第7课 第3章_文法和语言_推导&类型&语法树

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编译原理第3章文法和语言

编译原理第3章文法和语言

第3章文法和语言第1题文法G=({A,B,S},{a,b,c},P,S)其中P为:S→Ac|aBA→abB→bc写出L(G[S])的全部元素。

答案:L(G[S])={abc}第2题文法G[N]为:N→D|NDD→0|1|2|3|4|5|6|7|8|9G[N]的语言是什么?答案:G[N]的语言是V+。

V={0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}N=>ND=>NDD....=>NDDDD...D=>D......D或者:允许0开头的非负整数?第3题为只包含数字、加号和减号的表达式,例如9-2+5,3-1,7等构造一个文法。

答案:G[S]:S->S+D|S-D|DD->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9第4题已知文法G[Z]:Z→aZb|ab写出L(G[Z])的全部元素。

答案:Z=>aZb=>aaZbb=>aaa..Z...bbb=>aaa..ab...bbbL(G[Z])={anbn|n>=1}第5题写一文法,使其语言是偶正整数的集合。

要求:(1)允许0打头;(2)不允许0打头。

答案:(1)允许0开头的偶正整数集合的文法E→NT|DT→NT|DN→D|1|3|5|7|9D→0|2|4|6|8(2)不允许0开头的偶正整数集合的文法E→NT|DT→FT|GN→D|1|3|5|7|9D→2|4|6|8F→N|0G→D|0第6题已知文法G:<表达式>::=<项>|<表达式>+<项> <项>::=<因子>|<项>*<因子><因子>::=(<表达式>)|i试给出下述表达式的推导及语法树。

(5)i+(i+i)(6)i+i*i答案:(5)<表达式>=><表达式>+<项>=><表达式>+<因子>=><表达式>+(<表达式>)=><表达式>+(<表达式>+<项>)=><表达式>+(<表达式>+<因子>)=><表达式>+(<表达式>+i)=><表达式>+(<项>+i)=><表达式>+(<因子>+i)=><表达式>+(i+i)=><项>+(i+i)=><因子>+(i+i)=>i+(i+i)(6)<表达式>=><表达式>+<项>=><表达式>+<项>*<因子>=><表达式>+<项>*i=><表达式>+<因子>*i=><表达式>+i*i=><项>+i*i=><因子>+i*i=>i+i*i<表达式><表达式>+<项><因子><表达式><表达式>+<项><因子>i<项><因子>i<项><因子>i()<表达式><表达式>+<项><项>*<因子><因子>i<项><因子>ii第7题证明下述文法G[〈表达式〉]是二义的。

编译原理课后习题答案+清华大学出版社第二版

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也称基地址。 SL: 静态链,指向定义该过程的直接外过程(或主程序)运行时最新数据段的基地址,
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:
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《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(清华)第三章文法和语言

编译原理(清华)第三章文法和语言

例 文法G: S→0S1,S→01 有直接推导: 0S1 00S11 ( S→0S1 ) 00S11 000S111 ( S→0S1 ) 000S111 00001111 ( S→01 ) S 0S1 ( S→0S1 )
推导和归约 若存在v=w0 w1 ... wn=w ,(n>0) 则称v推导出w,或w归约到v,记为v=+>w 若有v =+>w,或v=w,则记作v=*>w
2. 符号串 – 定义:由字母表中的符号组成的任何有穷序列 – 例: 0,00,10是字母表∑={0‚1}上的符号串 a,ab,aaca是Α={a‚b,c}上的符号串 – 在符号串中,符号是有顺序的,顺序不同,代 表不同的符号串,如:ab和ba不同 – 不含任何符号的符号串称为空串,用ε表示 注意:{ε}并不等于空集合{ } – 符号串长度: 符号串中含有符号的个数 如: |abc|=3 | ε|=0
3.3 文法和语言的形式定义
1.文法的定义 2.文法的简化表示法 3.推导与归约 4.句型、句子、语言的定义 5.文法的等价
1.文法的定义
产生式(规则) 产生式是一个有序对(α,β),通常写作 α→β(或α::=β ) 文法定义: 文法G(Grammar)定义为四元组(VN,VT,P,S) VN (Nonternimal):非终结符集 VT (Terminal):终结符集 P (Production): 产生式(规则)集合 S: 开始符号或识别符号
第三章
文法和语言
学习目标: 掌握:自上而下与自下而上的分析方法 理解:文法的形式定义,推导,归约,句 型,句子,语言,上下文无关文法,规范 句型,语法树,短语,直接短语,句柄 了解:文法的类型,文法使用中的限制, 文法的二义性

