【习题】第03章 词法分析

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北航编译原理课件 03.词法分析

北航编译原理课件 03.词法分析

3. 词法分析程序算法
北京航空航天大学计算机学院
17
1.单词及内部表示 单词及内部表示: 单词及内部表示
单词名称
BEGIN END FOR DO IF THEN ELSE 标识符 常数(整 常数 整) : + * , ( ) :=
保留字和分界符采用一符一类
记忆符
BEGINSY ENDSY FORSY DOSY IFSY THENSY ELSESY IDSY INTSY COLONSY PLUSSY STARSY COMSY LPARSY RPARSY ASSIGNSY
字母、数字
标识符 无符号整数
单字符分界符
S S S
字母
标 数字
非字母数字
出口
数字

非数字
出口
+ * , 单界 ( ) :
其他字符 非=
出口
双字符分界符
北京航空航天大学计算机学院
S
冒号
=
双界
其他字符
出口 15
查保留字表 读字符
字母、数字
S
字母
标 数字
非字母数字
标识符
非数字
数字

无符号整数 单字符分界符
如:b{ab} = {ba}b {a|b} = {{a} {b}} = (a*b*)*
北京航空航天大学计算机学院 23
例:设 ∑ = { a,b },下面是定义在∑上的正则表达式和正则集合 正则表达式 ba* a(a|b)* (a|b)*(aa|bb)(a|b)* 正则集合
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北京航空航天大学计算机学院 20
‘*’ : ‘,’ : ‘(’ : ‘)’ : ‘:’ :

编译原理与实现03第3章 词法分析

编译原理与实现03第3章 词法分析

利用状态图识别句子的方法是一种自底向上的分析方法。开始时,处于开 始状态,此时句柄是随后扫描的字符,即输入串的的第一个符号,所要归 约的符号就是从开始状态经过标记有句柄符号的弧到达的下一个状态的名 字。以后每一步(除第一步外)的句柄是当前状态的名字和随后扫描的字 符,而句柄所要归约的符号就是下一个状态的名字。
3.3.2 状态图的用法
例3.2,对句子0110进行的分析。 解:根据上面介绍的状态图使用方法,我们在图3.5(a)列出分析的每一步。 由于这些规则很简单,所以分析也非常简单。首先,在开始状态S下扫描的第 一个符号是0,转到状态V,表示0是句柄,归约到V。接下来,在状态V扫描1, 转到状态Z,此时句柄为V1,归约成Z。再往下扫描1,由状态Z转到状态U,表 示句柄为Z1归约为U。最后,扫描0,转到状态Z,此时句柄为U0,归约为Z, 从而形成图3.5(b)所示的语法树。 步骤 1 2 状态 S V 扫描的字符 0 1 余留部分 110 10
3.3.2 状态图的用法
状态图画好后,就可以利用状态图来分析和识别字符串,其方法如下: 1.首先设置初始状态S为当前状态。从输入串的最左字符开始重复步骤2,直 到到达输入串的右端为止。 2.扫描输入串的下一个字符,在当前状态所射出的弧中,找出标记有该字符 的弧,并沿此弧前进,过渡到下一个状态。如果找不到标记有该字符的弧, 则说明输入串不是合法的句子,分析过程失败结束;如果我们扫描输入串 的最后一个字符,并从当前状态出发沿着标记有该字符的弧到达终结状态, 则表示输入串是该文法的合法句子,识别过程成功结束;如果扫描输入串 的最后一个符号后到达的状态不是状态图的终结状态,则表示输入串不是 该文法的合法句子,识别过程失败结束。
3.3 正则文法及状态图
程序设计语言的单词符号可用3型文法来描述,3型文法也称为正 则文法。对于正则文法所描述的语言可以用一种有穷自动机来识 别。我们的目的是实现词法分析程序,所以为了简化问题,我们 直接介绍这种自动机的非形式表示,即状态图。

[工学]《编译原理》第3章词法分析

[工学]《编译原理》第3章词法分析

种别码 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40
单词 * */ + , — 、 ·· / /* : := ; < <= <> = > >= [ ]
种别码 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60
Y
缓冲区空? N 读取单词的第1个 字符 get_nextchar() 根据第1个字 符进行分类 sort()
结束
数字 识别数值常数 recog_dig()
‘ 识别 recog_id() 是关键字? iskeyword(s) N 在符号表中? isexist_sym(s) N 插入符号表 ins_sym(s,token)
源程序 读文件 一行并 打印1.1 源程序 清单 缓冲区 buffer 读一非 空字符 1.2 字符 首字符 分类1.3
其它
字 母
识别标 识符/关 键字1.5
标 识


