一个表示文法的数据结构;
2、从文本文件中读入文法，利用定义的数据结构存放文法，并输出;

文法定义的4个部分:
 G( Vn, Vt, S, P）
Vn文法的非终结符号集合，在实验中用大写的英文字母表示;

Vt文法的终结符号集合，在实验中用小写的英文字母表示; 

s开始符号，在实验中是Vn集合中的一个元素;

产生式，分左部和右部，左部为非终结符号中的一个，右部为终结符号或非终结符号组成的字符串，如S->ab|c

输入数据举例:

编辑一个文本文件 text.txt，在文件中输入如下内容:

S->Qc;
S->c;
Q->Rb;
Q->b;
R->Sa;
R->a;

上述文法整理后的输出形式: 

S->Qc|c
Q->Rb|b
R->Sa|a
终结符:c b a

代码如下：

#include <stdio.h>
#include <string.h>
#define N 50    // 符号的最大数目
#define char_len 5  // 符号的最大长度+1
#define symbol_len 21  // 产生式符号的最大长度+1
 
 
 
typedef struct non_terminal  *Nonterminal;
struct non_terminal {    // 非终结符结构体
    char name[char_len]; // 字符
    char production[N][symbol_len];   // 产生式们
};
 
 
typedef struct data *grammar;
struct data{    // 文法结构体
    // 因为看长度都是找到指向为空的指针说明结束，所以要初始化
    // 第一个就是开始符，没有溢出警告，N可以设大点，留点盈余
    Nonterminal Vn[N]; // 非终结符包含产生式
    // 终结符里没有空，所有空用@代替
    char Vt[N];  // 终结符，假定都是一个字
};
 
// 生成一个初始化后的文法框架
grammar new_grammar()
{
    int i;
    grammar x = (grammar)malloc(sizeof(struct data));  //  文法框架
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        x->Vt[i]='\0';
        x->Vn[i]=NULL;
    }
    return x;
}
 
 
// 读入文法函数，一行一行读文件，生成文法
void Generative_grammar(char* str,grammar my_grammar)
{
    int t=0,i=0,j=0,k=0;
    char front[char_len],behind[symbol_len];    //产生式的前端和后端
    while(1)
    {
        if(str[i]=='\0'||str[i]=='\n'||str[i]==';')    // 读到字符串结尾就结束
        {
            if(t)   // 正确录入了前后端
            {
                behind[j] = '\0';   // 先来个结束符
                for(i=0;i<N;i++)    // 后面用不到i了，在这做个遍历标记
                {
                    if(my_grammar->Vn[i]==NULL) // 没找到,就建一个
                    {
                        my_grammar->Vn[i]=(Nonterminal)malloc(sizeof(struct non_terminal));
                        for(j=0;j<char_len;j++)
                        {
                            my_grammar->Vn[i]->name[j] = front[j];
                            if(front[j]=='\0')
                                break;
                        }
                        for(j=0;j<N;j++)    // 初始化产生式
                        {
                            my_grammar->Vn[i]->production[j][0]='\0';
                        }
                        break;
                    }
                    if(strcmp(my_grammar->Vn[i]->name,front)==0)  //找到首部位置
                    {
                        break;
                    }
                }
                // 到这里i就指向了需要更改的位置了，给他添加产生式
                for(j=0;j<N;j++)    // 找一个空的位置
                {
                    if(my_grammar->Vn[i]->production[j][0]=='\0')
                    {
                        t=0;
                        for(k=0;k<symbol_len;k++)
                        {
                            if(behind[k]=='|')
                            {
                                my_grammar->Vn[i]->production[j][k-t] = '\0';
                                j++;
                                t=k+1;
                                continue;
                            }
                            my_grammar->Vn[i]->production[j][k-t] = behind[k];
                            if(behind[k]=='\0')
                                break;
                        }
                        break;
                    }
                }
            }
            break;
        }
        if(str[i]=='-'&&str[i+1]=='>')  // 前端后端分界点
        {
            t=1;    // 前后端标志更改，
            front[j] = '\0';    // 来个结束符
            j=0;    // 计数器归零
            i+=2;   // 跳过这两个
            continue;
        }
        if(t)   // 当前在后端
        {
            behind[j]=str[i];    // 记录当前符号
            j++;    // 位置标记右移
        }
        else    // 当前在前端
        {
            front[j]=str[i];    // 记录当前符号
            j++;    // 位置标记右移
        }
        i++;
    }
}
 