chapter3文法和语言.ppt

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例:算术表达式的文法 递归定义——中缀表示
标识符(id)(常数、变量)是表达式(E); 表达式加一个表达式是表达式; 表达式乘一个表达式是表达式; 表达式加上括号后是表达式;
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例:算术表达式的文法
考虑简单算术表达式组成的语言
G =({id,+,*,(,)},{E},P,E)
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3.2 符号和符号串
符号串s的头、尾、固有头、固有尾(前缀、后缀、 真前缀、真后缀): 如果s=xy是一符号串,则x是s 的头,y是s的尾;如果x非空,则y是固有尾,如果y 非空,则x是固有头。对于符号串banana
ε b ba ban bana banan banana均是前缀,且前六个为 真前缀
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形式语言与自动机理论的产生
语言学家Chomsky最初从产生语言的角度研究语言。
1956年,通过抽象,他将语言形式地定义为是由一个字母 表中的字母组成的一些串的集合。可以在字母表上按照一定 的规则定义一个文法(Grammar),该文法所能产生的所 有句子组成的集合就是该文法产生的语言。
克林(Kleene)在1951年到1956年间,从识别语言 的角度研究语言,给出了语言的另一种描述。
关于语言 符号和符号串 文法和语言的形式定义 文法的类型 上下文无关文法及其语法树 上下文无关文法的句型分析 有关文法实用中的一些说明
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3.1 关于语言
语言是由句子组成的集合,是由一组符 号串所构成的集合。
汉语--所有符合汉语语法的句子的全体 英语--所有符合英语语法的句子的全体 程序设计语言--所有该语言的程序的全体
P: E→E + E

E→E * E

第三章文法和语言

第三章文法和语言

集合{ab,aabb,aaabbb,…,anbn,…}
或{w|w∈Σ *且w=anbn,n≥1}为字母表上的一 个语言。
集合{a,aa,aaa,…}
或{w|w∈Σ *且w=an,n≥1} 为字母表上的一
个语言。
ε 是一个语言。
即 是一个语言。
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语言上的运算
设L是(上的)一个语言,M是(上的)一个语 言,
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文法 数学系统
一个形式数学系统可由下列基本成分来刻 画:一组基本符号,一组形成规则,一组 公理,一组推理规则。
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文法和语言的形式定义
文法的定义 推导的定义 句型、句子、语言的定义
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文法的定义
文法G定义为四元组(VN,VT,P,S)
VN :非终结符集 VT :终结符集 P:产生式(规则)集合 S:开始符号
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预备知识 -----形式语言
如果不考虑语义和语用,即只从语法这一侧 面来看语言,这种意义下的语言称作形式语 言。形式语言抽象地定义为一个数学系统。 “形式”是指这样的事实:语言的所有规则 只以什麽符号串能出现的方式来陈述。形式 语言理论是对符号串集合的表示法、结构及 其特性的研究。是程序设计语言语法分析研 究的基础。
G可写成G[S],S是开始符号
G:S→aAb A→ab A→aAb A→ε
G[S]: A→ab A→aAb A→ε S→aSb
缩写形式 G[S]:
A→ab |aAb |ε
S→aSb
注意:元符号和源符号 22
例3.2 文法G=(VN,VT,P,S) VN ={标识符,字母,数字} VT ={a,b,c,…x,y,z,0,1,…,9} P={<标识符>→<字母> <标识符>→<标识符><字母> <标识符>→<标识符><数字> <字母>→a,…, <字母>→z <数字>→0,…, <数字>→9 } S=<标识符>

