词法分析

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第4章词法分析

第4章词法分析

CLASS VAL 标识符: 1 常整数: 2 实常数: 3
特殊符: n 0
NAMEL CONSL
单词的识别
词法分析的关键之一是如何识别单 词的问题,其中最重要的是标识符的 识别问题。
4.2 单词的描述工具
定义2.1 正则表达式 设Σ为给定字母表,RE表示Σ上正则
表达式之集,则定义: 1.Λ,ε∈RE 2.若a∈Σ,则a∈RE 3.若e1,e2∈RE,则
转换矩阵
a
b
+s0
s1
s2
s1
s3
s2
s2
s1
s3
-s3
s3
s3
状态转换图:
S1
a
a
+ S0
b
a
b
b
S2
可以识别=aa,abaaa等。
a|b S3 -
4.3.2 非确定自动机
定义2.5 NDA 一个非确定自动机(NDA)A是一个五元组
A=(S, ∑,δ,S0,F) S 是状态集{s0,s1,…,sn}(n≥1)。 ∑是字母表{a1,a2,…,an}(n≥1)。 δ是映射:S×∑→S,不要求是单值的 S0 是初始状态集(非空) F 是终止状态集,FS。
等价的DFA
a
a
A
a
C
b
E
S
ba
a
ab b
b
B
b
D
b
aF
总结:
① 对于简单的ε自动机,利用构 造算法消除ε边,然后进行确定化。
② 对于复杂的ε自动机,利用ε 闭包的算法进行处理。
4.3.4 确定自动机的化简
确定自动机的化简的步骤: εDA →NDA →DA →最小化DA

词法分析详解课件

词法分析详解课件

GitHub仓库
许多开源的自然语言处理工具都在GitHub上托管和分享,可以作 为学习和研究的资源。
在线教程和课程
各大在线教育平台(如Coursera、Udacity等)提供了丰富的自然 语言处理课程,包括词法分析的详细教程。
学术论文
深入研究词法分析的学术论文,可以在各大学术数据库中检索并阅 读。
05 词法分析的挑战与未来发 展
未登录词问题
总结词
未登录词问题是指分词过程中遇到的新词或未知词,无法被正确识别和分割。
详细描述
在自然语言处理中,未登录词问题是一个常见挑战。由于语言的复杂性和动态性,总会有一些新词或未知词出现 ,导致分词器无法正确识别和分割。解决未登录词问题的方法包括基于规则的方法、基于统计的方法和混合方法 等。
促进多任务处理
词法分析的结果可以用于 多种自然语言处理任务, 如分词、词性标注、句法 分析等。
词法分析的基本原则
一致性
对同一类文本的处理方式 应该保持一致,避免出现 不同的分词结果。
准确性
分词结果应尽可能准确, 减少错误和歧义。
高效性
分词算法应尽可能高效, 以满足大规模文本处理的 实时性要求。
02 词法分析的步骤
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感谢您的观看
词义消歧
词义消歧是指在对文本进行分词和词性标注后,对同形异义词和多义词进行语义区分的过程 。
同形异义词是指形式相同但意义不同的词语,例如“银行”既可以指代金融机构,也可以指 代河岸边坡。多义词是指具有多个相关联意义的词语,例如“绿色”可以指颜色,也可以指 环保、生态等意义。
词义消歧的方法可以分为基于规则的方法、基于统计的方法和混合方法三种。基于规则的方 法主要依靠人工制定的消歧规则,而基于统计的方法则通过机器学习算法进行消歧。混合方 法则是将基于规则的方法和法分析是自然语言处理中的重要预 处理步骤,它有助于提高文本处理的 精度和效率,为后续的文本理解和生 成提供准确的基础。