识别数 值常数 1.6 处理注释 和除法符 号1.7 识别文 字常数 1.8 识别界 符和运 算符1.9
数字
/关 符
常数
键 字
/
除号/
词法分析器的输出
• 1. Token串: 输出源文件中各个有用的单词
– 格式: (单词的种别码,单词符号的属性值) – 单词种别:是对能识别的单词的分类编码(P42) – 单词符号的属性值:单词的某种特性或特征 • 常数的值,标识符的名字等 • 保留字、运算符、分界符的属性值可以省略 – 文件存放最好有格式,如每个单词占一行方便 “语法分析”程序调用 – P38 例

编译原理第三章练习题答案

编译原理第三章练习题答案

编译原理第三章练习题答案编译原理第三章练习题答案编译原理是计算机科学中的重要课程之一,它研究的是将高级语言程序转化为机器语言的过程。

在编译原理的学习过程中,练习题是提高理解和应用能力的重要途径。

本文将为大家提供编译原理第三章的练习题答案,希望能够对大家的学习有所帮助。

1. 什么是词法分析?请简要描述词法分析的过程。

词法分析是编译过程中的第一个阶段,它的主要任务是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素(token)序列。

词法分析的过程包括以下几个步骤:1)扫描:从源程序中读取字符序列,并将其转化为内部表示形式。

2)识别:根据预先定义的词法规则,将字符序列划分为不同的词素。

3)分类:将识别出的词素进行分类,如关键字、标识符、常量等。

4)输出:将分类后的词素输出给语法分析器进行进一步处理。

2. 什么是正则表达式?请给出一个简单的正则表达式示例。

正则表达式是一种用于描述字符串模式的工具,它由一系列字符和操作符组成。

正则表达式可以用于词法分析中的词法规则定义。

以下是一个简单的正则表达式示例:[a-z]+该正则表达式表示匹配一个或多个小写字母。

3. 请简要描述DFA和NFA的区别。

DFA(Deterministic Finite Automaton)和NFA(Nondeterministic Finite Automaton)是有限状态自动机的两种形式。

它们在词法分析中常用于构建词法分析器。

DFA是一种确定性有限状态自动机,它的状态转换是确定的,每个输入符号只能对应一个状态转换。

相比之下,NFA是一种非确定性有限状态自动机,它的状态转换是非确定的,每个输入符号可以对应多个状态转换。

4. 请简要描述词法分析器的实现过程。

词法分析器的实现过程包括以下几个步骤:1)定义词法规则:根据编程语言的语法规范,定义词法规则,如关键字、标识符、常量等。

2)构建正则表达式:根据词法规则,使用正则表达式描述不同类型的词素。

3)构建有限状态自动机:根据正则表达式,构建DFA或NFA来识别词素。

第3章 词法分析 (编译原理 陈火旺)

第3章 词法分析 (编译原理 陈火旺)

标识符的符号表入口地址作为其单词符号的属性值,常
每个基本字占一个单词种别,单词符号的属性值缺省。
对于界符,运算符通常一个符号一个种别,单词符号的
属性值缺省
例: 参见P42.表3.1 单词符号及种别编码
10
3.1.3 词法分析器作为独立子程序

词法分析可采用如下两种处理结构:
把词法分析程序作为主程序。将词法分析作为
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3.2.1 正规文法、正规式与正规集

正规集:由正规文法产生的语言所构成的集合。
注:正规集是集合,可有穷也可无穷。 可通过正规式来形式化表示。

对于一个正规文法的语言提炼出一个简洁的公式,用这个
式子来对它进行形式化的表示,这个式子叫正规式。

正规式:也称正则表达式,是说明单词的模式的一种重要的 表示法(记号);是定义正规集的数学工具;用来描述单词 符号。
在设计一个编译程序时,通常是把对源程序的结构分析分为词 法分析和语法分析两个相对独立的阶段来完成。
第一,描述单词的结构比描述源程序的其它语法结构要简单

得多,仅使用3型文法也就基本够用了。
第二,由于把词法分析和语法分析分开,可使编译程序各部

分的功能更为单一,整个编译程序的结构也更加清晰,从而 有利于编译程序的编写和调整。 上述词法分析和语法分析两个阶段的划分,仅仅是对整个编译 程序的逻辑功能而言,而不一定指的是编译程序的执行流程。
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例3.2 判断下述正规式之间是否等价: (1)b(ab)*与(ba)*b (2)(ab)*与a*b* 解: (1) b(ab)*对应的正规集是b后面出现任意多个ab对
L(b(ab)*)={b,bab,babab, ……}