编译原理第三章文法和语言

编译原理第三章文法和语言

2020/9/28
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字母表:是元素的非空有穷集合,把字 母表中的元素称为符号,因此字母表也 称符号集。例,{a,b,c,+,﹒}就是 含有5个元素的一个字母表。一般用∑和 V来表示
符号:是语言当中最基本的不可再分的 单位
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符号串:字母表中的符号所组成的任何 有穷序列。例,V={a,b,c}是一个字母 表,则a,b,c,aa,ab,bc,abc等等都 是V上的符号串
符号串的连接:设和是符号串,它们 的连接是把的符号写在的符号之后得 到的符号串。例,若=NPU, =1108,则 =NPU1108, =1108NPU
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符号串的方幂:设是符号串,把自身 连接n次得到符号串,即=…, 称为符号串的方幂,写作=n。
符号串集合:若集合A中的一切元素都是 某字母表上的符号串,则称A为字母表上 的符号串集合。
词法
– 单词符号
语言中具有独立意义的最基本结构
– 词法规则
词法规则规定了字母表中哪些字符串是单词符号 单词符号一般包括:常数、标识符、基本字、算
符、界限符等
– 我们用正规式和有限自动机理论来描述词法 结构和进行词法分析
语法
– 单词符号 – 语法单位
表达式、子句、语句、函数、过程、程序
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3.3 文法和语言的形式定义
前面已经对规则(或产生式)的概念进 行了非形式化的说明,我们已经对其有了 一个直观的了解。下面将对其进行形式化 说明,并在此基础上抽象地定义文法和语 言。
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定义3.1
文法G定义为四元组(VN,VT,P,S)
– VN :非终结符集 – VT :终结符集 – P:产生式(规则)集合 – S:开始符号(或识别符号)

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3.2 符号和符号串
1、字母表
字母表是符号的非空有穷集合。任何程序语言都有 自己的字母表,例如: 1.计算机语言:由符号“0”和“1”组成的字 母表, ∑={0,1} 2. ASCII字符集; 3. Pascal字母表为: ∑={AZ, az, 09, +, -, *, /, <, =, >,:, ',', ; ,., , (, ), {, }, [, ]}
2
3.1 文法的直观概念
如何来描述一种语言? 如果语言是有穷的(只含有有穷多个句子),可以将句子逐 一列出来表示; 如果语言是无穷的,语言的有穷表示有两个途经:
• 生成方式(文法):语言中的每个句子可以用严格定义的规则 来构造。
• 识别方式(自动机):用一个过程,当输入的一任意串属于语 言时,该过程经有限次计算后就会停止并回答“是”,若 不属于,要么能停止并回答“不是”,要么永远继续下去。 参见课本句子组成的实例。
4
3.2 符号和符号串
2、符号串
一. 符号串的定义
(1)ε 是∑上的一个符号串。
(2)若x是∑上的符号串,而a是∑的元素,则xa是∑
上的符号串。
(3)y是∑上的符号串,当且仅当它由(1)和(2)导出。
由字母表中的符号所组成的的任何有穷序列被称之
为该字母表上的符号串,也称作"字"。
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3.2 符号和符号串
二 术语
设s是符号串
前缀: 移走s的尾部的零个或多于零个符号 后缀: 删去s的头部的零个或多于零个符号 子串: 从s中删去一个前缀和一个后缀 子序列: 从s中删去零个或多于零个符号(这些符号不要求 是连续的) 逆转: 将s中的符号按相反次序写出而得到的符号串。 长度: 是该符号串中的符号的数目。例|aab|=3,|ε |=0。

编译原理第三章 :文法和语言——续

编译原理第三章 :文法和语言——续

2015-1-15
北京化工大学信息科学与技术学院计算机系
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3.1 预备知识
一、字母表和符号串 字母表:符号的非空有限集 例:={a,b,c} 符号: 字母表中的元素 例: a,b,c 符号串:符号的有穷序列 例:a,aa,c,abc,.. 空符号串:无任何符号的符号串(ε ) 符号串集合:由符号串构成的集合。
2015-1-15 北京化工大学信息科学与技术学院计算机系 13
例如:G[<无符号整数>] (1) <无符号整数> → <数字串> ; (2) <数字串> → <数字串> <数字> (3) <数字串> → <数字>
请问根据文法G能否推导出10?
(4) <数字> →0; (5) <数字> →1; ………… (13) <数字> →9;
定义7. G和G’是两个不同的文法,若 L(G) = L(G’) , 则G和G’为等价文法。
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北京化工大学信息科学与技术学院计算机系
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3.3 文法和语言的形式定义
编译感兴趣的问题是:
给定x, G, 求x L(G) ?
G
y
x 算法1
x L(G) ?
算法2 出错处理
停机
n
2015-1-15
2015-1-15 北京化工大学信息科学与技术学院计算机系 6
3. 由规则推导句子: 有了一组规则之后,可以按照一定的方式用它们去 推导或产生句子。 推导方法:从一个要识别的符号开始推导,即用相应 规则的右部来替代规则的左部,每次仅用 一条规则去进行推导。
说明: (1) 有若干语法成分同时存在时,我们总是从最左的语法成 分进行推导,这称之为最左推导,类似的有最右推导(一般推 导)。 (2) 从一组规则可推出不同的句子。