自然语言处理的词法分析与句法分析

自然语言处理的词法分析与句法分析

自然语言处理的词法分析与句法分析自然语言处理是人工智能领域的一个重要分支,旨在使计算机能够理解和处理人类语言。

其中,词法分析和句法分析是自然语言处理的两个主要任务。

词法分析负责将一段文本分解成单词或词素,而句法分析则对文本的语法结构进行分析和解析。

本文将详细介绍词法分析和句法分析的基本概念、方法和应用。

一、词法分析1. 概念和任务词法分析是自然语言处理中的一个基础任务,主要目标是将一段文本拆分成一个个单词或词素。

词法分析可以看作是自然语言处理中最初的处理环节,在很大程度上决定了后续处理任务的难度和准确性。

具体而言,词法分析的任务包括以下几个方面:(1)分词:将连续的文本流分成一个个独立的单词。

分词在汉语处理中尤为重要,因为汉语中没有像英语中的空格来明确标识词之间的边界。

(2)词性标注:对每个单词进行词性标注,即确定它的词性类别(如名词、动词、形容词等)。

词性标注常常需要结合上下文语境进行判断。

(3)词干提取:将一个单词的派生形式还原为它的词干或原型形式。

例如,“running”和“ran”都可以还原为“run”。

2. 方法和技术(1)规则法:基于规则的词法分析方法依靠人工定义的词法规则和规则库进行分析。

这种方法简单直观,易于理解和实现,但对规则的编写需要大量的人工劳动,并且规则难以适应复杂多变的语言现象。

(2)统计法:统计法通过学习大量的语料库数据,利用统计模型来进行词法分析。

常见的统计模型包括隐马尔可夫模型(Hidden Markov Model,HMM)、最大熵模型(Maximum Entropy Model,MEM)、条件随机场(Conditional Random Field,CRF)等。

统计法的优点是能够自动学习语言规律,适应性较好,但需要大量的训练数据和计算资源。

(3)深度学习法:深度学习方法基于神经网络,通过多层的神经网络结构来进行词法分析。

典型的深度学习模型包括循环神经网络(Recurrent Neural Network,RNN)、长短期记忆网络(Long Short-Term Memory,LSTM)等。

编译原理-词法分析

编译原理-词法分析
编译原理-词法分析
词法分析是编译原理中的重要阶段,负责将源代码分解为词法单元,为后续 的语法分析准备输入。
词法分析的定义和作用
词法分析是编译器的第一阶段,其主要目的是将源代码转换为有意义的词法 单元,如标识符、关键字、操作符等,以便后续的语法分析和语义分析使用。
词法分析的流程
1
扫描
将源代码分割为符号序列。
2
识别
将符号序列映射到相应的词法单元。

归类
将词法单元分为不同的类别,如标识符、关键字、操作符等。
常见的词法分析技术
正则表达式
用于描述词法单元的模式。
有限自动机
用于识别符号序列并生成词法 单元。
词法分析器生成器
自动生成词法分析器的工具。
词法分析的应用场景
词法分析广泛应用于编译器、解释器和语言处理工具等领域,确保源代码的正确解析和语义分析。
词法分析的挑战和解决方案
错误处理
如何处理错误输入和不合法的词法 单元。
性能优化
如何提高词法分析的速度和效率。
跨平台兼容
如何处理不同编程语言和操作系统 的词法规则。
结论和总结
词法分析是编译原理中不可或缺的一部分,对于编译器的正确性和性能有着 重要影响。了解词法分析的流程和技术,可帮助开发者构建更高效的编译器 和语言处理工具。

第二章 词法分析

第二章 词法分析

8
单词种别表示单词的种类, (1) 单词种别表示单词的种类,是语法分 析所需要的信息。 析所需要的信息。 一个语言的单词符号如何划分种类、 一个语言的单词符号如何划分种类、分为 几类、如何编码都属于技术性问题, 几类、如何编码都属于技术性问题,主要取 决于处理上的方便。 决于处理上的方便。 通常让每种单词对应一个整数码, 通常让每种单词对应一个整数码,这样可 最大限度地把各个单词区别开来。 最大限度地把各个单词区别开来。
6
(4) 运 算 符 : 如 “ +” 、 “ − ” 、 “ * ” 、 /”、 >”、 <”等 “/”、“>”、“<”等。 (5) 界符:在语言中是作为语法上的分界符 界符: 号使用的, 号使用的 , 如“ , ”、 “ ;” 、 “( ” 、 “ ) ” 等。 一个程序语言的保留字、 一个程序语言的保留字、运算符和界符 的个数是确定的, 的个数是确定的,而标识符或常数的使用则 不限定个数。 不限定个数。
24
终态一般对应一个return( 语句。 终态一般对应一个return( )语句。 return意味着从词法分析器返回到调用段 return意味着从词法分析器返回到调用段 一般指返回到语法分析器。 ,一般指返回到语法分析器。
图2–4 含有分支或回路的状态示意 (a) 含分支的状态 ;(b) 含回路的状态 含分支的状态i; 含回路的状态i
(3,’if’) (1,指向 的符号表入口) 指向i (1,指向i的符号表入口) (4,’=’) (2,’5’) (3,’then’) (1,指向 的符号表入口) 指向x (1,指向x的符号表入口) (4,’:=’) (1,指向 的符号表入口) 指向y (1,指向y的符号表入口) (5,’;’)

