第四章 词法分析课外训练
第四章词法分析
第四章词法分析本章将讨论词法分析程序的设计原则，单词的描述技术，识别机制及词法分析程序的自动构造原理。
4.2 正规表达式与正规集（正规语言）4.3 有穷自动机4.4 正规式和有穷自动机的等价性4.5正规文法和有穷自动机间的转换本章重点4.1 词法分析程序1.回顾什麽是词法分析程序实现词法分析（lexical analysis）的程序–逐个读入源程序字符并按照构词规则切分成一系列单词。
单词是语言中具有独立意义的最小单位，包括保留字、标识符、运算符、标点符号和常量等。
词法分析是编译过程中的一个阶段，在语法分析前进行。
也可以和语法分析结合在一起作为一遍，由语法分析程序调用词法分析程序来获得当前单词供语法分析使用。
2.常常遇到的术语Token单词,词标，符号 lexeme词素，词位 pattern模式，式样3.词法分析工作从语法分析工作独立出来的原因：简化设计改进编译效率增加编译系统的可移植性4.2正规表达式与正规集（正规语言）程序设计语言中的单词是基本语法成分.单词符号的语法可以用有效的工具加以描述，并且基于这类描述工具，实现词法分析程序的自动构造.一.正规式也称正则表达式,正规表达式（regular expression）是说明单词的模式(pattern)的一种重要的表示法（记号），是定义正规集的数学工具。
我们用以描述单词符号。
下面是正规式和它所表示的正规集的递归定义。
1.定义（正规式和它所表示的正规集）：设字母表为∑，辅助字母表∑`={Φ，ε，∣，∙，*，(，)} 。
1 。
ε和Φ都是∑上的正规式，它们所表示的正规集分别为{ε} 和{ } ；2。
任何a∈∑，a 是∑上的一个正规式，它所表示的正规集为{a}；3。
假定e1和e2都是∑上的正规式，它们所表示的正规集分别为L(e1) 和L(e2)，那么，(e1), e1∣e2, e1∙e2, e1*也都是正规式, 它们所表示的正规集分别为L(e1), L(e1)⋃L(e2), L(e1)L(e2) 和(L(e1))*。
编译原理复习题目集答案
编译原理复习题⽬集答案第4章词法分析重点内容：正规式转化为DFAa、正规式->NFAb、NFA -> DFA（⼦集法）c、DFA化简（分割法）题⽬1：课件例题：a、为R=(a|b)*(aa|bb)(a|b)*构造NFAb、从NFA构造DFA的算法c、化简题⽬2：4.7 例1：构造正规式相应的DFA：1(0|1)*101按照以下三步：（1）由正规表达式构造转换系统（NFA）（2）由转换系统（NFA）构造确定的有穷⾃动机DFA（3）DFA的最⼩化答：（1）构造与1(0|1)*101等价的NFA（2）将NFA转换成DFA：采⽤⼦集法，即DFA的每个状态对应NFA的⼀个状态集合：除X，A外，重新命名其他状态：1、将M 的状态分成⾮终态和终态集{X,A,B,C}和{D}。
2、寻找⼦集中不等价状态{X,A,B,C}=>{X}，{A,B}{C}=>{X}{A}{B}{C}，⽆需合并。
最后⽣成DFA ：题⽬3：⾃习、书本练习4.7，参考答案见《z4 书本练习4.7.doc 》已知⽂法G[S]：S →aA|bQ A →aA|bB|b B →bD|aQ Q →aQ|bD|b E →aB|bF F →bD|aE|b 1、构由于不可到达，去除E 、F 相关的多余产⽣式2、由新的G[S]构造NFA 如下5、使⽤分割法化简以上DFA G：5.1 令G={(0,1,3,4,6),(2,5)}// 分别为⾮终态和终态集5.2 由{0,1,3,4,6}a={1,3}，{0,1,3,4,6}b={3,2,5,6,4}将{0,1,3,4,6}划分为 {0,4,6}{1,3}，得G={(0,4,6),(1,3),(2,5)}5.3 由{0,4,6}b={3,6,4}，将之划分为{0},{4,6}，得G={(0),(4,6),(1,3),(2,5)}5.4 观察后，G中状态不可再分，为最⼩化DFA。