第3章 文法和语言

第3章 文法和语言
集合的正闭包和集合的闭包:设A为一个集合,则 集合A的正闭包用A+表示,定义为:
A+ =A1 ∪ A2 ∪ …. ∪ A n ∪…
集合A的闭包用A*表示,定义为: A* =A 0 ∪ A+ , 显然有 A+=AA*=A*A 例如:A = {a,b}, 则A+ ={a,b,aa,ab,ba,bb,aaa,aab,…}
P:
I→L | IL | ID
L→a | b |… | z
D→0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
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例3.2:生成语言 L={a n b m | n, m 1} 的文法
<无符号整数>→{<数字>}13
与 < 无符号整数 >→< 数字 >|< 数字 >< 数字 >|< 数字 >< 数字 >< 数字 > 相同
而字母打头、后面可跟数字或字母的不超过 8 个字符的标识符文法 则为:
<标识符>→<字母>{<字母>|<数字>}07
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文法的EBNF表示
例如: <IF语句>→IF <布尔表达式> THEN <语句> [ELSE <语句>]
译程序的构造有着重大的作用。

形式工具--“形式”是指这样的事实:语言的所有规则
只以什么符号串能出现的方式来陈述
2
3.1 文法的引入

自然语言:英语——符合相应规则——合法句子
(字母表) (语法) (含义-语义)

编程语言:

教案3-4

教案3-4

第3章文法和语言。

第1讲讲授内容:文法的直观概念,符号和符号串,文法和语言的形式定义,文法的类型,上下文无关文法及其语法树。

本讲重点:推导过程和语法树的对应,句型与语法树的对应。

讲授方法:由于学生没有接触过文法的概念,所以首先举一个汉语文法的例子作为引导,使学生对文法有一个感性的认识,然后引出文法的形式定义。

作业:P44 1,4,6,8,11,12,133.1 文法的直观概念一种语言可以用一组规则来定义。

以自然语言为例,可以用一组规则定义句子。

如“我是大学生”。

汉语的句子由主语,谓语组成,谓语由动词和直接宾语组成。

我们可以用下列规则定义句子。

《句子》→《主语》《谓语》《主语》→《代词》|《名词》《代词》→我|你|他《名词》→王明|大学生|工人|英语《谓语》→《动词》|《直接宾语》《动词》→是|大学生《直接宾语》→《代词》|《名词》这就是一个文法。

每一行称作一个产生式(或规则)。

其中:《》:《》之内的符号为非终结符。

例如,《句子》,《主语》等,而我,王明等则是终结符。

→:定义为|:或者这三个符号称为元语言符号,用类描述文法符号之间的关系,其它符号为文法符号。

有了以上的文法,我们可以推导出若干个句子。

以→为界,产生式的左边称作产生式的左部,右边称作右部。

第一行的左部称为文法的开始符号。

例《句子》=> 《主》《谓》=> 《代》《谓》=> 我《谓》=> 我《动》《直宾》=> 我是《直宾》=> 我是大学生显然,还可以产生若干个句子,我们用有限的规则不仅严格地定义了句子的结构,还描述出该语言的全部句子。

