编译原理_第二章 词法分析(1)
编译原理中的词法分析与语法分析原理解析
编译原理中的词法分析与语法分析原理解析编译原理中的词法分析和语法分析是编译器中两个基本阶段的解析过程。
词法分析（Lexical Analysis）是将源代码按照语法规则拆解成一个个的词法单元（Token）的过程。
词法单元是代码中的最小语义单位，如标识符、关键字、运算符、常数等。
词法分析器会从源代码中读取字符流，将字符流转换为具有词法单元类型和属性值的Token序列输出。
词法分析过程中可能会遇到不合法的字符序列，此时会产生词法错误。
语法分析（Syntax Analysis）是对词法单元序列进行语法分析的过程。
语法分析器会根据语法规则，将词法单元序列转换为对应的抽象语法树（Abstract Syntax Tree，AST）。
语法规则用于描述代码的结构和组织方式，如变量声明、函数定义、控制流结构等。
语法分析的过程中，语法分析器会检查代码中的语法错误，例如语法不匹配、缺失分号等。
词法分析和语法分析是编译器的前端部分，也是编译器的基础。
词法分析和语法分析的正确性对于后续的优化和代码生成阶段至关重要。
拓展部分：除了词法分析和语法分析，编译原理中还有其他重要的解析过程，例如语义分析、语法制导翻译、中间代码生成等。
语义分析（Semantic Analysis）是对代码进行语义检查的过程。
语义分析器会根据语言的语义规则检查代码中的语义错误，例如类型不匹配、变量声明未使用等。
语义分析还会进行符号表的构建，维护变量和函数的属性信息。
语法制导翻译（Syntax-Directed Translation）是在语法分析的过程中进行语义处理的一种技术。
通过在语法规则中嵌入语义动作（Semantic Action），语法制导翻译可在语法分析的同时进行语义处理，例如求解表达式的值、生成目标代码等。
中间代码生成（Intermediate Code Generation）是将高级语言源代码转换为中间表示形式的过程。
中间代码是一种抽象的表示形式，可以是三地址码、四元式等形式。
编译原理 语法分析(2)_ LL(1)分析法1
自底向上分析法
LR分析法的概念 LR分析法的概念 LR(0)项目族的构造 LR(0)项目族的构造 SLR分析法 SLR分析法 LALR分析法 LALR分析法
概述
功能：根据文法规则 文法规则， 源程序单词符号串 单词符号串中 功能：根据文法规则，从源程序单词符号串中
识别出语法成分，并进行语法检查。 识别出语法成分，并进行语法检查。
9
【例】文法G[E] 文法G[E] E→ E +T | T 消除左递归 T→ T * F | F F→(E)|i 请用自顶向下的方法分析是否字 分析表 符串i+i*i∈L(G[E])。 符串i+i*i∈L(G[E])。
E→TE’ E’→+TE’|ε T →FT’ T’→*FT’|ε F→(E)|i
编译程序组织结构
表 处 理
前
端 中
源 程 序
词 法 分 析
语 法 分 析
语 义 分 析
间 代 码 生 成
中 后 目 端 间 标 代 代 码 码 优 生 化 成
目 标 程 序
错 误 处 理
第4章 语法分析
自顶向下分析法
递归子程序法（递归下降分析法） 递归子程序法（递归下降分析法） LL(1)分析法 LL(1)分析法
通常把按LL(1)方法完成语法分析任务的程序叫LL(1)分析程序或者LL(1)分析器。 通常把按LL(1)方法完成语法分析任务的程序叫LL(1)分析程序或者LL(1)分析器。 LL(1)方法完成语法分析任务的程序叫LL(1)分析程序或者LL(1)分析器
输入串
一、分析过程
#
此过程有三部分组成: 此过程有三部分组成: 分析表 总控程序） 执行程序 (总控程序） 分析栈） 符号栈 （分析栈）
编译原理课后习题答案+清华大学出版社第二版
用以引用非局部（包围它的过程）变量时，寻找该变量的地址。 DL： 动态链，指向调用该过程前正在运行过程的数据段基地址，用以过程执行结束释放
数据空间时，恢复调用该过程前运行栈的状态。 RA： 返回地址，记录调用该过程时目标程序的断点，即调用过程指令的下一条指令的地
编译程序大致有哪几种开发技术？
答案：
（1）自编译：用某一高级语言书写其本身的编译程序。 （2）交叉编译：A 机器上的编译程序能产生 B 机器上的目标代码。 （3）自展：首先确定一个非常简单的核心语言 L0，用机器语言或汇编语言书写出它的编
译程序 T0，再把语言 L0 扩充到 L1，此时 L0⊂ L1 ,并用 L0 编写 L1 的编译程序 T1，再把语 言 L1 扩充为 L2，有 L1 ⊂ L2 ,并用 L1 编写 L2 的编译程序 T2，……，如此逐步扩展下 去， 好似滚雪球一样，直到我们所要求的编译程序。 （4）移植：将 A 机器上的某高级语言的编译程序搬到 B 机器上运行。
(main).