词法分析主要内容回顾

词法分析主要内容回顾
的位置和层次。
整体部分关系
指一个词所表达的概念是另一个词所表达的概念的整体或部分。如“汽车”和“轮胎” 、“房屋”和“窗户”。整体部分关系有助于理解事物之间的组成关系和结构关系。
词汇的语义角色与搭配
语义角色
指词汇在句子中所扮演的语义角色,如施事、受事、工具等。不同的语义角色决定了词汇在句子中的 不同作用和地位,对理解句子意思至关重要。
深度学习技术的应用
深度学习技术在自然语言处理领域取得了显著成果,如何 将深度学习技术应用于词法分析并提高其性能是未来的研 究热点。
实时性要求
在一些应用场景中,如实时对话系统、在线翻译等,对词 法分析的实时性要求较高,如何在保证准确性的同时提高 处理速度是未来的重要研究方向。
THANKS
识别文本中的命名实体,如人名、 地名、机构名等,并进行分类标 注。
词法分析在自然语言处理中的地位
基础性
01
词法分析是自然语言处理的基础任务之一,为后续的高级任务
提供基础数据支持。
重要性
02
词法分析的结果直接影响到后续自然语言处理任务的准确性和
效率,因此其重要性不言而喻。
广泛性
03
词法分析在自然语言处理的各个领域都有广泛的应用,如信息
词法分析主要内容回顾
目录 Contents
• 词法分析概述 • 词汇的形态结构 • 词汇的语义关系 • 短语与句子的结构分析 • 自动词法分析技术与方法 • 词法分析的应用领域及挑战
01
词法分析概述
词法分析的定义与作用
定义
词法分析是自然语言处理中的一项基 本任务,旨在对输入的文本进行分词 、词性标注等基本处理,为后续的自 然语言处理任务提供基础数据。
规则模板

词法分析

词法分析
三、词法分析程序的安排
第三章 词法分析
常常把词法分析程序作为独立的一遍或作 为被语法分析程序所调用的子程序。
1、作为独立的一遍:
语法分析前进行词法分析,把单词符号 串形成中间文件存贮。
2019/11/21
中南大学软件学院 陈志刚
6
3.1 词法分析概述
第三章 词法分析
三、词法分析程序的安排
2019/11/21
中南大学软件学院 陈志刚
27
六、转换系统
第三章 词法分析
定义:转换系统是具有下列三个特征的状态转换 图,即 1) 开始状态S和终止状态Z 唯一; 2) 无弧进入S,也无弧自Z射出;
3)可能存在标记为空串(ε)的弧。
转换系统与状态转换图的区别: ε弧
ε S1
Z1 ε
S
A
Z
2019/11/21
中南大学软件学院 陈志刚
14
3.1 词法分析概述
五、词法分析程序的输出形式
解:输出的单词串为:
第三章 词法分析
2019/11/21
中南大学软件学院 陈志刚
15
第三章 词法分析
3.2 词法分析程序的设计
一、状态转换图
状态转换图是一张有限方向图。用结点代表状态, 状态之间用箭弧连接,箭弧上的标记(字符)代表 在射出结状态下可能出现的输入字符或字符类。
1 非字母或数字 2
例2:
0
1
U
数字
3
非数字
4
=
5
0 0
V
1
2019/11/21
01
+
6
Z
例3:
*
7
非*
8

自然语言处理中的词法分析与句法分析

自然语言处理中的词法分析与句法分析

自然语言处理中的词法分析与句法分析词法分析(Lexical Analysis)是指将一个句子或文本切分成一个个独立的词(Token)的过程。

在自然语言处理中,词法分析主要包括以下几个步骤:1.分词(Tokenization):将文本切分成词。

例如,将句子“我爱自然语言处理”切分成["我", "爱", "自然语言处理"]。

分词可以使用规则、统计方法或机器学习方法进行。

2.词性标注(Part-of-Speech Tagging):为每个词标注其词性。

例如,将词语“自然语言处理”标注为“名词短语”,将词语“爱”标注为“动词”。

词性标注可以使用规则、统计方法或机器学习方法进行。

3.词形还原(Lemmatization):将每个词还原为其基本形式。

例如,将动词的各种时态和语态还原为原形。

词形还原通常使用规则或基于词典的方法。

句法分析(Syntactic Analysis)是指对一个句子的结构进行分析,包括短语结构分析和依存关系分析。

句法分析的目标是确定句子中各词之间的语法关系。

在自然语言处理中,句法分析主要包括以下几个步骤:1.短语结构分析(Phrase Structure Parsing):根据语法规则,将句子分解成短语(Phrase)。