这就是CHOMSKY建立形式语言的基本思想。

3.2符号,符号串字母表:元素的非空集合。

符号串:右字母表中的符号组成的任意有穷序列。

设字母表∑={0,1},则 01,001,011,00000111,等都是符号串。

A ={a,b,c},则a,aa,aabbbc,等都是符号串。

第三章文法和语言

第三章文法和语言

1) 已知文法写出该文法所生成的语言:
① 语言是有穷集:通过从开始符号的推导出所有的句子,所有句子的集合即为所求的语言
② 语言是无穷集:通过从开始符号的推导出几个的句子,总结句子的特点,将特点描述出来。
例如 G: S→0S1, S→01
S 01 S0S1 0011 S 0S1 00S11=>000111 语言为 01 个数相等,并且 0 在前,1 在后 L(G)={0n1n|n>=1}
T → F|T*F
E → E*E
F → (E)|i
E → (E)
规定优先顺序和结合律
如果产生上下文无关语言的每一个文法都是二义的,则说此语言是先天二义的。对于一个程
序设计语言来说,常常希望它的文法是无二义的,因为希望对它的每个语句的分析是唯一的。
3.6句型的分析
句型的短语
S =>* αAδ且 A =>+ β,则称β是句型αβδ相对于非终结符A的短语
VN和VT不含公共的元素,即VN ∩ VT = φ 用V表示VN ∪ VT ,称为文法G的字母表或字汇
表规则,也称重写规则、产生式或生成式,是形如α→β或α∷=β的(α,β)有序对,其
中α是字母表V的正闭包V+中的一个符号,β是V*中的一个符号。α称为规则的左部,β称
作规则的右部。
2)文法的写法
1 G:S→aAb
有不是正则语言的上下文无关语言。 根据形式语言理论,文法和识别系统间有这样的关系 1、 0型文法(短语结构文法)的能力相当于图灵机,可以表征任何递归可枚举集,而且任何
0型语言都是递归可枚举的 2、1型文法(上下文有关文法):产生式的形式为α1Aα2→α1βα2,即只有A出现在α1 和α2的上下文中时,才允许β取代A。其识别系统是线性界限自动机。 3、 2型文法(上下文无关文法CFG):产生式的形式为A→β,β取代A时与A的上下文无关。 其识别系统是不确定的下推自动机。 4、 3型文法(正规文法RG):产生的语言是有穷自动机(FA)所接受的集合 3.5上下文无关文法及其语法树 1、最左(最右)推导:在推导的任何一步αβ,其中α、β是句型,都是对α中的最左(右) 非终结符进行替换 最右推导被称为规范推导。最右推导的逆过程称为规范规约 由规范推导所得的句型称为规范句型;所有的句子都是规范句型。 G[E]: E→E+T|T

第3部分文法和语言

第3部分文法和语言

3型文法(正则文法): 产生式为:A→a,A→bB,其中A,B∈VN, #a,b∈VT是符号串。 例子: G[Z]:Z→a
Z→aA A→b|bB B→b 所以:G[Z]是3型文法
文法的类型
例:1型(上下文有关)文法 文法G[S]: S→CD C→aCA C→bCB AD→aD BD→bD Aa→bD
第3章 文法和语言
3.1 文法的直观概念
当我们表述一种语言时,无非是说明这种 语言的句子,如果语言只含有有穷多个句子, 则只需列出句子的有穷集就行了,但对于含有 无穷句子的语言来讲,存在着如何给出它的有 穷表示的问题。
以自然语言为例,人们无法列出全部句子, 但是人们可以给出一些规则,用这些规则来说 明(或者定义)句子的组成结构,比如汉语句子 可以是由主语后随谓语而成,构成谓语的是动 词和直接宾语,我们采用EBNF来表示这种句 子的构成规则:
文法的写法 1 G:S→aAb
A→ab A→aAb A→ε 2 G[S]: A→ab S→aSb 3 G[S]: A→ab |aAb |ε
A→aAb A→ε S→aSb
二、文法和语言形式定义 1、规则式,产生式
例子: B→b|Bb A→a|A
2、文法G[Z]:规则的非空有穷集合。 Z:识别符号,开始符号。V:字母表, 符号集合。
语言研究的三个方面 语法 Syntax 语义 Semantics 语用 Pragmatics
语法 -- 表示构成语言句子的各个记号之间 的组合规律
语义 -- 表示各个记号的特定含义。(各个 记号和记号所表示的对象之间的关系)
语用 --表示在各个记号所出现的行为中, 它们的来源、使用和影响。
每种语言具有两个可识别的特性,即语言 的形式和该形式相关联的意义。