答案： 程序执行到赋值语句 b∶=10 时运行栈的布局示意图为：
1
《编译原理》课后习题答案第二章
第 3题 写出题 2 中当程序编译到 r 的过程体时的名字表 table 的内 容。
name
kind
level/val
adr
size
答案：
题 2 中当程序编译到 r 的过程体时的名字表 table 的内容为：
盛威网（）专业的计算机学习网站
2
《编译原理》课后习题答案第一章
合实现方案，即先把源程序翻译成较容易解释执行的某种中间代码程序，然后集中解释执行 中间代码程序，最后得到运行结果。
编译原理第三版课后习题答案
编译原理第三版课后习题答案编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究的是如何将高级程序语言转换为机器语言的过程。
而《编译原理》第三版是目前被广泛采用的教材之一。
在学习过程中，课后习题是巩固知识、提高能力的重要环节。
本文将为读者提供《编译原理》第三版课后习题的答案，希望能够帮助读者更好地理解和掌握这门课程。
第一章：引论习题1.1：编译器和解释器有什么区别？答案：编译器将整个源程序转换为目标代码，然后一次性执行目标代码；而解释器则逐行解释源程序，并即时执行。
习题1.2：编译器的主要任务是什么？答案：编译器的主要任务是将高级程序语言转换为目标代码，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等过程。
第二章：词法分析习题2.1：什么是词法分析？答案：词法分析是将源程序中的字符序列划分为有意义的词素（token）序列的过程。
习题2.2：请给出识别下列词素的正则表达式：（1）整数：[0-9]+（2）浮点数：[0-9]+\.[0-9]+（3）标识符：[a-zA-Z_][a-zA-Z_0-9]*第三章：语法分析习题3.1：什么是语法分析？答案：语法分析是将词法分析得到的词素序列转换为语法树的过程。
习题3.2：请给出下列文法的FIRST集和FOLLOW集：S -> aAbA -> cA | ε答案：FIRST(S) = {a}FIRST(A) = {c, ε}FOLLOW(S) = {$}FOLLOW(A) = {b}第四章：语义分析习题4.1：什么是语义分析？答案：语义分析是对源程序进行静态和动态语义检查的过程。
习题4.2：请给出下列文法的语义动作：S -> if E then S1 else S2答案：1. 计算E的值2. 如果E的值为真，则执行S1；否则执行S2。
第五章：中间代码生成习题5.1：什么是中间代码？答案：中间代码是一种介于源代码和目标代码之间的表示形式，它将源代码转换为一种更容易进行优化和转换的形式。
编译原理中的词法分析与语法分析原理解析
编译原理中的词法分析与语法分析原理解析编译原理是计算机科学中的重要课程，它研究的是如何将源程序翻译成目标程序的过程。
而词法分析和语法分析则是编译过程中的两个重要阶段，它们负责将源程序转换成抽象语法树，为接下来的语义分析和代码生成阶段做准备。
本文将从词法分析和语法分析的原理、方法和实现技术角度进行详细解析，以期对读者有所帮助。
一、词法分析的原理1.词法分析的定义词法分析（Lexical Analysis）是编译过程中的第一个阶段，它负责将源程序中的字符流转换成标记流的过程。
源程序中的字符流是没有结构的，而编程语言是有一定结构的，因此需要通过词法分析将源程序中的字符流转换成有意义的标记流，以便之后的语法分析和语义分析的进行。
在词法分析的过程中，会将源程序中的字符划分成一系列的标记（Token），每个标记都包含了一定的语义信息，比如关键字、标识符、常量等等。
2.词法分析的原理词法分析的原理主要是通过有限状态自动机（Finite State Automaton，FSA）来实现的。
有限状态自动机是一个数学模型，它描述了一个自动机可以处于的所有可能的状态以及状态之间的转移关系。
在词法分析过程中，会将源程序中的字符逐个读取，并根据当前的状态和字符的输入来确定下一个状态。
最终，当字符读取完毕时，自动机会处于某一状态，这个状态就代表了当前的标记。
3.词法分析的实现技术词法分析的实现技术主要有两种，一种是手工实现，另一种是使用词法分析器生成工具。
手工实现词法分析器的过程通常需要编写一系列的正则表达式来描述不同类型的标记，并通过有限状态自动机来实现这些正则表达式的匹配过程。
这个过程需要大量的人力和时间，而且容易出错。
而使用词法分析器生成工具则可以自动生成词法分析器的代码，开发者只需要定义好源程序中的各种标记，然后通过这些工具自动生成对应的词法分析器。
常见的词法分析器生成工具有Lex和Flex等。
二、语法分析的原理1.语法分析的定义语法分析（Syntax Analysis）是编译过程中的第二个阶段，它负责将词法分析得到的标记流转换成抽象语法树的过程。
编译原理词法分析和ll(1)文法判定
struct SYMINFO//词法分析信息结构体
{
int num;
struct SYM sym[MAX_SYM];
struct FORM form;
};
//取词函数(返回读字符数量,如果是0则表示结束,lin表示当前行数)
int __stdcall getsym(const char *in,struct SYM *out,int *ln,struct FORM *form);
#include <stdlib.h>//For memset()
#include <string.h>//For strcpy()
#define ISLETTER(c)((c)>='A'&&(c)<='Z'||(c)>='a'&&(c)<='z')
#define ISNUMBER(c)((c)>='0'&&(c)<='9')