短语结构分析可以使用基于规则的方法(如上下文无关文法)或基于统计的方法(如基于机器学习的方法)。

2.依存关系分析(Dependency Parsing):确定句子中词与词之间的依存关系。

依存关系表示词与词之间的句法关系,如主谓关系、动宾关系等。

依存关系分析可以使用基于规则的方法或基于统计的方法。

词法分析和句法分析是自然语言处理中两个重要的步骤。

词法分析解决了单词划分和词性标注的问题,为后续的句法分析提供了基本的信息。

句法分析则进一步对句子的结构和语法关系进行了深入分析,为理解句子的意义和进行更高级的语义分析奠定了基础。

词法分析的名词解释

词法分析的名词解释

词法分析的名词解释词法分析是编译器设计中的重要环节之一,也是理解和分析程序语言的起点。

本文将对词法分析这一概念进行深入解释,从定义、作用、步骤等角度进行论述。

一、定义词法分析,又被称为扫描器或词法扫描器,是编译器中的一个阶段,其目的是将程序代码转化为一个个有意义的单词或记号(Token),并为之分配相应的词法单元。

换言之,词法分析就是将输入的字符序列分割成一个个有独立含义的单元。

二、作用词法分析的作用是为编译器对程序进行后续处理提供基础。

在编译器的工作流程中,词法分析是首个执行的步骤,它负责将源代码按照语法规则进行单词划分,方便后续步骤对程序结构和语义的分析。

词法分析的作用主要有以下几个方面:1. 标记化:将程序代码划分为有限个词法单元,为后续处理提供便利;2. 错误检测与恢复:识别出非法的单词或字符序列,并提供错误处理机制,如给出错误提示或忽略错误部分,保证程序的正常处理;3. 符号表生成:收集并存储程序中出现的标识符、常量等信息,为语义分析和中间代码生成提供数据支持。

三、步骤词法分析的步骤主要包括以下几个阶段:1. 去除空白符和注释:将程序代码中的空格、制表符、换行符等无实际意义的字符过滤掉,并将注释部分剔除;2. 词素划分(Lexical Analysis):将程序代码划分为一个个词法单元,将其按照事先定义好的语法规则进行拆分和识别;3. 执行模式匹配(Pattern Recognition):根据已定义的正则表达式或有穷自动机,将词法单元与模式进行匹配;4. 记号生成(Token Generation):为每个词法单元生成记号,并为之分配相应的词法单元;5. 错误处理(Error Handling):对于识别出的非法单词或字符序列,触发错误处理机制,如错误提示或忽略错误部分。

四、常见的词法单元类型词法单元是指词法分析的最小单位,也即程序代码中有独立含义的最小单元。

在编程语言中,常见的词法单元类型包括以下几种:1. 标识符(Identifier):代表程序中的变量名、函数名等标识符;2. 关键字(Keyword):具有特殊含义的固定标识符,用于表示特定语法结构或功能;3. 常量(Constant):固定值的表示,包括整数、浮点数、字符串等;4. 运算符(Operator):用于进行各种运算操作的符号,如加号、减号、乘号等;5. 界符(Delimiter):用于界定语法结构的符号,如括号、分号、逗号等。

词法分析

词法分析
注:正规文法中可能既右线性文法又左线性文法?。
2、程序设计语言几类单词的描述
如:程序设计语言( l 表示a~z中的任一英文字 母,d表示0~9中的任一数字。)
<标识符> → l<字母数字>|l <字母数字>→ l|d|l<字母数字>|d<字母数字>
<无符号整数> → d| d<无符号整数> <运算符> → +|-|*| / | = |< <等号>|><等号>
2、将正规式转换成正规文法 引进S作为识别符号, VT=∑ , VN与P利用以下
规则做变换产生:
正规式r 正规式xy 正规式x*y 正规式x|y
S→r A→xB B→y A→xA|y A→x A→y
B新引进VN?
直到每个产生式最多含有一个终结符为止。
注意:正规式的字母表与正规文法的字母表?
例:将 r = a(ad)转换成相应的正规文法。 Sa(ad)
对上的正规式r ,存在一个G=(VN,VT,P,S)使得 L(G)=L(r) ,反之亦然。
1、正规文法转换成正规式 方法:由正规文法G的各个产生式写出对应的正规方 程式,联立方程组。 引进S作为识别符号,利用以下 规则做变换
文法产生式 规则1 A→xB B→y 规则2 A→xA|y
A→Ax|y 规则3 A→x A→y
(ki,a)=kj,(ki∈K,kj∈K)就意味着,当前状态 为ki,输入符为a时,将转换为下一个状态kj,我们把kj 称作ki的一个后继状态;(单值函数)
S∈K是唯一的一个初态; Z K是一个终态集,终态也称可接受状态或结束状态。
DFA 例: M=({S,U,V,Q}, {a,b}, f, S, {Q}) f 为:

编译原理 第五章 词法分析

编译原理 第五章 词法分析

三、LEX编译程序的工作过程:
1.根据每条识别规则Pi {ACTION i}构造相应的非确 定有限自动机NFA,分别画出它们的状态转换图; 2.将所有的状态转换图连接成一个完整的状态转换图; 3.由状态转换图构造状态转换矩阵; 4.将状态转换矩阵确定化; 5.根据DFA,构造词法分析器;
预处理 子程序 扫描器 单词符号
输入 列表 输入缓冲区
扫描缓冲区
词法分析器的结构
三、设置缓冲器的必要性
之所以要设置缓冲器,是因为对于许多源程序而言,有 时词法分析器为了得到某个单词符号的确切性质,只从该符 号本身所含有的字符不能作出判定,还需要超前扫描若干字 符之后,才能作出确切的分析。 例如:有合法的Fortran语句: DO99K=1,10 和 DO99K=1.10 前者是循环语句,后者是赋值语句,两者的区别在于等 号后的第一个界符不同,前者是逗号,后者是句号,因此为 了识别前者中的关键字‘“DO”,必须超前扫描若干字符之 后,才能作出确切的判定。
3、词法分析器和语法分析器作为协同程序 如果两个或两个以上的程序,他们之间交叉执行,这些程序称为协同程 序。词法分析器和语法分析器也可协工作的方式安排在同一遍中,以生产 者和消费者的关系同步运行。
1.词法分析单独作为一遍
S.P.(字符串)
第一 遍 词法分析 单词 串 S.P.(符号串) 第二 遍 语法分析
例如:
%{ int wordCount = 0; int noCount = 0; %} chars [A-za-z] numbers ([0-9])+ words {chars}+ 注意:凡是对已经定义的正则表达式的名字的引用,都必须用花括 号将它们括起来。在LEX源程序中,起标识作用的符号%%,%{以及%}都 必须处在所在行的最左字符位置。

第3章 词法分析

第3章  词法分析
2013-7-13 电子信息工程学系 陈建辉
7
3.1.5 输入缓冲
当内存容量很大时,可将源程序一次读入到 内存的一个源程序区,每一个符号通常占用一个 字节。 实现一个词法分析程序有以下三种方法:
(1)利用词法分析生成器从基于正规表达式的规范说明 自动生成词法分析程序。在此情况下,生成器将提供 用于源程序字符流的读入和缓冲的若干子程序。 (2)利用传统的系统程序设计语言来编写词法分析程序。 这时要利用该语言所具有的输入/输出能力来处理读 入操作。 (3)利用汇编语言来编写词法分析程序,往往需要直接 管理源程序字符流的选入。
第3章 词法分析
3.1 词法分析概述
词法分析器可以分为两个阶段: 第一阶段是扫描阶段; 第二阶段是词法分析阶段。 词法分析器有两种实现模式: 完全独立模式、相对独立模式
2013-7-13 电子信息工程学系 陈建辉
2
词法分析在编译器的位置
编译器是分 阶段执行的。
源程序 词法分析器
每个阶 段将源程序 从一种表示 转换成另一 种表示。
2013-7-13
电子信息工程学系 陈建辉
17
3.3.2 Lex输入文件的格式 Lex输入文件由3个部分组成: 定义(definition)集; 规则(rule)集; 辅助程序(auxiliary routine)集或用户程序 (user routine)集。
这3个部分 的Lex输入文件的格式如下:
2013-7-13
电子信息工程学系 陈建辉
19
小 结
主要介绍了一个编译过程中的词法分析阶段 及其一些基本概念。 进行词法分析,首先要理解记号(单词)、 模式、词素、属性、状态状态图等基本概念。词 法分析的输出就是语法分析的输入。 词法分析涉及到语言的基本运算。正规表达 式在编译原理中的作用特别大,要将其概念和用 法掌握。 基于正规表达式从特定表示法构建词法分析 器的工具——Lex 。

第08章 词法分析

第08章 词法分析

26
―*‖:表示前面的字符可以出现任意次。例如, “go*gle‖可以匹配ggle, gogle, google, gooogle,goooogle等。 “+‖:表示前面的字符必须至少出现一次。 例如,“go+gle‖可以匹配gogle, google, gooogle,goooogle等。 “(‖和“)‖:表示范围或分组。例如, “gr(a|e)y‖等价于“gray|grey‖ , “(grand)?father‖可以匹配father和 grandfather。
>
8
= 其它字符
=
11
= 其它字符
!
14
= 其它字符

17 18
- * / ( ) , ; 其它字符
. . .
24 25
返回($SUB,- ) 返回($MUL,- ) 返回($DIV,- ) 返回($LPAR,- ) 返回($RPAR,- ) 返回($COM,- ) 返回($SEM,- )
ERROR出错处理
27
常用元字符及含义
28
正则表达式实例
29
lex文件实例
1) 打印文件内容(justPrint.l) 2) 打印行号(lineNum.l) 3) 打印标识符(identifier.l) 4) 打印单词(word.l)
30
8. 课后练习
(1) 参考教材上词法分析器LexAnalyze()对应 的词法规则,编写lex文件,用lex自动生成相 同功能的词法分析器。
(2) 设计一个简单语言的词法规则,编写lex文 件,用lex自动生成该语言的词法分析器。
31
参考资料
Lex & Yacc Tutorial /lexandyacc/index.html