编译原理习题

编译原理习题

第三章词法分析练习3.1给出一个正则表达式和自动机,使之表示满足下面条件的0、1序列:1)只包含两个1。

2)不包含连续的1。

3)包含偶数个1。

3.2写出下面符号串集的正则表达式:1){a,b,c}a偶数出现2){a,b,c}不包含子串baa3)二进制数,大于1010014)二进制数,4的倍数5)偶数个0奇数个1的0/1串3.3构造识别下列正则表达式定义的NFA:1)(a|(b)+2)(a*|(b*)*3)(a|(bc)*d*4)((0|1)*(2|3)*)|00115)(a|b)*abb(a|b)*3.4为下列正则表达式构造极化的DFA:1)(a|b)*a(a|b)2)(a|b)*a(a|b)(a|b)3.5利用自动机原理构造模式匹配程序,即构造一个程序,使它能识别给定a/b串是不是a i b j a k b m类串:,其中i和j是大于等于0的整数,而k和m是大于0的整数。

3.5将下面不确定自动机NFA转换为确定自动机DFA:3.6将下面不确定自动机NFA转换为确定自动机DFA:3.7试将下面不确定自动机NFA转换为确定自动机DFA:3.8试写出下面确定自动机DFA的正则表达式:3.9设置一个名字表NameL和整数表ConstL,当遇到标识符时,将其字符串送入名字表NameL,并把其名字表地址作为标识符的Value值。

整常数情形也一样,不要求翻译成二进制数。

要求在NameL表和ConstL表中没有相同元素。

试用C语言写一个针对上述单词集的词法分析器。

单词class valuebegin BeginSymbend EndSymbvar VarSymbinteger IntSymbif IfSymbthen ThenSymbelse ElseSymb;SemiSymb:ColonSymb:=AssigSymb<LittleSymb<=LittEquiSymb标识符IdentSymb名字表地址整常数ConstSymb常数表地址3.10实数的语法定义如下面所述:<实数>::=<整数部分><小数部分><指数部分><整数部分>::=<数字>|<整数部分><数字><小数部分>::=ε|.<整数部分><指数部分>::=ε|e<指数符号><整数部分><指数符号>::=ε|+|-试写出实数的非确定自动机。

编译原理习题及答案(整理后)

编译原理习题及答案(整理后)

第一章1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。

b.使程序的结构更加清晰2、构造编译程序应掌握。

a.源程序b.目标语言c.编译方法3、变量应当。

c.既持有左值又持有右值4、编译程序绝大多数时间花在上。

d.管理表格5、不可能是目标代码。

d.中间代码6、使用可以定义一个程序的意义。

a.语义规则7、词法分析器的输入是。

b.源程序8、中间代码生成时所遵循的是- 。

c.语义规则9、编译程序是对。

d.高级语言的翻译10、语法分析应遵循。

c.构词规则二、多项选择题1、编译程序各阶段的工作都涉及到。

b.表格管理c.出错处理2、编译程序工作时,通常有阶段。

a.词法分析b.语法分析c.中间代码生成e.目标代码生成三、填空题1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。

2、编译过程通常可分为5个阶段,分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。

3、编译程序工作过程中,第一段输入是源程序,最后阶段的输出为标代码生成程序。

4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。

一、单项选择题1、文法G:S→xSx|y所识别的语言是。

a. xyxb. (xyx)*c.x n yx n(n≥0) d. x*yx*2、文法G描述的语言L(G)是指。

a. L(G)={α|S+⇒α , α∈V T*}b. L(G)={α|S*⇒α, α∈V T*}c. L(G)={α|S*⇒α,α∈(V T∪V N*)} d. L(G)={α|S+⇒α, α∈(V T∪V N*)}3、有限状态自动机能识别。

a. 上下文无关文法b. 上下文有关文法c.正规文法d. 短语文法4、设G为算符优先文法,G 的任意终结符对a、b有以下关系成立。

a. 若f(a)>g(b),则a>bb.若f(a)<g(b),则a<bc. a~b都不一定成立d. a~b一定成立5、如果文法G是无二义的,则它的任何句子α。

a. 最左推导和最右推导对应的语法树必定相同b. 最左推导和最右推导对应的语法树可能不同c. 最左推导和最右推导必定相同d. 可能存在两个不同的最左推导,但它们对应的语法树相同6、由文法的开始符经0步或多步推导产生的文法符号序列是。