#define IDC_INPUT 1001
#define IDC_OUTPUT 1003
#define IDC_ERRPUT 1004
#define IDC_BUTTON1 1005
#define ID_START 40001
#define ID_ABOUT 40003
#define ID_OPEN 40005
out->id=ERR_OVERNUMFORM;
return m+n;
}
form->numf[form->numnum].id=form->numnum;
第2章 词法分析-编译原理及实践教程(第3版)-黄贤英-清华大学出版社
=> 0 >
1=
2
>
3=
4
其他
Hale Waihona Puke 其他6*5*
识别>、>=、>>、>>=四个单词的状态转换图
数值型常量的识别
0～9
1～9
=> 0
1
其他
* 2
0
十进制整型数
=> 0
0～7 0 3 其他 4 *
八进制整型数
=> 0 0
0～9
0～9 |a～f
|a～f |A～F
3 x/X 5 |A～F 6 其他 7 *
十六进制整型数
字母或数字
* 0 字母 1 其它 2
识别标识符的转换图
一个状态图可用于识别一定的字符串，大多数程序 设计语言的单词符号都可以用转换图来识别。
字母或数字
* 0 字母 1 其它 2
识别过程是：从初始状态0开始，若读入一个字母， 转入1状态，若再读入字母或数字，仍处于1状态， 否则转向2状态，结束一个标识符的识别过程。状 态上的*表示多读入一个符号。
错误处理程序
源 程 序
词
语
语
法
法
义
分
分
分
析单 析 语
器
词 记
器
法 单
析 器
语 法 单
中 间 代 码 生 成 器
中 间 代
代 码 优 化
器
中 间 代
目 标 代 码 生 成
器
目 标 代 码
号
位
位
码
码
表格管理程序
2.1 词法分析器概述
• 功能：
源程序
词法分析程序 Token串 语法分析程序
《编译原理》教学大纲
《编译原理》教学大纲一、课程概述编译原理是计算机科学与技术专业的一门重要课程，也是软件工程领域的基础课程之一、本课程通过对编译器的原理和实现技术的学习，使学生掌握编译器的设计和实现方法，培养学生独立解决实际问题的能力。
二、教学目标1.理解编译器的基本原理和工作流程；2.掌握常见编译器的构建方法和技术；3.能够设计和实现简单的编译器；4.培养分析和解决实际问题的能力。
三、教学内容和教学进度1.第一章：引论1.1编译器的定义和分类1.2编译器的基本工作流程2.第二章：词法分析2.1编译器的基本结构2.2词法单元的定义和识别方法2.3正则表达式和有限自动机3.第三章：语法分析3.1语法分析的基本概念3.2语法规则的定义和表示方法3.3自顶向下的语法分析方法3.4自底向上的语法分析方法4.第四章：语义分析4.1语义分析的基本概念4.2属性文法和语法制导翻译4.3语义动作和符号表管理5.第五章：中间代码生成5.1中间代码的定义和表示方法5.2基本块和控制流图5.3三地址码的生成方法6.第六章：优化6.1优化的基本概念和原则6.2常见的优化技术和方法6.3编译器的优化策略7.第七章：目标代码生成7.1目标代码生成的基本原理7.2目标代码的表示方法和存储管理7.3基本块的划分和目标代码生成算法8.第八章：附加主题8.1解释器和编译器的比较8.2面向对象语言的编译8.3并行编译和动态编译四、教学方法1.理论教学与实践相结合，注重教学案例的分析和实践；2.引导学生主动探索，注重培养学生的自主学习能力；3.激发学生的兴趣，鼓励学生提问和讨论。
五、考核方式1.平时成绩：包括课堂测验、作业和实验报告等；2.期末考试：闭卷笔试，主要考查学生对编译原理的理论知识和实践能力的掌握程度。
六、参考教材1.《编译原理与技术》（第2版），龙书，机械工业出版社，2024年2.《现代编译原理-C语言描述》（第2版），谢路云，电子工业出版社，2024年七、参考资源1. 实验环境：Dev-C++、gcc、llvm等2.相关网站：编译原理教学网站、编译器开源项目等八、教学团队本课程由计算机科学与技术学院的相关教师负责教学，具体安排详见教务处发布的教学计划。
编译原理词法分析
编译原理词法分析
编译原理的词法分析是编译器中的一个重要过程，它负责将源代码分
割成一个个的词法单元（Token）。
词法单元是程序中的最小语法单位，
如标识符、关键字、运算符、常数等。
词法分析的主要任务是从左到右扫描源代码字符流，逐个字符进行解析，并根据预先定义的词法规则识别出各种词法单元。
为了实现词法分析，通常会采用有限自动机（DFA）或正则表达式来描述词法规则。
具体的词法分析过程包括以下几个步骤：
1.建立输入缓冲区：将源代码存储在缓冲区中，方便逐个字符进行读
取和处理。
2.扫描字符流：从缓冲区中逐个字符读取并处理，跳过空白字符（空格、制表符、换行符等）。
3.根据词法规则识别词法单元：根据预先定义的词法规则，将字符序
列转换为词法单元，并记录其类型和属性信息。
4.错误处理：如果遇到无法识别的字符序列或不符合词法规则的情况，进行相应的错误处理并报告错误。
5.输出词法单元流：将识别出的词法单元按照顺序输出，作为下一步
的输入。
词法分析是编译器的前端处理阶段，它为语法分析提供了基础数据，
将源代码转化为一个个的词法单元，为后续的语法分析、语义分析和代码
生成等阶段提供支持。
编译原理第三版答案
编译原理第三版答案编译原理是计算机科学中非常重要的一门课程，它涉及到程序设计语言的语法、语义和编译器的设计与实现等内容。
《编译原理》（Compilers: Principles, Techniques, and Tools）是编译原理领域的经典教材，由Alfred V. Aho、Monica S. Lam、Ravi Sethi和Jeffrey D. Ullman合著，已经出版了三个版本。