词法分析

词法分析

源程序
Token
词法分析程序
语法分析程序
get token
§4.2 单词的描述工具
正规文法(regular grammar):
G=(VN,VT,S,P),其中p中的每一个规则都满足:
A
aB或A
a,其中
A,
B
VN
,
a
V T
程序设计语言中的单词可以用下述规则描述: <标识符> l|l<字母数字> <字母数字> l|d|l<字母数字>|d<字母数字> <运算符> +|-|*|/|=…….
种。 常数:按照类型来分(整,实,布尔型等等) 算符:一符一种 界符:一符一种 标识符:统归为一种
状态转换图
转换图:有向图。它是设计词法分析程序的一种 好途径。
结点代表状态,用圆圈表示,状态之间用箭 弧连接。箭弧上的标记表示在射出结点状态下可 能出现的输入字符和字符类。
大多数程序语言的单词符号都可以用转换图来实现。
程序设计语言的单词都能用正规式 来定义.
正规式的等价
若两个正规式e1和e2所表示的正规集 相同,则说e1和e2等价,写作e1=e2。
例如: e1= (ab), e2 = ba e1= b(ab) , e2 =(ba)b
正规式服从的代数规律
设r,s,t是正规式 rs=sr r(st)=(rs)t (rs)t=r(st) r(st)=rsrt
手工设计词法分析器:构造一个识别某个简单语言的所 有单词符号的转换图,用程序实现状态转换。
把关键字作为一类特 殊的标识符来处理, 因此关键字不专设对 应的转换图。
因此应该将种别编码 放在一个保留字表中 。当转换图识别出一 个标识符时,就去查 对这张表,确定是否 为关键字

编译原理第三版课后答案

编译原理第三版课后答案

编译原理第三版课后答案1. 词法分析。

1.1 什么是词法分析?它的作用是什么?词法分析是编译过程中的第一个阶段,它的主要作用是将源代码中的字符序列转换成单词(Token)序列,同时识别出每个单词的种类(标识符、关键字、常数、运算符等)。

词法分析的结果将作为语法分析的输入,为后续的语义分析和代码生成提供基础。

1.2 词法分析的主要步骤有哪些?词法分析的主要步骤包括扫描、识别和归类。

首先,词法分析器会从源代码中逐个读取字符,并将它们组合成单词。

然后,词法分析器会根据事先定义好的词法规则,识别出每个单词的种类,并将其归类为相应的Token。

1.3 请简要介绍一下有限自动机(DFA)在词法分析中的应用。

有限自动机(DFA)是词法分析中常用的一种工具,它可以根据事先定义好的状态转移规则,对输入的字符序列进行逐个扫描,并最终确定每个单词的种类。

DFA具有高效、简洁的特点,能够快速地识别出单词,并将其转换成Token序列。

2. 语法分析。

2.1 什么是语法分析?它的作用是什么?语法分析是编译过程中的第二个阶段,它的主要作用是将词法分析得到的Token序列转换成抽象语法树(AST),同时检查源代码中是否存在语法错误。

语法分析的结果将为后续的语义分析和代码生成提供基础。

2.2 语法分析的主要步骤有哪些?语法分析的主要步骤包括识别、分析和构建。

首先,语法分析器会从词法分析得到的Token序列中逐个读取Token,并根据语法规则进行识别和分析。

然后,语法分析器会根据语法规则构建抽象语法树,以表示源代码的结构和语法关系。

2.3 请简要介绍一下递归下降分析法在语法分析中的应用。

递归下降分析法是语法分析中常用的一种方法,它通过递归地调用自身来分析源代码的语法结构。

递归下降分析法具有简单、直观的特点,能够方便地根据语法规则构建抽象语法树,并且易于与语法规则进行对应。

3. 语义分析。

3.1 什么是语义分析?它的作用是什么?语义分析是编译过程中的第三个阶段,它的主要作用是对源代码进行语义检查,并为后续的代码生成和优化提供基础。

词法分析知识点总结

词法分析知识点总结

词法分析知识点总结一、词法分析的基本概念1. 词法分析的定义词法分析是自然语言处理和计算机语言处理中的一个重要领域,它涉及到研究自然语言的词法结构、词法规则、单词辨识和语言模式匹配等内容。

通过词法分析,我们可以更好地理解和解释文本中的语言现象,处理和管理大量的文本数据,并且可以进行文本分类、关键词提取、信息检索和语言模式匹配等各种应用。

2. 词法分析的基本任务词法分析的基本任务包括:单词辨识、分词和断句。

单词辨识是指根据相应的词法规则将文本中的单词和标点符号识别出来;分词是指将文本按照相应的语言规则进行分割,形成一个个有意义的词单元;断句是指将文本按照相应的语言规则进行分割,形成一个个有意义的句子。