6、分别⽤ 0，4，1，2代表各状态，DFA状态转换图如下：造相应的最⼩的DFA第5章⾃顶向下的语法分析重点内容：LL（1）⽂法a、去除左递归b、LL（1）⽂法的判定（first、follow、select集）c、预测分析表d、使⽤栈和预测分析表对输⼊串的分析题⽬1：课件例题：消除左递归+判定+分析算术表达式⽂法GE→E+T│TT→T*F│FF→(E)│Id、分析输⼊串i+i*i#（1）消除G的左递归得到⽂法G‘E→TE 'E'→+TE'│εT→FT 'T'→*FT'│εF→(E)│i（2）求出每个产⽣式的select集,G’是LL(1)⽂法SELECT(E→TE' ) = { (,i }SELECT(E'→+TE' ) = { + } SELECT(E'→ε ) = { ),# }SELECT(T→FT' ) = { (,i } SELECT(T'→*FT' ) = { * }SELECT(T'→ε ) = { +,),# } SELECT(F→(E) ) = { ( }SELECT(F→ i ) = { i }（3）依照选择集合把产⽣式填⼊分析表注：表中空⽩处为出错题⽬2：作业、习题5.1：消除左递归+判定+分析G[S]:S->a|^|(T) T->T,S|Sd、分析输⼊串（a,a）#⽂法G[S]:S->a|^|(T)，T->T,S|S(1)给出对(a,(a,a))的最左推导(2)改写⽂法，去除左递归(3)判断新⽂法是否LL1⽂法，如是，给出其预测分析表(4)给出输⼊串（a,a）#的分析过程，判断其是否⽂法G的句⼦。
Chapter4 - 词法分析复习
其中 S={i,1,2} A={1,2,3} B={1,2,4} C={1,2,3,5,6,f} D={1,2,4,5,6,f} E={1,2,4,6,f} F={1,2,3,6,f}
FM 是DFA M的状态转换函数，定义如下： FM （S,a）＝A FM （S,b）＝B FM （A,a）＝C FM （A,b）＝B FM （B,a）＝A FM （B,b）＝D FM （C,a）＝C FM （C,b）＝E FM （D,a）＝F FM （D,b）＝D FM （E,a）＝F FM （E,b）＝D FM （F,a）＝C FM （F,b）＝E
正规文法逐级包含关系文法的形式化说明0型文法对任一产生式都有1型文法除s外对任一产生式都有s不得出现在任何产生式的右部2型文法对任一产生式都有3型文法任一产生式的形式都为aab或aa随着对产生式的约束条件逐渐增强文法描述语言的能力逐渐减字符串识别一个状态转换图可用于识别或接受一定的字符串字母其他字母或数字识别标识符的状态转换图数字其他数字识别整常数的状态转换图终结符上的星号读进不属于标识符部分的字符则把它退还给输入串正规式和正规集的递归定义上的正规式
状态集合I的ε-闭包表示为ε-closure(I)。 状态集I中任何状态S经任意条ε弧而能到达的状态集 S∈ε-closure(I)。 状态集合I的a弧转换表示为move(I,a)，定义为状态集合J， 其中：J是所有那些可从I中的某一状态经过一条a弧而到 达的状态的全体。 Ia = move(I,a) = ε-closure(J)。
因此得出上表 。 根据上述NFA的状态转换图及其确定化过程，可以构造与 它等价的DFA M。
DFA M＝〈{S,A,B,C,D,E,F}，{a,b}，FM，S，{C,D,E,F}〉
词法分析复习题
《词法分析》练习题一、选择题1．同正规式（a|b）*等价的正规式是__________________。
A．（a|b）+B．a*|b* C．(ab)* D．(a*|b*)+2.词法分析器的加工对象是______________。
A．中间代码B．单词C．源程序D．元程序3．称正规式R1、R2等价是指：______________。
A．R1和R2都是定义在一个字母表上的正规表达式B．R1和R2中使用的运算符相同C．R1和R2代表同一个正规集D．R1和R2代表不同的正规集4．如果一个有限自动机所能识别的字符串集合是无穷的，则它必_______________ A．含有多个状态B．含有多条有向边C．含有多个终止状态D．含有回路5．DFA与NFA的不同之处是___________________。