本文将针对《编译原理》第三版中的习题和答案进行整理和总结，以帮助学习者更好地理解和掌握编译原理相关知识。
第一章，引论。
1.1 什么是编译器？编译器是一种将源程序翻译成目标程序的程序，它包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成等阶段。
1.2 编译器的主要任务是什么？编译器的主要任务是将高级语言程序翻译成等价的目标程序，同时保持程序的功能和性能。
1.3 编译器的结构包括哪些部分？编译器的结构包括前端和后端两部分，前端包括词法分析、语法分析和语义分析，后端包括中间代码生成、代码优化和目标代码生成。
第二章，词法分析。
2.1 什么是词法分析？词法分析是编译器中的第一个阶段，它将源程序中的字符序列转换成单词（Token）序列。
2.2 词法分析的主要任务是什么？词法分析的主要任务是识别源程序中的单词，并将其转换成单词符号表中的标识符。
2.3 词法分析中常见的错误有哪些？词法分析中常见的错误包括非法字符、非法注释、非法标识符等。
第三章，语法分析。
3.1 什么是语法分析？语法分析是编译器中的第二个阶段，它将词法分析得到的单词序列转换成抽象语法树。
3.2 语法分析的主要任务是什么？语法分析的主要任务是识别源程序中的语法结构，并检查语法的正确性。
3.3 语法分析中常见的错误有哪些？语法分析中常见的错误包括语法错误、缺失分号、缺失括号等。
第四章，语义分析。
4.1 什么是语义分析？语义分析是编译器中的第三个阶段，它对源程序的语义进行分析和处理。
编译原理的词法分析与语法分析
编译原理的词法分析与语法分析编译原理是计算机科学中的一门重要课程，它研究如何将源代码转换为可执行的机器代码。
在编译过程中，词法分析和语法分析是其中两个基本的阶段。
本文将分别介绍词法分析和语法分析的基本概念、原理以及实现方法。
1. 词法分析词法分析是编译过程中的第一个阶段，主要任务是将输入的源代码分解成一个个的词法单元。
词法单元是指具有独立意义的最小语法单位，比如变量名、关键字、操作符等。
词法分析器通常使用有限自动机（finite automaton）来实现。
在词法分析的过程中，需要定义词法规则，即描述每个词法单元的模式。
常见的词法规则有正则表达式和有限自动机。
词法分析器会根据这些规则匹配输入的字符序列，并生成相应的词法单元。
2. 语法分析语法分析是编译过程中的第二个阶段，它的任务是将词法分析器生成的词法单元序列转换为语法树（syntax tree）或抽象语法树（abstract syntax tree）。
语法树是源代码的一种抽象表示方式，它反映了源代码中语法结构和运算优先级的关系。
语法分析器通常使用上下文无关文法（context-free grammar）来描述源代码的语法结构。
常见的语法分析算法有递归下降分析法、LR分析法和LL分析法等。
递归下降分析法是一种自顶向下的分析方法，它从源代码的起始符号开始，递归地展开产生式，直到匹配到输入的词法单元。
递归下降分析法的实现比较直观，但对于左递归的文法处理不方便。
LR分析法是一种自底向上的分析方法，它使用一个自动机来分析输入的词法单元，并根据文法规则进行规约操作，最终生成语法树。
常见的LR分析法有LR(0)、SLR、LR(1)和LALR等。
LL分析法是一种自顶向下的分析方法，它从源代码的起始符号开始，预测下一个要匹配的词法单元，并进行相应的推导规则。
LL分析法常用于编程语言中，如Java和Python。
3. 词法分析和语法分析的关系词法分析是语法分析的一个子阶段，它为语法分析器提供了一个符号序列，并根据语法规则进行分析和匹配。
编译原理教程第五版课后答案
编译原理教程第五版课后答案第一章：引言问题1答：编译器是一种将高级编程语言源代码转换为目标机器代码的软件工具。
它由多个阶段组成，包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和代码生成等。
问题2答：编译器的主要任务包括以下几个方面： - 词法分析：将源代码划分为词法单元，如标识符、关键字、操作符等。
- 语法分析：根据语法规则，将词法单元组成语法树。
- 语义分析：对语法树进行语义检查，如类型匹配、变量声明等。
- 中间代码生成：将语法树转换为中间代码表示形式。
- 代码优化：对中间代码进行优化，以提高程序的效率。
- 代码生成：将优化后的中间代码转换为目标机器代码。
第二章：词法分析问题1答：词法单元是编译器在词法分析阶段识别的最小的语法单位，它由一个或多个字符组成。
常见的词法单元包括关键字、标识符、常量和运算符等。
问题2答：识别词法单元的方法包括以下几种： - 正则表达式：通过正则表达式匹配字符串，识别出各类词法单元。
- 有限自动机：构建有限状态自动机，根据输入字符的不同状态转移，最终确定词法单元。
- 递归下降法：使用递归下降的方式，根据语法规则划分出词法单元。
第三章：语法分析问题1答：语法分析是编译器的一个重要阶段，它的主要任务是根据给定的语法规则，将词法单元序列转换为语法树。
语法分析有两个主要的方法：自顶向下的分析和自底向上的分析。
问题2答：自顶向下的分析是从文法的起始符号开始，根据语法规则逐步向下展开，直到生成最终的语法树。
常见的自顶向下的分析方法包括LL(1)分析和递归下降分析。
问题3答：自底向上的分析是从输入串开始，逐步合并词法单元，最终生成语法树。
常见的自底向上的分析方法包括LR分析和LALR分析。
第四章：语义分析问题1答：语义分析的主要任务是对语法树进行语义检查和类型推断。