3. 词法分析的基本方法词法分析的基本方法包括:基于规则的词法分析和基于统计的词法分析。

基于规则的词法分析是指根据语言的词法规则和语法规则,通过对文本进行分析和处理,得到相应的词法信息;基于统计的词法分析是指根据大量的语料库数据,通过统计分析和机器学习等技术,得到文本中的词法信息。

4. 词法分析的基本原理词法分析的基本原理包括:正则表达式、自动机理论和语言模型。

正则表达式是一种描述文本模式的表达式,通过对文本进行匹配和识别,得到相应的词法信息;自动机理论是一种描述文本结构的理论,通过对文本进行分析和处理,得到相应的词法信息;语言模型是一种描述文本语言现象的模型,通过对文本进行建模和分析,得到相应的词法信息。

二、词法分析的相关知识点1. 词法规则的设计词法规则是词法分析的基础,它包括:单词的形态、语义和用法规则。

单词的形态规则是指单词的结构、词根、词缀、词性和语法等规则;单词的语义规则是指单词的含义、词义和搭配等规则;单词的用法规则是指单词的用法、谓词、主语、宾语和修饰等规则。

2. 分词和断句的处理方法分词和断句是词法分析的基本任务,它包括:正向最大匹配、逆向最大匹配、最短路径匹配和动态规划匹配。

正向最大匹配是指从文本的左边开始匹配,匹配长度最大的词;逆向最大匹配是指从文本的右边开始匹配,匹配长度最大的词;最短路径匹配是指通过路径规划算法,得到最短路径匹配结果;动态规划匹配是指根据文本的属性和上下文,得到最佳的匹配结果。

第三章_词法分析

第三章_词法分析

∑*的子集U和V的连接(积)定义为
UV { | U, V}
V自身的 n次积记为 V n VV V
n
规定V0={},令

V * V 0 V1 V 2 称V*是V的闭包;

记 V VV * V 1 V 2
称V+是V的正规闭包。
3.3.1 正规式与正规集
有限自动机
有限自动机所讨论的问题
确定的有限自动机DFA 不确定的有限自动机NFA NFA的确定化 DFA的最小化
标识符单列一种;标识符自身的值表示成按机器字节划分 的内部码。
常数按类型分种;常数的值则表示成标准的二进制形式。
3.1.1 词法分析器的功能和输出形式
例 FORTRAN程序
IF (5.EQ.M) GOTO 100 输出单词符号: 逻辑IF (34,-) 左括号 (2,-) 整常数 (20, ‘5’的二进制) 等号 (6,-) 标识符 (26, ‘M’) 右括号 (16,-) GOTO (30,-) 标号 (19, ‘100’的二进制)
END;
状态转换图实现示例
'0'..'9':
BEGIN WHILE DIGIT DO BEGIN CONCAT;GETCHAR END; RETRACT; RETURN ($INT,DBT)
END;
'=': RETURN ($ASSIGN,-); '+': RETURN ($PLUS,-);
状态转换图实现示例
4 算符和界符的识别
把多个字符符合而成的算符和界符拼合成一个 单一单词符号。:=, **, .EQ.
3.2.3 状态转换图

第4章 词法分析

第4章 词法分析



单词的描述工具--正规式
若两个正规式e1和e2所表示的正规集相同,则 称e1和e2等价,写作e1=e2。 例:

若e1=a|b,e2=b|a,则有e1=e2,a|b=b|a。 b(ab)*=(ba)*b (a|b)*=(a*b*)*

单词的描述工具--正规式

设r, s, t为正规式,正规式服从的代数规律有:
Z K是一个终态集,终态也称可接受状态或结束 状态。

有穷自动机
例:
DFA M=({S,U,V,Q},{a,b},f,S,{Q}) 其中 f 定义为: f(S,a)=U f(V,a)=U f(S,b)=V f(V,b)=Q f(U,a)=Q f(Q,a)=Q f(U,b)=V f(Q,b)=Q
有穷自动机


不断应用上述规则做变换, 直到每个产生式都符合正规文法 的形式。
正规文法与正规式的等价性

练习
将r=a(a|b)*转换成相应的正规文法。
转换规则: (1) 形如 Axy 改为 AxB, By,BVN (2) 形如 Axy 改为 AxB, Ay, BxB, By, BVN (3) 形如 Axy 改为 A x, A y