第三章 文法和语言课后习题参考答案

第三章 文法和语言课后习题参考答案

第三章文法和语言课后习题参考答案1. L(G)={abc}2. L(G[N])是无符号整数。

3.G3: E→D+E | D-E | DD→0|1|2|3|4|5|6|7|8|94. L(G[Z])={a n b n | n>0}5. 写一文法,使其语言是偶正整数的集合要求:(1)允许0打头(2)不允许0打头解:(1)G[S]=({S,P,D,N},{0,1,2,…,9},P,S)P:S→PD|DP->NP|ND→0|2|4|6|8N->0|1|2|3|4|5|6|7|8|9(2)G[S]=({S,P,R,D,N,Q },{0,1,2,…,9},P,S)P:S→PD|P0|DP->NR|NR->QR|QD→2|4|6|8N->1|2|3|4|5|6|7|8|9Q->0|1|2|3|4|5|6|7|8|96. 已知文法G:<表达式>::=<项>|<表达式>+<项>|<表达式>-<项><项>::=<因子>|<项>*<因子>|<项>/<因子><因子>::=(<表达式>)|i。

试给出下述表达式的推导及语法树。

(1)i; (2)(i) (3)i*i;(4)i*i+i; (5)i+(i+i);(6)i+i*i。

解:(1)<表达式>=><项>=><因子>=>i(2)<表达式>=><项>=><因子>=>(<表达式>)=>(<项>)=>(<因子>)=>(i)(3)<表达式>=><项>=><项>*<因子>=><因子>*<因子>=>i*i(4)<表达式>=><表达式>+<项>=><项>+<项>=><项>*<因子>+<项>=><因子>*<因子>+<因子>=>i*i+i=w(5)<表达式>=><表达式>+<项>=><项>+<项>=><因子>+<因子>=>i+(<表达式>)=> i+(<表达式>+<项>)=>i+(<项>+<项>)=> i+(<因子>+<因子>)=>i+(i+i)(6)<表达式>=><表达式>+<项>=><项>+<项>=><因子>+<项>=>i+<项>=>i+<项>*<因子>=> i+<因子>*<因子>=> i+i*i语法树见下图:7. 为句子i+i*i 构造两棵语法树,从而证明下述文法G[<表达式>]是二义的。

(完整版)编译原理第二版课后习答案

(完整版)编译原理第二版课后习答案

《编译原理》课后习题答案第一章第 1 章引论第 1 题解释下列术语:(1)编译程序(2)源程序(3)目标程序(4)编译程序的前端(5)后端(6)遍答案:(1)编译程序:如果源语言为高级语言,目标语言为某台计算机上的汇编语言或机器语言,则此翻译程序称为编译程序。

(2)源程序:源语言编写的程序称为源程序。

(3)目标程序:目标语言书写的程序称为目标程序。

(4)编译程序的前端:它由这样一些阶段组成:这些阶段的工作主要依赖于源语言而与目标机无关。

通常前端包括词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成这些阶段,某些优化工作也可在前端做,也包括与前端每个阶段相关的出错处理工作和符号表管理等工作。

(5)后端:指那些依赖于目标机而一般不依赖源语言,只与中间代码有关的那些阶段,即目标代码生成,以及相关出错处理和符号表操作。

(6)遍:是对源程序或其等价的中间语言程序从头到尾扫视并完成规定任务的过程。

第 2 题一个典型的编译程序通常由哪些部分组成?各部分的主要功能是什么?并画出编译程序的总体结构图。

答案:一个典型的编译程序通常包含 8 个组成部分,它们是词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、中间代码优化程序、目标代码生成程序、表格管理程序和错误处理程序。

其各部分的主要功能简述如下。

词法分析程序:输人源程序,拼单词、检查单词和分析单词,输出单词的机内表达形式。

语法分析程序:检查源程序中存在的形式语法错误,输出错误处理信息。

语义分析程序:进行语义检查和分析语义信息,并把分析的结果保存到各类语义信息表中。

中间代码生成程序:按照语义规则,将语法分析程序分析出的语法单位转换成一定形式的中间语言代码,如三元式或四元式。

中间代码优化程序:为了产生高质量的目标代码,对中间代码进行等价变换处理。

目标代码生成程序:将优化后的中间代码程序转换成目标代码程序。

表格管理程序:负责建立、填写和查找等一系列表格工作。

表格的作用是记录源程序的各类信息和编译各阶段的进展情况,编译的每个阶段所需信息多数都从表格中读取,产生的中间结果都记录在相应的表格中。

第三章 文法和语言(3.1-3.3)

第三章 文法和语言(3.1-3.3)