语义分析阶段会检查变量的声明和使用是否合法，以及类型是否匹配等。
问题2答：常见的语义错误包括变量未声明、类型不匹配、函数调用参数不匹配等。
编译原理词法2(NFA、DFA的确定化和化简)
2.4 正规表达式到有限自动机的构造
例2.8 求正规表达式(a|b) *(aa|bb) (a|b) *对应的DFA M [解答] (3) 划分的最终结果为 {0} 、{1}、{2}、{3,4,5,6}；
对其进行重命名：0、1、2、3 (4) 得到新的状态转换矩阵和化简后的DFA，如下所示：
S ab 0 12 1 32 2 13 3 33
f(s1, b) ={s2 } f(s2, a) = Ф
f(s2, b) ={ s1 }
状态转换图： b
s0 bb
a
s1 b
s2
状态转换矩阵：
∑
f
a
b
s0 {s2} {s0,s2} S s1 Ф {s2}
s2 Ф {s1}
2.3 正规表达式与优先自动机简介
2.3.2：有限自动机（识别的语言） – 对于一个自动机FA 而言，如果存在一条从初始状态到终止状 态的通路，通路上有向边所识别的字符依次连接所得到的字 符串为α, 则称α可以为FA 所接受或者α为FA 所识别 – FA 所能识别的字符串集为FA 所识别的语言，记为L(M) – FA的等价：对于任意两个FA M和 FA M’, 如果L(M)=L(M’), 则称M和M’等价 – 对于任意一个NFA M，一定存在一个DFA M’与其等价
2.3 正规表达式与优先自动机简介
2.3.2：有限自动机 – 1、确定有限自动机（DFA）： • DFA是一个五元组，Md＝ (S, ∑, f, s0 , Z) ，其中： (1) S是一个有限状态集合，它的每个元素称为一个状态 (2) ∑是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个输入字符 (3)f是一个从S×∑至S的单值映射，也叫状态转移函数 (4)s0∈S 是唯一的初态 (5) Z S 是一个终态集
编译原理教程课后习题参考答案——
第二章 词法分析2.1 完成下列选择题：(1) 词法分析器的输出结果是 。
a. 单词的种别编码b. 单词在符号表中的位置c. 单词的种别编码和自身值d. 单词自身值(2) 正规式M1和M2等价是指 。
a. M1和M2的状态数相等b. M1和M2的有向边条数相等c. M1和M2所识别的语言集相等d. M1和M2状态数和有向边条数相等(3) DFA M(见图2-1)接受的字集为 。
a. 以0开头的二进制数组成的集合b. 以0结尾的二进制数组成的集合c. 含奇数个0的二进制数组成的集合d. 含偶数个0的二进制数组成的集合【解答】(1) c (2) c (3) d图2-1 习题2.1的DFA M2.2 什么是扫描器？扫描器的功能是什么？【解答】 扫描器就是词法分析器，它接受输入的源程序，对源程序进行词法分析并识别出一个个单词符号，其输出结果是单词符号，供语法分析器使用。
通常是把词法分析器作为一个子程序，每当词法分析器需要一个单词符号时就调用这个子程序。
每次调用时，词法分析器就从输入串中识别出一个单词符号交给语法分析器。
2.3 设M=({x,y}, {a,b}, f, x, {y})为一非确定的有限自动机，其中f 定义如下：f(x,a)={x,y} f {x,b}={y}f(y,a)=Φ f{y,b}={x,y}试构造相应的确定有限自动机M ′。
【解答】 对照自动机的定义M=(S,Σ,f,So,Z)，由f 的定义可知f(x,a)、f(y,b)均为多值函数，因此M 是一非确定有限自动机。
先画出NFA M 相应的状态图，如图2-2所示。
图2-2 习题2.3的NFA M 用子集法构造状态转换矩阵，如表表2-1 状态转换矩阵1b将转换矩阵中的所有子集重新命名，形成表2-2所示的状态转换矩阵，即得到 M ′=({0,1,2},{a,b},f,0,{1,2})，其状态转换图如图2-3所示。
表2-2 状态转换矩阵将图2-3所示的DFA M ′最小化。
编译原理基础：词法分析与语法分析
编译原理基础：词法分析与语法分析一、引言- 编译器是一种将高级语言翻译成机器语言的重要工具，是计算机科学中的核心概念之一。
编译器的基本工作分为两个阶段：词法分析和语法分析。
本文将详细介绍和分析这两个步骤的内容和流程。
二、词法分析1. 定义- 词法分析是编译器的第一个阶段，也是最基本的阶段。
它负责对源代码进行词法单位的划分，生成词法单元流。
每个词法单元包括一个标识符和一个属性值。
2. 步骤- 读入源代码：编译器首先从源代码文件中读入整个代码内容。
- 去除空格和注释：通过正则表达式或其他方法，编译器去除源代码中的空格和注释，以便更好地处理剩余的代码。
- 划分词法单元：编译器根据一定的规则将代码划分为不同的词法单元，如关键字、标识符、运算符、常量等。
- 构建符号表：编译器将关键字和标识符添加到符号表中，以便后续的语法分析和语义分析过程中使用。
三、语法分析1. 定义- 语法分析是编译器的第二个阶段，它将词法分析生成的词法单元流作为输入，根据语法规则生成语法树或抽象语法树。
2. 步骤- 定义语法规则：编译器根据语言的语法规范定义语法规则，通常使用上下文无关文法（Context-Free Grammar）来描述。
- 构建语法分析器：编译器使用递归下降法或者LR分析法等算法来实现语法分析器。
递归下降法通过递归地调用子过程来实现语法分析，而LR分析法则通过建立一个有限状态机来分析源代码。
- 生成语法树或抽象语法树：编译器根据语法规则和输入的词法单元流，生成对应的语法树或抽象语法树。
语法树表示源代码的语法结构，抽象语法树还会剔除掉不必要的细节。
- 错误处理：在生成语法树或抽象语法树的过程中，编译器会检测到一些语法错误。