编译原理第三版 第三章 词法分析

编译原理第三版 第三章 词法分析

超前搜索
例:FORTRAN语言中关键字的识别: DO99K=1,10 识别DO为关键字要搜 DO99K=1.10 索到“,” FORTRAN语言中常数的识别:
5.EQ.M, 5.E08
识别5为常数要搜索到Q
2、状态转换图
大多数程序设计语言中单词符号的词法规则可 以用正规文法描述。如: <标识符>→ 字母|<标识符>字母|<标识符>数字 <整数>→数字|<整数>数字 <运算符>→+|-|×|÷„ <界符>→; |, |( | )|„
#
3.3 正规表达式与有限自动机


目的: 形式化地描述词法规则和词法分析程序 词法分析程序的自动生成 主要内容 正规式与正规集 确定有限自动机 (DFA) 非确定有限自动机(NFA) 正规式与有限自动机的等价性 确定有限自动机的化简
正规文法

多数程序设计语言单词的语法都能用正规文法 (3型文法)描述 正规文法回顾 文法的任一产生式α→β的形式都为
单词符号的种类
(3) 常数 常数的类型一般有整型、实型、布 尔型、字符型等。
(4) 运算符 如 +,-,*,/等,对具体语言个 数是确定的。 (5) 界符 如 , ;()等,对具体语言个数是 确定的。
单词符号的表示形式
词法分析器所输出的单词符号常常表示成如下的 二元式:<单词种别,单词符号的属性值> 单词种别:由语法分析阶段使用的抽象符号。如: 用整数编码。 最简单的编码方案为一类一码,种别编码可设为: 1,2,3,4,5。 另一种编码方案(如本教材中): 标识符:列为一种,用一个整数编码表示; 常数:按类型分种编码; 关键字、运算符、界符:采用一字一种编码。

第三章 词法分析 习题讲解

第三章 词法分析 习题讲解

③状态空间重新命名,得到的状态转换矩阵为:
④将其最小化,首先划分状态{1,2,3,4},{5}两个 状态由于状态2和状态4输入a后都达到状态3,输入b 后都达到4,所以状态2和状态4等价。
1
a
2 3 (4) 3 4 4
b
2 2 2 2
⑤所以最小DFA的初态集是0,终态集为{4}, 状态集为{1,2,3,4},字母表为{a,b} , 状态转换矩阵如上。
a {X} {1,2,3} {2,3,4} {} {2,3,4} {2,3,4,Y}
b 1 ε
b {1,2,3} {2,3} {2,3}
a 2
ε
b
3
a
4
a
Y
{2,3}
{2,3,4,{Y}}
{2,3,4}
{2,3,4,Y}
{2,3}
{2,3} a 1 2 3 4 (5) 3 5 3 5 b 2 4 4 4 4
2.1,2.5 2.6 2.8 2.9 2.10 2.13
1 构造与正规式(a|b|c)*a等价的DFA: 答:(1)与此正规式对应的NFA为 a
0
(2)状态转换矩阵为:
a {0,1,2}
ε
b
1
cபைடு நூலகம்
b
ε
2
c
a
3
{1,2,3}
{1,2}
{1,2}
{1,2,(3)}
{1,2}
{1,2,3}
{1,2,3}
⑤所以最小DFA的初态为1,终态集为{3},状态集为 {1,2,3},字母表为{a,b},状态转换矩阵如上。
{3}
2
3
4 写出在字母表{a,b}上,不是a开头,但以aa结尾的字符串集合的正规表达式?并

编译原理作业集-第三章-修订版

编译原理作业集-第三章-修订版

编译原理作业集-第三章-修订版第三章词法分析本章要点1.词法分析器设计,2.正规表达式与有限⾃动机,3.词法分析器⾃动⽣成。

本章⽬标:1.理解对词法分析器的任务,掌握词法分析器的设计;2.掌握正规表达式与有限⾃动机;3.掌握词法分析器的⾃动产⽣。

本章重点:1.词法分析器的作⽤和接⼝,⽤⾼级语⾔编写词法分析器等内容,它们与词法分析器的实现有关。

应重点掌握词法分析器的任务与设计,状态转换图等内容。

2.掌握下⾯涉及的⼀些概念,它们之间转换的技巧、⽅法或算法。

(1)⾮形式描述的语⾔?正规式(2)正规式→ NFA(⾮确定的有限⾃动机)(3)NFA → DFA(确定的有限⾃动机)(4)DFA →最简DFA本章难点(1)⾮形式描述的语⾔?正规式(2)正规式→ NFA(⾮确定的有限⾃动机)(3)NFA → DFA(确定的有限⾃动机)(4)DFA →最简DFA作业题⼀、单项选择题(按照组卷⽅案,⾄少15道)1. 程序语⾔下⾯的单词符号中,⼀般不需要超前搜索a. 关键字b. 标识符c. 常数d. 算符和界符2. 在状态转换图的实现中,⼀般对应⼀个循环语句a. 不含回路的分叉结点b. 含回路的状态结点c. 终态结点d. 都不是3. ⽤了表⽰字母,d表⽰数字, ={l,d},则定义标识符的正则表达式可以是:。