例如:|abc|=3
|ε|=0
3.2
字母表和符号串
6、符号串集合 定义 字母表上若干符号串组成的集合。 例如: 设有字母表={a,b,c},则有符号串集合: A={a,ab,bc ,abc}
3.2
字母表和符号串
二、符号串的运算 1、符号串的头尾、固有头和固有尾 如果z=xy一个符号串,那么x是z的头(前缀), y是z的尾(后缀),如果x是非空的, 那么y是固 有尾;同样如果y 是非空的, 那么x是固有头。 例如:z=abc 头: ε、a、ab、abc 尾: ε、c 、bc 、abc 固有头: ε、a、ab 固有尾: ε、c 、bc
3.3
文法和语言形式定义
句型、句子、语言:
例:G: S→0S1, S→01 L(G)={0n1n|n≥1}
例:G[E]: E→E+T|T T→T*F|F F→(E)|a
EE+T T+T F+T a+T a+T*F a+F*F a+a*F a+a*a 句子:用符号a,+,*,(和)构成的算术表 达式
举例:已知语言写文法 例1:L={anbn am bm |m,n ≥0}
G:S AB
A
aAb|ε
B
aBb|ε
文法的等价 若L(G1)=L(G2),则称文法G1和G2是等 价的。 如文法G1[A]:A→0R 与G2[S]:S→0S1等价 A→01 S→01 R→A1
3.2
字母表和符号串
二、符号串的运算 4、符号串集合的乘积 定义 设A、B为两个符号串集合,其乘积为 AB={xy|x∈A,y∈B} 例如: 若A={ab,bc}, B={ac,cb} 则AB={abac,abcb,bcac,bccb}

编译原理文法和语言课件

编译原理文法和语言课件

3
2. 设计词法分析器,将输入串转化为令牌序列。
语法分析器的设计
01
02
03
3. 设计语法分析器,根据文法规则和 令牌序列,生成语法树或中间代码。
4. 设计语义分析器,对生成的语法树 或中间代码进行校验和优化。
5. 设计代码生成器,将语法树或中间 代码转化为目标代码。
05
语义分析
语义分析的作用
编译原理文法和语言课件为 标题写一篇ppt通用模版
目 录
• 编译原理概述 • 文法与语言 • 词法分析 • 语法分析 • 语义分析 • 优化与代码生成 • 编译原理实践项目建议与指导
01
编译原理概述
编译原理的重要性
01
掌握计算机语言之间的转换原理
02
提高程序的执行效率
方便程序的调试和维护
03
编译原理的基本概念
01
确保程序的正确性
语义分析是编译器中检查程序是 否符合规范、是否有逻辑错误的 一部分。
类型检查
02
03
错误检查
语义分析可以进行类型检查,确 保变量和表达式的类型与程序中 的要求相符。
通过语义分析,编译器可以检查 出程序中的错误,包括语法错误 、类型不匹配等。
语义分析的实现方法
词法分析
将源代码转换为单词流。
基于正则表达式的词法规则设 计
FA的构建和转换方法
词法分析器的生成和测试流程
04
语法分析
语法分析器的作用
01
识别输入的源代码是否符合语 言的语法规则
02
将源代码转化为中间代码或机 器码
03
提高代码的可读性和可维护性
语法分析器的实现方法
自顶向下分析法

第3章 语法分析_文法与推导

第3章  语法分析_文法与推导
长春工业大学计算机科学与工程学院2011 春
Principle of Compiling
语言的层次:
四种语言可被4种自动机识别:
– 0型——图灵机
1型——线性界限自动机
– 2型——下推自动机 3型——有穷自动机
长春工业大学计算机科学与工程学院2011 春
Principle of Compiling
语法树的相关概念
结点:每个树的结点对应于一个符号即为结点的名字。 边:两个结点之间的连线。 根结点:没有边进入的结点。 分支:某个结点向下射出的边和其结点称为分支。
如:父子结点,兄弟结点 子树:语法树的某个结点和它向下射出的部分。 叶子/末端结点:没有向下射出边的结点称为叶子/末端结点。 在相对于句型的语法树中,叶子/末端结点可能是非终结符号。
例:G =(Vn,Vt,P,S) P:S->aSBE S->aBE EB->BE aB->ab bE->bb bE->be eE->ee
是一个上下文有关文法
长春工业大学计算机科学与工程学院2011 春
Principle of Compiling
推导
1.最左推导:在一个推导的过程中,如果每一步直接推导 所被替换的总是最左的非终结符号,那么这种推导称 为最左推导。
长春工业大学计算机科学与工程学院2011 春
Principle of Compiling 例:产生标识符的文法。
L:“字母”类非终结符, L→a∣b∣…∣z; D:“数字”类非终结符, D→0∣1∣…∣9; T:“字母或数字”类非终结符,则有:T→L∣D; S:“字母数字串”类,S→T∣ST; I:“标识符”,I→L∣LS; G=({a,b,…,z,0,…,9},{I,S,T,L,D},I,P)
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E E + E E * E a a a
共17页
E E * E a E + E a a
11
一个二义性程序语句