此时，编译器会输出错误信息，并尽可能恢复到正常的语法分析流程。
四、词法分析与语法分析的关系- 词法分析和语法分析是紧密关联的两个阶段。
词法分析阶段提供给语法分析阶段的词法单元流作为输入，语法分析阶段通过分析词法单元的序列来理解源代码的语法结构。
编译原理实验：词法分析
编译原理实验报告课题名称：词法分析院系：计算机科学系实验一：词法分析1.实验目的设计，编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
2.实验要求2.1 待分析的简单语言的词法（1）关键字：begin if then while do end所有的关键字都是小写。
（2）运算符和界符：：= + - * / < <= > >= = ; ( ) #(3) 其他单词标识符（ID）和整型常数（NUM），通过以下正规是定义：ID= letter(letter | digit)*NUM = digit digit*(4)空白由空白，制表符和换行符组成。
空格一般用来分隔ID，NUM，运算符，界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。
2.2 各单词符号所对应的种别码单词符号种别码单词符号种别码begin 1 : 17 if 2 := 18 then 3 < 20 while 4 <> 21 do 5 <= 22 end 6 > 23 letter(letter| digit)*10 >= 24 digit dihit* 11 = 25 + 12 ; 26 - 14 ( 27 * 15 ) 28 / 16 # 02.3 词法分析程序的功能输入：所给文法的源程序字符串。
输出：二元组（syn，token或sum）构成的序列。
其中：syn 为单词种别码；token 为存放单词自身的字符；sum 为整型常数。
例如：对源程序begin x :=9；if x>0 then x := 2*x+1/3; end # 的源文件，经词法分析后输出如下序列：（1，begin）（10，’x’）(18,:=) ( 11,9) (26, ;) (2,if)……3.词法分析程序的算法思想该算法的基本任务是从字符串表示的源程序中只别处具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。
编译原理实验报告 词法分析
编译原理实验一·词法分析一、实验目的通过动手实践，使学生对构造编译系统的基本理论、编译程序的基本结构有更为深入的理解和掌握；使学生掌握编译程序设计的基本方法和步骤；能够设计实现编译系统的重要环节。
同时增强编写和调试程序的能力。
二、实验内容及要求对某特定语言A ，构造其词法规则。
该语言的单词符号包括：保留字(见左下表)、标识符（字母大小写不敏感）、整型常数、界符及运算符(见右下表) 。
功能要求如下所示：·按单词符号出现的顺序，返回二元组序列，并输出。
·出现的标识符存放在标识符表，整型常数存放在常数表，并输出这两个表格。
·如果出现词法错误，报出：错误类型，位置（行，列）。
·处理段注释（/* */），行注释（//）。
·有段注释时仍可以正确指出词法错误位置（行，列）。
三、实验过程1、词法形式化描述使用正则文法进行描述，则可以得到如下的正规式:其中ID表示标识符，NUM表示整型常量，RES表示保留字，DEL表示界符，OPR表示运算符。
A→(ID | NUM | RES | DEL | OPR) *ID→letter(letter | didit)*NUM→digit digit*letter→a | …| z | A | …| Zdigit→0 | …| 9RES→program | begin | end | var | int | and | or | not | if | then | else | while | doDEL→( | ) | . | ; | ,OPR→+ | * | := | > | < | = | >= | <= | <>如果关键字、标识符和常数之间没有确定的算符或界符作间隔，则至少用一个空格作间隔。
空格由空白、制表符和换行符组成。
2、单词种别定义；3、状态转换图；语言A的词法分析的状态转换图如下所示：空格符，制表符或回车符字母或数字4、运行环境介绍；本次实验采用win-tc进行代码的编写和编译及运行程序的运行环境为windows5、关键算法的流程图及文字解释；程序中用到的函数列表：变量ch储存当前最新读进的字符的地址strToken存放当前字符串voidmain（） //主函数struct binary *lexicalAnalyze(); //词法分析的主函数，返回一个二元组的指针void GetBC(); //检查ch指向的字符是否为空格、制表或回车符，如果是则调用GetChar（）直至不是上述字符void GetChar(); //ch前移一个地址单元int ConCat(); //将ch指向的字符连接到strToken之后int isLetter(); //判断ch指向的字符是否字母int isDigit(); //判断ch指向的字符是否数字int insertId(); //向标识符表中插入当前strToken的字符串int insertConst(); //将strToken的常数插入常数表中int Reserved(); //检测当前strToken中的字符串是否保留字,若是,则返回编码,否则返回0int isId(); //检测当前strToken中的字符串是否在标识符表中已存在,若是,则返回其编号,否则返回0int isConst(); //检测当前strToken中的字符串是否在常数表中已存在,若是,则返回其编号,否则返回0void errProc(int errType); //出错处理过程,errType是错误类型,将错误信息加入错误表中main（）函数的流程图如下:lexicalAnalyze（）函数的流程图如下所示：Reserved()、isId()和isConst()函数均采用了对链表的遍历算法，errProc()函数通过识别不同的错误编号，向错误链表中添加相应的错误信息。