(a)ld*(b)ll*(c)l(l | d)*(d)ll* | d*4. 正规表达式(ε|a|b)2表⽰的集合是(a){ε,ab,ba,aa,bb} (b){ab,ba,aa,bb}(c){a,b,ab,aa,ba,bb} (d){ε,a,b,aa,bb,ab,ba}5. 有限状态⾃动机可⽤五元组(V T,Q,δ,q0,Q f)来描述,设有⼀有限状态⾃动机M的定义如下:V T={0,1},Q={q0,q1,q2},Q f={q2},δ的定义为:δ(q0,0)=q1δ(q1,0)=q2δ(q2,1)=q2δ(q2,0)=q2M所对应的状态转换图为。

编译原理(龙书)习题答案(chap2-3)

编译原理(龙书)习题答案(chap2-3)

状态
a
b
-A{0}
B
A
B{0,1}
B
C
C{0,2}
B
D
+D{0,3}
E
D
+E{0,1,3} E
F
+F{0,2,3} E
D
DFA的状态图:
1) a(a | b) * a
以a开头和结尾且至少包含两个字符的a,b字符串的集合
2) (( | a)b*)*
由a和b组成的任意字符串的集合
3) (a | b)*a(a | b)(a | b)
倒数第三个字符为a的任意的a,b字符串的集合
4) a*ba*ba*ba*
包含3个b的a,b字符串的集合
5)(aa | bb)*((ab | ba)(aa | bb)*(ab | ba)(aa | bb)*)*
由相同数目的a和b组成的字符串的集合,或者空串
5) S a | S S | S S | S| ( S )
以a为变量,包括+,连接,*和括号四种运算的表 达式的集合
2.2.3 练习2.2.2中哪些文法具有二义性? 3) 4) 5)具有二义性。 以5)为例进行说明: 给定字符串 a+a+a ,对应着两棵分析树:
DFA的转换表:
状态
ห้องสมุดไป่ตู้
a
b
+A{0,1,2,3,5,6,7,9,10,11} B
C
+B{1,2,3,4,5,6,7,9,10,11} B
C
+C{1,2,3,5,6,7,8,9,10,11} B
C
DFA的状态图:
4) (a | b)*abb(a | b)*

Chapt3_词法分析

Chapt3_词法分析
源程序 词法分析器 单词符号
其他任务:滤掉空格,删除或跳过注释、换行符、 续行符、标号等非实质性的字符,填符号表,词法错 误检查等
3.2 程序语言的单词符号种类及词法分析输出
单词符号是程序设计语言的基本语法单位和最小 的语义单位。
例 有C语言源程序 段: main( ) { int a; a=10; printf(“%d”, a); }
保留字(它是标识符的子集): if、else、for、while、
注释符:用/*….*/括起
TEST语言的词法规则
<identifier>∷= <letter> | < identifier > <letter> | <identifier><digit> <number>∷= <digit> | <number> <digit> <letter>∷= a | b | … | z | A | B | … | Z <digit>∷= 1 | 2 | … | 9 | 0 <singleword>∷= + | - | * | / | = |(|)|{|}|:|,|;|<|>|! <doubleword>∷=>= |<= |!= |= = <commend_first>∷= /* <commend_last>∷= */
S
0
1
U
1 0
Z V1 Z01 U001 1001
用该文法对应的状态图
如何分析?
V
1
0
Z
3.3 正则文法及状态图
利用状态图来分析和识别字符串的方法:

编译原理-第3章 词法分析--习题答案

编译原理-第3章 词法分析--习题答案

第3章词法分析习题答案1.判断下面的陈述是否正确。

(1)有穷自动机接受的语言是正规语言。

(√)(2)若r1和r2是Σ上的正规式,则r1|r2也是Σ上的正规式。

(√)(3)设M是一个NFA,并且L(M)={x,y,z},则M的状态数至少为4个。

(× )(4)设Σ={a,b},则Σ上所有以b为首的符号串构成的正规集的正规式为b*(a|b)*。

(× )(5)对任何一个NFA M,都存在一个DFA M',使得L(M')=L(M)。

(√)(6)对一个右线性文法G,必存在一个左线性文法G',使得L(G)=L(G'),反之亦然。

(√) (7)一个DFA,可以通过多条路识别一个符号串。

(× )(8)一个NFA,可以通过多条路识别一个符号串。

(√)(9)如果一个有穷自动机可以接受空符号串,则它的状态图一定含有 边。

(× )(10)DFA具有翻译单词的能力。

(× )2.指与出正规式匹配的串.(1)(ab|b)*c 与后面的那些串匹配?ababbc abab c babc aaabc(2)ab*c*(a|b)c 与后面的那些串匹配? acac acbbc abbcac abc acc(3)(a|b)a*(ba)* 与后面的那些串匹配? ba bba aa baa ababa答案(1) ababbc c babc(2) acac abbcac abc(3) ba bba aa baa ababa3. 为下边所描述的串写正规式,字母表是{0, 1}.(1)以01 结尾的所有串(2)只包含一个0的所有串(3) 包含偶数个1但不含0的所有串(4)包含偶数个1且含任意数目0的所有串(5)包含01子串的所有串(6)不包含01子串的所有串答案注意 正规式不唯一(1)(0|1)*01(2)1*01*(3)(11)*(4)(0*10*10*)*(5)(0|1)*01(0|1)*(6)1*0*4.请描述下面正规式定义的串. 字母表{x, y}.(1) x(x|y)*x(2)x*(yx)*x*(3) (x|y)*(xx|yy) (x|y)*答案(1)必须以 x 开头和x结尾的串(2)每个 y 至少有一个 x 跟在后边的串 (3)所有含两个相继的x或两个相继的y的串5.处于/* 和 */之间的串构成注解,注解中间没有*/。

编译原理第二版第3章词法分析

编译原理第二版第3章词法分析
一、正规式与正规集的递归定义
1. ε和φ都是∑上的正规式,它所表示的正规集分
别为{ε}和Ф; 2. 任何a∈∑,a是∑上的正规式,它所表示的正 规集为{a}; 3. 假定e1和e2都是∑上的正规式,他们所表示的 正规集分别为L(e1)和L(e2),那么,以下也 都是正规式和他们所表示的正规集;
一、正规式与正规集的递归定义
3.2 单词符号及输出单词的形式
单词自身值
对常数,基本字,运算符,界符就是他们本 身的值 对标识符,将标识符的名字登记在符号表中, ‚自身值‛是指向该标识符所在符号表中位 置的指针。
假定基本字、运算符和界符都是一符一种 例:if(a>1) b=100; 词法分析后输出的单词序列是: (2, ) if (29, ) ( (10,‘a’) a (23, ) > (11,‘1’) 1 (30, ) ) (10,’b’) b (17, ) = (11,‘100’) 100 (26, ) ;
4. 仅由有限次使用上述三步定义的表达式才是∑上的 正规式,仅由这些正规式所表示的字集才是∑上 的正规集。
重点回顾
四、将正规文法转换成正规式 求非终结符的正规式 将正规文法中的每个非终结符表示成关 于它的一个正规式方程,获得一个联立 方程组 用代入法解正规式方程组 最后只剩下一个开始符号定义的正规式, 其中不含非终结符
3.3 语言单词符号的两种定义方式
作用: 描述单词的构成规则,基于这类描 述工具建立词法分析技术,进而实现词法 分析程序的自动构造。 工具有: 正规文法 正规式(Regular Expression)
多数程序设计语言的单词符号都能用正 规文法或正规式来定义。
3.3.1 正规文法
多数程序设计语言单词的语法都能用正 规文法(3型文法)描述 正规文法回顾 文法的任一产生式α →β 的形式都为 A→aB或A→a,其中A ,B∈VN ,a∈VT A→Ba或A→a,其中A ,B∈VN ,a∈ VT 正规文法描述的是VT*上的正规集

编译原理第三章词法分析

编译原理第三章词法分析
L→ a | b | … | z | A | B | … | Z D → 0 | 1 | … | 9 <标识符> → L(L|D|_)* <无符号正整数> → DD*
z19
step1 : 对语言的各类单词分别构造状态图;
step1
L
1
2
other
*
3 其中: other表示非L| D | _字符
z8
3.2.1 单词与属性字
注意:
(1) 同一个字符开头+后续字符->跨多个单词类;
(2) 非单词成分和预处理成分;
•例:源程序注释;/* …….*/
预处理指令:
•# define… # include…
z9
3.2.1 单词与属性字
2. 属性字 对所识别的单词的数据结构表示。