A．DFA只能含有一个终止状态，而NFA可以含有多个终止状态B．DFA的一个状态出发的边不能相同，而NFA的一个状态可以发出多条相同的边C．NFA和DFA所描述的字符串集合不同D．DFA和NFA使用的构造技术和对象不同6．如果一个正规式所代表的集合是无穷的，它必然包含的运算是___________。
A．连接运算B．或运算C．闭包运算D．括号(和)二、判断题1．一个确定的有限自动机DFA，可以通过多条路识别一个符号串2．一个非确定的有限自动机NFA，可以通过多条路识别一个符号串3．NFA的确定化算法具有消除ε边的功能4．如果一个有限自动机接受空符号串，则它的状态转换图一定含有ε边5．确定的有限自动机DFA具有翻译单词的能力6．对于任一有限自动机A，都存在一个正规式e，使L（A）=L（e）7．最小化的DFA所识别接受的正规集最小。
8．最小化的DFA，它的状态个数最小。
三、应用题：将下列各图表示的NFA确定化并最小化1．2．3．。
《编译原理》第4章词法分析
编译原理武汉大学计算机学院编译原理课程组第4章词法分析·词法分析器·单词符号·词法分析程序设计·词法分析器的自动生成4.1 词法分析器与单词符号词法分析程序依据语言词法规则，分析由字符组成的源程序，把它识别为一个一个具有独立意义的最小语法单位，即“单词”，并识别出与其相关的属性(如是标识符，是界限符，还是数，等等)，再转换成长度上统一的标准形式——属性字，把字符串形式的源程序改造成为单词符号串(属性字)形式的中间程序，以供其它部分使用。
1. 词法分析程序的作用如删除注解、空格、回车符、换行符之类非必要信息，把标识符登录入符号表及某些预加工处理等。
4.1 词法分析器与单词符号2.词法分析程序的地位·作为一个独立阶段⑴能独立地研究词法与语法两方面的特性。
⑵词法规则简单，可建立特别适用的有效分析技术，易于实现词法分析程序生成自动化。
⑶可以就同一语言，为每种不同的机器编写一个词法分析程序，而只编写一个共同的语法分析程序。
每当语法分析程序需要一个单词符号时就调用词法分析子程序，每一次调用，词法分析子程序就从源程序中识别出一个单词符号交给语法分析程序。
2.词法分析程序的地位4.1 词法分析器与单词符号·作为一个独立阶段·安排为一个子程序4.1 词法分析器与单词符号3. 单词符号程序语言的单词符号一般可分为五种：关键字、标识符、常数、运算符、界限符。
•单词种别一类一码；一符一码。
•单词符号的属性值反映单词符号特征或特性的值。
如标识符的符号表指针，常数的常数表指针等。
4.2 扫描程序的设计1．预处理如删除注解、空格、回车符、换行符之类非必要信息。
从源程序中处理出一串确定长度的输入字符，并将其装进词法分析程序指定的缓冲区——扫描缓冲区中。
4.2 扫描程序的设计1．预处理2．单词符号的识别——超前搜索•关键字的识别•标识符的识别•常数的识别•算符和界限符的识别4.2 扫描程序的设计状态转换图的实现：将状态转换图看作是通常的程序框图。
编译原理 第4章 语法分析练习题
8. (课本P100)设文法G为: SA AB | AiB BC | B+C C)A* | ( (1)将文法改写成LL(1)文法 (2)计算每个非终结符的FIRST集和FOLLOW集 (3)构造它的预测分析表
●
LL(1)分析表的构造
构造分析表步骤：为每个非终结符 A 和产生式 A→α重复以下两 个步骤： 1) 对于 First(α) 中的每个记号a ，都将 A→α添加到 表项目 M[A,a]中. 2) 若ε在 First(α)中, 则对于 Follow(A) 中的每个元素a ( 记号或 $), 都将 A→α添加到 M[A,a]中.
9. 下面文法属于哪类LR文法?试构造其SLR分析表. S(SR | a R,SR | ) 解:(1)拓广文法 (2)构造识别活前缀的DFA
(3)分析表如下:
10. 设文法G为: SA ABA | ε BaB | b (1)证明它是LR(1)文法. (2)构造它的LR(1)分析表. (3)给出输入符号串abab的分析过程.