DFA 的状态图表示
a S U
a
a,b
b
a
Q
b
V
b
有穷自动机

DFA 的矩阵表示
状态 字符
S U V Q
a U Q U Q
b V V Q Q
0(非终态) 0(非终态) 0(非终态) 1(终态)
有穷自动机

∑*上的符号串t在DFA M上运行.. (我们将t表示成t1tx的形式, 其中t1∈∑,tx∈∑*) 在DFA M上运行的定义为: f(Q,t1tx)=f(f(Q,t1),tx),其中Q∈K。
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  3. 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
} else//不是=则为单分界符
token[1]='\0';
fprintf(fout,"%s\t%s\n",token,token); //输出单或双分界符符号
} else if (ch=='/') //注释处理
{
ch=getc(fin); //读下一个字符
ch=getc(fin);//读下一个符号以便识别下一个单 词
fprintf(fout,"%s\t%s\n",token,token); //输出单分界符符号
}else if (strchr(doubleword,ch)>0) //双分界符处理
{
token[0]=ch;
{
token[0]=ch; j=1;
ch=getc(fin); //读下一个字符
while (isdigit(ch)) //如果是数字则组合整数;如果不是则整数组合结束
{
token[j++]=ch; //组合整数保存在token中
ch=getc(fin); //读下一个字符
printf("请输入源程序文件名(包括路径):");
scanf("%s",Scanin);
printf("请输入词法分析输出文件名(包括路径):");
scanf("%s",Scanout);
if ((fin=fopen(Scanin,"r"))==NULL)\t%s\n","ID",token); //输出标识符符号
else//是保留字,输出保留字
fprintf(fout,"%s\t%s\n",token,token); //输出保留字符号
} else if (isdigit(ch))//数字处理
ch=getc(fin);//读下一个符号以便识别下一个单词
} else //不是*则处理单分界符/
{
token[0]='/'; token[1]='\0';
fprintf(fout,"%s\t%s\n",token,token); //输出单分界符/
{
printf("\n打开词法分析输入文件出错!\n");
return(1);//输入文件出错返回错误代码1
}
if ((fout=fopen(Scanout,"w"))==NULL) //判断输出文件名是否正确
{
printf("\n创建词法分析输出文件出错!\n");
//下面定义纯单分界符,如需要可添加
char singleword[50]="+-*(){};,:";
//下面定义双分界符的首字符
char doubleword[10]="><=!";
extern char Scanin[300], Scanout[300]; //用于接收输入输出文件名,在TEST_main.c中定义
extern FILE *fin,*fout; //用于指向输入输出文件的指针,在TEST_main.c中定义
int TESTscan()//词法分析函数
{
char ch,token[40]; //ch为每次读入的字符,token用于保存识别出的单词
int es=0,j,n; //es错误代码,0表示没有错误。j,n为临时变量,控制组合单词时的下标等
if (isalpha(ch)) //如果是字母,则进行标识符处理
{
token[0]=ch; j=1;
ch=getc(fin);
while(isalnum(ch)) //如果是字母数字则组合标识符;如果不是则标识符组合结束
{
token[j++]=ch; //组合的标识符保存在token中
}
} else//错误处理
{
token[0]=ch;token[1]='\0';
ch=getc(fin); //读下一个符号以便识别下一个单词
es=3; //设置错误代码
fprintf(fout,"%s\t%s\n","ERROR",token); //输出错误符号
}
}
fclose(fin);//关闭输入输出文件
fclose(fout);
return(es); //返回主程序
}
#include <stdio.h>
#include <ctype.h>
#include <string.h>
//下面定义保留,为简化程序,使用字符指针数组保存所有保留字。
//如果想增加保留字,可继续添加,并修改保留字数目
#define keywordSum 8
char *keyword[keywordSum]={ "if","else","for","while","do","int","read","write"};
ch=getc(fin); //读下一个字符
}
token[j]='\0'; //标识符组合结束
//查保留字
n=0;
while ((n<keywordSum) && strcmp(token,keyword[n])) n++;
if (n>=keywordSum) //不是保留字,输出标识符
if (ch=='*') //如果是*,则开始处理注释
{ char ch1;
ch1=getc(fin); //读下一个字符
do
{ ch=ch1;ch1=getc(fin);} //删除注释
while ((ch!='*' || ch1!='/')&&ch1!=EOF); //直到遇到注释结束符*/或文件尾
return(2); //输出文件出错返回错误代码2
}
ch=getc(fin);
while(ch!=EOF)
{
while (ch==' '||ch=='\n'||ch=='\t') ch=getc(fin);
if(ch==EOF) break;
ch=getc(fin); //读下一个字符判断是否为双分界符
if (ch=='=') //如果是=,组合双分界符
{
token[1]=ch;token[2]='\0'; //组合双分界符结束
ch=getc(fin); //读下一个符号以便识别下一个单词
}
token[j]='\0'; //整数组合结束
fprintf(fout,"%s\t%s\n","NUM",token); //输出整数符号
} else if (strchr(singleword,ch)>0) //单分符处理
{
token[0]=ch; token[1]='\0';
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