控制线
数据线
X : 固定长度的存储空间 ; z16
预处理程序(作用)
(1) 减少内存空间占用;
(2) 减轻扫描器实质性处理的负担;
预处理程序主要任务:
(1) 滤掉源程序中的非单词成分(如无用空格;换行
符等);
•滤掉注释;
(2) 实际的预处理工作
•宏替换; •文件包含的嵌入;
L1= ( T,C)
属性字 Token
Code
刻画单词类别(单词性质)
如:标识符;运算符;…
单词的内码值(可空)
z10
说明
单词类别通常用整数编码 单词类别提供给语法分析程序使用 单词符号属性信息记录单词符号的特征或特性 单词的属性值提供给语义分析程序使用
编码形式:
一类一种:关键字、标识符、常数、运算符、界符 一字一种:关键字、运算符、分界符各一码

编译原理第三章习题讲解

编译原理第三章习题讲解

词法分析器的实现
实现词法分析器可以采用工具如Lex或Flex,这些工具可以根据词法规则自动生成相 应的词法分析器代码。
也可以手动编写词法分析器的代码,但需要熟练掌握正则表达式和有限自动机等相 关知识。
在实现过程中,需要注意处理输入缓冲区的管理、记号的输出和错误处理等问题。
02
习题二:语法分析
语法分析概述
03
中间代码生成的方法
包括解析、语义分析和控制流分析等步骤,最终将源代码转换为中间代
码。
代码优化技术
代码优化概述
通过各种技术手段对中间代码进行优化,以提高目标 代码的执行效率。
常见的代码优化技术
包括常量折叠、死代码消除、循环展开、内联函数等。
代码优化策略
根据程序特性和系统环境选择合适的优化策略,以达 到最佳的优化效果。
3
词法分析器通常采用正则表达式或有限自动机来 实现。
词法分析算法
01
词法分析算法通常采用“自顶向下”的分词方法,即从源代码 的开头开始,逐步识别出各个记号。
02
常用的分词算法有正向最大匹配法、逆向最大匹配法和双向最
大匹配法等。
在词法分析过程中,需要特别注意处理源代码中的注释、字符
03
串文字和符号文字等特殊情况。
03
实现过程中还需要注意处理各 种语法错误和异常情况,以确 保语法分析的正确性和可靠性 。
03
习题三:语义分析
语义分析概述
语义分析是编译过程的核心环 节之一,主要负责对源程序的 语法结构进行分析,并检查其
语义是否合法。
语义分析的目的是在语法分 析的基础上,进一步确定源 程序中各个语句的含义,以
及它们之间的关系。
编译器设计实践概述

编译原理第3章. 词法分析

编译原理第3章. 词法分析

A = aB + bB (1) B = aC + a + b (2) C = aB (3) 将(3)代入(2)中的C得 B = aaB + a + b (4) 对(4)使用求解规则得 B = (aa)*(a + b) (5) (5)代入(1)中的B得 A = (a + b)(aa)*(a + b) 即正规文法G[A]所生成语言的正规式是 R = (a | b)(aa)*(a | b)
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2.由正规文法构造状态转换图
(1).右线性文法 => 状态转换图
已知: G=(VN , VT , P , S ) P : A→aB | a A , B∈VN , a∈VT* 求: 状态转换图M 设: | VN |=k , 则状态转换图M共有k+1个结点 方法: ①初态=S , 增设终态结点F ②对G中形如A→aB 的产生式, 从结点A引一条矢 线到结点B , 并用 a 标记。 ③对G中形如A→a 的产生式, 从结点A引一条矢 线到终态结点F , 并用 a 标记。 ④对G中形如A→ε 的产生式, 从结点A引一条矢 线到终态结点F , 并标记为 ε , 或令A为接受状态。
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三.状态转换图
状态转换图: 是由一组矢线连接的有限个结点所组 成的有向图。其作用是识别相应的字符串。 例如: 标识符: I→ l | I l | I d 初态 =>①
l

l/d
非l 非d

终态
例如: <整数>→数字 | <整数>数字 =>①
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d

d
非d

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CH03--词法分析

CH03--词法分析

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简介

词法分析任务由词法分析程序完成 本章内容安排
讨论用手工方式设计并实现词法分析程序的方法和步骤 –词法分析程序的作用 –词法分析程序的地位 –源程序的输入与词法分析程序的输出 –单词符号的描述及识别 –词法分析程序的设计与实现
词法分析程序自动生成工具LEX简介
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Wensheng Li BUPT @ 2008
—— 上下文无关文法
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BUPT @ 2008
二、记号的文法

标识符 常数
–整数 –无符号数

Wensheng Li BUPT @ 2008
运算符 分界符 关键字
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标识符

标识符定义为“由字母打头的、由字母或数字组成 的符号串”
正规表达式?