// 给出文法，提取出终结符
void get_Vt(grammar my_grammar)
{
    int i,j,k,ii,jj,kk,t,maxjj;
    for(i=0;i<N;i++)    // i第一层遍历非终结符
    {
        if(my_grammar->Vn[i]==NULL)
            break;
        for(j=0;j<N;j++)    // j第一层遍历产生式
        {
            if(my_grammar->Vn[i]->production[j][0]=='\0')
                break;
            else    // 遍历每一个产生式，找出终结符存到Vt
            {
                for(k=0;k<symbol_len;k++)   // 遍历该产生式
                {
                    if(my_grammar->Vn[i]->production[j][k]=='\0')
                        break;
                    maxjj = 0;//最长的非终结符
                    for(ii=0;ii<N;ii++) // 在所有非终结符中找有没有它
                    {
                        if(my_grammar->Vn[ii]==NULL)
                            break;
                        else
                        {
                            if(my_grammar->Vn[ii]->name[0]==my_grammar->Vn[i]->production[j][k])
                            {
                                t=1;
                                for(jj=1;jj<char_len;jj++)
                                {
                                    if(my_grammar->Vn[ii]->name[jj]=='\0')
                                        break;//到头了
                                    if(my_grammar->Vn[ii]->name[jj]!=my_grammar->Vn[i]->production[j][k+jj])
                                    {
                                        t=0;//这个不是
                                        break;
                                    }
                                }
                                if(t&&maxjj<jj)   // 找到了,且比之前长
                                {
                                    maxjj=jj;
                                }
                            }
                        }
                    }
                    for(kk=0;kk<N;kk++)  // 看看非终结符集有没有
                    {
                        t=0;
                        if(my_grammar->Vt[kk]=='\0')
                            break;
                        if(my_grammar->Vt[kk]==my_grammar->Vn[i]->production[j][k])
                        {
                            t=1;//找到了
                            break;
                        }
 
                    }
                    if(t)
                        continue;
                    if(maxjj==0)    //走到这里，最大jj是0时，终结符和非终结符都没有
                    {
                        my_grammar->Vt[kk]=my_grammar->Vn[i]->production[j][k];
                    }
                    else
                    {
                        k=k+maxjj-1;
                    }
                }
            }
        }
    }
}
// 文法的输出函数
void Output_grammar(grammar my_grammar)
{
    int i,j;
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        if(my_grammar->Vn[i]==NULL)
            break;
        printf("%s->",my_grammar->Vn[i]->name);
        for(j=0;j<N;j++)
        {
            if(my_grammar->Vn[i]->production[j][0]=='\0')
                break;
            if(j!=0)
                printf("|");
            printf("%s",my_grammar->Vn[i]->production[j]);
 
        }
        printf("\n");
    }
    printf("终结符:");
    for(i=0;i<N;i++)
    {
        if(my_grammar->Vt[i]=='\0')
            break;
        printf("%c ",my_grammar->Vt[i]);
    }
}
 
int main()
{
    FILE *p=fopen("text.txt","r"); //只读打开文件
    if(p==NULL) // 没有文件提示
    {
        printf("缺少文件“text.txt”");
        exit(0);
    }
    char str[N];
    grammar my_grammar = new_grammar();
 
    while(fgets(str, N, p) != NULL) // 一行一行读取
    {
        Generative_grammar(str,my_grammar);
    }
    fclose(p);  // 关闭文件
    get_Vt(my_grammar);
    Output_grammar(my_grammar);
}

同样支持这样的输入：

S->Qc|c|cc|da|Q1
Q->Rb|b|V
R->Sa|a|cV2
Q1->aa|bd
V2->d|Q2
Q2->a
V->V2|e

结果：

S->Qc|c|cc|da|Q1
Q->Rb|b|V
R->Sa|a|cV2
Q1->aa|bd
V2->d|Q2
Q2->a
V->V2|e
终结符:c d a b e