编译原理教程课后习题答案——第二章
第二章 词法分析2.1 完成下列选择题： (1) 词法分析器的输出结果是 。
a. 单词的种别编码 b. 单词在符号表中的位置 c. 单词的种别编码和自身值 d. 单词自身值 (2) 正规式M1和M 2等价是指 。
a. M1和M2的状态数相等b. M1和M2的有向边条数相等c. M1和M2所识别的语言集相等d. M1和M2状态数和有向边条数相等 (3) DFA M(见图2-1)接受的字集为 。
a. 以0开头的二进制数组成的集合b. 以0结尾的二进制数组成的集合c. 含奇数个0的二进制数组成的集合d. 含偶数个0的二进制数组成的集合 【解答】(1) c (2) c (3) d图2-1 习题2.1的DFA M2.2 什么是扫描器？扫描器的功能是什么？ 【解答】 扫描器就是词法分析器，它接受输入的源程序，对源程序进行词法分析并识别出一个个单词符号，其输出结果是单词符号，供语法分析器使用。
通常是把词法分析器作为一个子程序，每当词法分析器需要一个单词符号时就调用这个子程序。
每次调用时，词法分析器就从输入串中识别出一个单词符号交给语法分析器。
2.3 设M=({x,y}, {a,b}, f, x, {y})为一非确定的有限自动机，其中f 定义如下： f(x,a)={x,y} f{x,b}={y} f(y,a)=Φ f{y,b}={x,y} 试构造相应的确定有限自动机M ′。
【解答】 对照自动机的定义M=(S,Σ,f,So,Z)，由f 的定义可知f(x,a)、f(y ,b)均为多值函数，因此M 是一非确定有限自动机。
先画出NFA M 相应的状态图，如图2-2所示。
图2-2 习题2.3的NFA M用子集法构造状态转换矩阵，如表表2-1 状态转换矩阵1b将转换矩阵中的所有子集重新命名，形成表2-2所示的状态转换矩阵，即得到 M ′=({0,1,2},{a,b},f,0,{1,2})，其状态转换图如图2-3所示。
(完整版)编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)[1]
![(完整版)编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/7928571da0116c175e0e4886.png)
词法分析一、实验目的设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。
二、实验要求2.1 待分析的简单的词法（1）关键字：begin if then while do end所有的关键字都是小写。
（2）运算符和界符：= + - * / < <= <> > >= = ; ( ) #（3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义：ID = letter (letter | digit)*NUM = digit digit*（4）空格有空白、制表符和换行符组成。
空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。
2.2 各种单词符号对应的种别码：输入：所给文法的源程序字符串。
输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。
其中：syn为单词种别码；token为存放的单词自身字符串；sum为整型常数。
例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列：(1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)……三、词法分析程序的算法思想：算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。
3.1 主程序示意图：主程序示意图如图3-1所示。
其中初始包括以下两个方面：⑴关键字表的初值。
关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。
如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。
关键字表为一个字符串数组，其描述如下：Char *rwtab[6] = {“begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”,};图3-1（2）程序中需要用到的主要变量为syn,token和sum3.2 扫描子程序的算法思想：首先设置3个变量：①token用来存放构成单词符号的字符串；②sum用来整型单词；③syn用来存放单词符号的种别码。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 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)。
词法分析
主要内容： 词法分析过程涉及的几个问题 模式的形式化描述-正规式与正规集 记号的识别-有限自动机 从正规式到词法分析器 词法分析器生成器简介
2019/2/16
编译原理
1
一、词法分析过程涉及的几个问题