描述标识符集合的正规表达式:
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分离词法分析程序的好处

可以简化设计
–词法程序很容易识别并去除空格、注释,使语法分析程序 致力于语法分析,结构清晰,易于实现。

可以改进编译程序的效率
–利用专门的读字符和处理记号的技术构造更有效的词法分 析程序。
Wensheng Li BUPT @ 2008

可以加强编译程序的可移植性
–在词法分析程序中处理特殊的或非标准的符号。
Wensheng Li BUPT @ 2008
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total:=total+rate*4 的词法分析结果
<id,指向标识符total在符号表中的入口的指针> <assign_op,- > <id,指向标识符total在符号表中的入口的指针> <plus_op,- > <id,指向标识符rate在符号表中的入口的指针> <mul_op,- > <num,整数值4>

03第3章 词法分析2

03第3章 词法分析2

2014年1月4日
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【例】求正则表达式(a|b)(a|b|0|1)*对应的正则文法(左线性) A→A(a|b|0|1)|(a|b) 正则表达式 A=yx* A=x|y
(a|b)(a|b|0|1)* 文法产生式
规则1
规则2
A→Ax|y A→x,A→y
G[A]: A→Aa|Ab|A0|A1|a|b
该文法是左线性正则文法
B →bC
C →aC|a
文法产生式 规则1 规则2 规则3
2014年1月4日
正则表达式 A=xy A=x*y A=x|y
最终转成正则表达式 S=a*aba*a
A→xB,B→y A→xA|y A→x,A→y
步骤1 构造 S→R(正则表达式) 步骤2 不断利用规则做变换,直到每个产生式最多含有 一个终结符为止 文法产生式 规则1 规则2 A→xB,B→y A→xA|y 正则表达式 A=xy A=x*y
2014年1月4日
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练习:给出正则表达式(a|b)*a(a|b)(a|b)的正则文法 (左线性和右线性) 正则文法(左线性): S→A(a|b) S→ (a|b)*a(a|b)(a|b) A→B(a|b) A→(a|b)*a(a|b) B→(a|b)*a B→Ca C→C(a|b)|ε A→Ba|Bb C→Ca|Cb|ε
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3.6.1 确定的有穷自动机
3、确定的有穷自动机状态转换矩阵
∑ a 1 3 1 3
a b a 2 1 a 3 a,b
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状态转换矩阵: 确定的有穷自动机M= S ( Q, Σ, q0,F,δ)可用状态转换矩阵 0 表示。 矩阵的第一列元素与自动机M的状态集 合Q一一对应,且初始状态q0是第一列的 第一个元素,右上角标记*的元素对应终 结状态。 矩阵的第一行元素与Σ的每个符号对应。 矩阵中的元素对应每个状态转换函数。 如果有状态转换函数δ(q,a)=q’,则在 矩阵中状态q对应的行和符号a对应的列单 元中填入q’。
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《编译原理》课后练习第03章词法分析
课后练习
第03章词法分析
1.写出正规式a(a|b)*(ε|((.|_)(a|b)(a|b)*))相应的正规文法。

2.给定正规式:0(0|1)*1
(1)写出相应的正规文法。

(2)画出相应的状态转移图。

3.给定文法G[Z]:
S→0U | 1V
U →1S | 1
V →0S | 0
(1)请构造该文法的状态转换图
(2)利用所得的状态转换图判别符号串100101和100111是否该文法的句子。

4.给出描述包含奇数个1或奇数个0的二进制数串的正规表达式。

5.请给出接受{0,1}上不含子串010的所有串的正规表达式和DFA。

6.一个人带着狼、山羊和白菜在一条河的左岸,有一条船,大小正好能装下这个人和其它3
件东西中的一件。

人和他的随行物都要过到河的右岸。

人每次只能将一件东西摆渡过河。

但若人将狼和羊留在同一岸而无人照顾的话,狼将把羊吃掉,类似的,羊也可能会吃掉白菜。

请问是否有可能摆渡过河,并使得羊和白菜都不会被吃掉?如果可能,请用有限自动机写出渡河的方法。

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