条件语句的二义文法:


S if expr then S S if expr then S else S S 其他语句(此处不再详细定义) if e1 then if e2 then s1 else s2
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9
二义(Ambiquity)文法
若一个文法存在某个句子对应两棵不同 的语法树,则称这个文法是二义的 或者, 若一个文法存在某个句子有两个不同的 最左(右)推导,则称这个文法是二义 的

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10
二义文法的例 E → a | E+E | E*E | (E)
非CFG在程序语言中的应用

在我们使用的程序语言中,有些语言结构 并不是总能用上下文无关文法描述的。 例:L1={wcw|w∈{a,b}+}。 aabcaab就 是L1的一个句子。

这个语言是检查程序中标识符的声明应先于 引用的抽象 它是检查过程声明的形参个数和过程引用的 参数个数一致问题的抽象。
通过对产生式施加不同的限制, Chomsky将文法分为四种类型: 0、1、2、3
共17页
4
Noam ·Chomsky
乔姆斯基(1928- ),美国语言学家,1972 年当选为国家科学院院士 他用类似数学公式的式子,来建立生成语 法体系,并以此来描写自然语言。 Chomsky的成果在心理学、医学、哲学、 逻辑学以及计算机学上都有很重要的应用

共17页 7
语法树的结果及其定理

从左到右读出叶子的标记,这样构成的 序列称为该语法树的结果 CFG的语法树结果定理 若G为CFG,对于α ≠ε ,有S =>* α , 当且仅当文法G有以α 为结果的一棵语法 树(推导树)
共17页
8
关于语法树的几点说明


语法树的结构反映了句型的语法结构 一棵语法树可以对应一个句型的多个推 导过程 有的句型可能对应多棵语法树(二义文 法)
第3章 文法和语言
湖南师范大学《编译原理》 授课教师:罗迅
推导

Derive
推导就是替换,用规则的右边去替换规则 的左边 一步推导只能使用一条规则

归约,也是替换
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2
语言的例子
S → 0S1 | 01

这个产生式所定义的语言是如下集合:

L(G) = {0n1n|n≥1}
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3
文法的类型
之二
if e1 then if e2 then s1 else s2 S S if expr then S S if expr then S else S S 其他语句(此处不再 详细定义)
if expr e1 if
then
S
else S s2
expr e2
then
S s1
共17页 15

共17页
5
文法的类型的关系
四种文法之间的逐级“包含”关系
0型文法 1型文法 2型文法 3型文法
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6
语法树
设G=( VN,VT,P,S)为一CFG,若一棵树满足 下列4个条件,则此树称作G的语法树(推导树):
每个结点都有一个标记,此标记是V的一个符号 根的标记是S 若一结点n是内部结点,并且有标记A,则肯定 A∈VN 如果结点n有标记A,其直接子孙结点从左到右的 次序是n1,n2,…,nk,其标记分别为A1, A2,…,Ak,那么A→A1A2,…,Ak一定是P中 的一个产生式
共17页 13
两棵语法树之一
if e1 then if e2 then s1 else s2 S if expr e1 if expr e2 then S s1 else S s2
共17页 14
then
S
S if expr then S S if expr then S else S S 其他语句(此处不再 详细定义)
共17页 16

例:L2={anbmcndm|n,m≥0}。

课后作业

教材第3章第7、9题
共17页
17

条件语句的二义语句

共17页
12
C语言中的if语句
二义语句:if e1 then if e2 then s1 else s2 if e1 { if e2 s1; else s2; } if e1 {if e2 s1;} else {s2;} 注意:C语言中没有“then”这个符号,多了花括号
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