词法分析是编译过程中的第一个阶段。 执行词法分析的程序称为词法分析程序，也称 为词法分析器或扫描器。 任务是：从左至右逐个字符地对源程序进行扫 描，产生一个个单词符号，把字符串形式的源 程序改造成为单词符号串形式的中间程序。 功能是输入源程序，输出单词符号，并检查词 法错误。
2019/2/16
编译原理
7
注意：一个程序语言的保留字、运算符和 界符的个数是确定的，而标识符或常数 的使用则不限定个数。 将产生和识别单词的规则称为模式 (patten)。 按照某个模式(规则)识别出的元素称为记 号(token)。 单词(lexeme)一词是指被识别出元素自 身的值。
编译原理 2
2019/2/16
1、词法分析器的三种工作方式：
词法分析器作为主程序； 词法分析器作为子程序； 并行工作方式
2019/2/16
编译原理
3
图2.1 作为子程序的词法分析器
图2.2 词法分析器进行单独一遍扫描
2019/2/16 4
编译原理
图2.3 并行工作模式
2019/2/16
2019/2/16
编译原理
10
(2) 单词自身的值。 单词自身的值是编译中其它阶段所需要的信息。 对于单词符号来说： 如果一个种别只含有一个单词符号，那么对于这个单词符号，其 种别编码就完全代表了它自身的值。 如果一个种别含有多个单词符号，那么对于它的每个单词符号， 除了给出种别编码之外还应给出单词符号自身的值，以便把同一 种类的单词区别开来。 注意：标识符自身的值就是标识符自身的字符串，而常数自身的 值是常数本身的二进制数值。此外，我们也可用指向某类表格中 一个特定项目的指针来区分同类中的不同单词。 例如，对于标识符，可以用它在符号表的入口指针作为它自身的 值；而常数也可用它在常数表的入口指针作为它自身的值。
2019/2/16 编译原理 8
3、词法分析器输出单词的形式
词法分析程序的输入是源程序字符串， 而输出是与源程序等价的单词符号序列， 词法分析器输出单词的形式 并且所输出的单词符号通常表示成如下 的二元式： （单词种别，单词自身的值）
2019/2/16
编译原理
9
(1) 单词种别。
单词种别表示单词的种类，它是语法分析所需要的信息。 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，主要取决于处理上的方便。 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。 对于保留字，可将其全体视为一种，也可一字一种，采用一字一种的分 类方法处理起来比较方便； 标识符一般统归为一种； 常数可统归为一种，也可按整型、实型、布尔型等分为几种； 运算符和界符可采用一符一种的分法，也可统归为一种。
2019/2/16
编译原理
16
定义2.2中①和②规定了正规式的基本操作数或基本正规 式。 定义2.2的③给出了正规式上的三种运算: (a)或运算、 (b)连接运算和(c)闭包运算。 对于由多个操作数和多个操作符组成的正规式，可以 利用(d)所给的括号规定运算的先后次序。 如果对或、连接和闭包运算进行如下约定: ① 三种运算均具有左结合性质； ② 运算的优先级从高到低顺序排列为: 闭包运算、 连接运算、或运算。 则正规式中不必要的括号可以被省略。例如， (a)|((b)*(c))可以简化成a|b*c。
(1) 保留字(也称基本字)：如C语言中的if、else、while 和do等，这些字保留了语言所规定的含义，是编译程 序识别各类语法成分的依据。几乎所有程序语言都限 制用户使用保留字来作为标识符。 (2) 标识符：用来标记常量、数组、类型、变量、过程 或函数名等，通常由用户自己定义。 (3) 常数：包括各种类型的常数，如整型常数386、实 型常数0.618、布尔型常数TRUE等。 (4) 运算符：如“+”、“?”、“*”、“/”、“>”、 “<”等。 (5) 界符：在语言中是作为语法上的分界符号使用的， 如“，”、“；”、“（”、“）”等。
2019/2/16
编译原理
11
二、模式的形式化描述-正规式与正规集
1、字符串与语言
从词法分析的角度看，程序设计语言 是由记号组成的集合，每个记号又是由 若干字母按照一定规则组成的字符串。
2019/2/16
编译原理
12
定义2.1 语言L是有限字母表∑上有限长度字 符串的集合。 定义2.1明确指出，语言是一个集合，集 合中的元素是字符串，并且强调了两个有限: ① 字母表是有限的，即字母表中元素是 有限多个； ② 字符串的长度是有限的，即字符串中 字符个数是有限多个。 这是由于计算机所能表示的字符个数和 字符串的长度都是有限的。
编译原理
5
2、单词符号的分类
单词符号分类： 词法分析程序简单地说就是读单词程序，该程 描用高级语言编写的源程序，将源程序中由单 词符号组成的字符串分解出一个个单词来。因 此，单词符号是程序语言的基本语法单位，具 有确定的语法意义。 程序语言的单词符号通常可分为下面五种：
2019/2/16
编译原理
6
2019/2/16
编译原理
13
字符串的基本概念：
2019/2/16
编译原理
14
字符串集合上的基本运算
2019/2/16
编译原理
15
2、正规式与正规集
定义2.2 令Σ是一个有限字母表，则Σ上的正规式及其 表示的集合递归定义如下: ① ε是正规式，它表示集合L(ε)=ε； ② 若a是Σ上的字符，则a是正规式，它表示集合 L(a)=； ③ 若正规式r和s分别表示集合L(r)和L(s)，则 (a) r|s是正规式，表示集合L(r)∪L(s)； (b) rs是正规式，表示集合L(r)L(s)； (c) r*是正规式，表示集合(L(r))*； (d) (r)是正规式，表示的集合仍然是L(r)。 可用正规式描述的语言称为正规语言或正规集。