1.在高级语言编译程序常用的语法分析方法中,递 归下降分析法属于____分析方法. B A.自左至右 B 自上而下 C自下而上 D自右向左
2.设有文法G[E]: ETE’ E’+TE’|ε TFT’ B T’*FT’| ε FIRST(T’)=____ C F(E)|id FOLLOW(F)=____ A.{(, id} B {*, ε} C{*,+,),$} D{+,),$}
③算符优先分析法 C,D: ①语法数 ③最左推导 E: ①右递归 ③直接右递归 ④预测递归分析法 ② 有向无环图 ④最右推导 ② 左递归 ④直接左递归
④ 7.自底向上语法分析采用 A 分析法,常用的是自底 向上语法分析有算符优先分析法和LR分析法.LR分 ④ 算符优先分析是寻找右句 析是寻找右句型的B ;而 ③ ③ 型的 C .LR分析法中分析能力最强的是 D ;分析能力 最若的是 E .② A: ①递归 ② 回溯 ③枚举 ④移进-规约 B,C: ①短语 ② 素短语 ③最左素短语 ④句柄 D,E: ①SLR(1) ② LR(0) ③LR(1) ④LALR(1)
编译原理练习题及答案
第一章练习题（绪论）一、选择题1．编译程序是一种常用的软件。
A) 应用B) 系统C) 实时系统D) 分布式系统2．编译程序生成的目标代码程序是可执行程序。
A) 一定B) 不一定3．编译程序的大多数时间是花在上。
A) 词法分析B) 语法分析C) 出错处理D) 表格管理4．将编译程序分成若干“遍”将。
A)提高编译程序的执行效率；B)使编译程序的结构更加清晰，提高目标程序质量；C)充分利用内存空间，提高机器的执行效率。
5．编译程序各个阶段都涉及到的工作有。
A) 词法分析B) 语法分析C) 语义分析D) 表格管理6．词法分析的主要功能是。
A) 识别字符串B) 识别语句C) 识别单词D) 识别标识符7．若某程序设计语言允许标识符先使用后说明，则其编译程序就必须。
A) 多遍扫描B) 一遍扫描8．编译方式与解释方式的根本区别在于。
A) 执行速度的快慢B) 是否生成目标代码C) 是否语义分析9．多遍编译与一遍编译的主要区别在于。
A)多遍编译是编译的五大部分重复多遍执行，而一遍编译是五大部分只执行一遍；B)一遍编译是对源程序分析一遍就立即执行，而多遍编译是对源程序重复多遍分析再执行；C)多遍编译要生成目标代码才执行，而一遍编译不生成目标代码直接分析执行；D)多遍编译是五大部分依次独立完成，一遍编译是五大部分交叉调用执行完成。
10．编译程序分成“前端”和“后端”的好处是A)便于移植B)便于功能的扩充C)便于减少工作量D)以上均正确第二章练习题（文法与语言）一、选择题1．文法 G 产生的 (1) 的全体是该文法描述的语言。
A.句型B. 终结符集C. 非终结符集D. 句子2．若文法 G 定义的语言是无限集，则文法必然是 (2) A递归的 B 上下文无关的 C 二义性的 D 无二义性的3． Chomsky 定义的四种形式语言文法中， 0 型文法又称为(A)文法；1 型文法又称为(C)文法；2 型语言可由(G) 识别。
A 短语结构文法B 上下文无关文法C 上下文有关文法D 正规文法E 图灵机F 有限自动机G 下推自动机4．一个文法所描述的语言是(A)；描述一个语言的文法是(B)。
编译原理第4章习题及答案(词法分析)
解：
4.8构造以下3型文法相应的最简自动机(“最简自动机”应该是“最简确定自动机”)：
G:S → aS|bA|a
A → aS|bA|bB
B →bB | b
解：
a
b
Ia
Ib
-S
SZ
A
-S
SZ
A
A
S
AB
+SZ
SZ
A
B
BZ
A
S
AB
+Z
AB
S
ABZ
+ABZ
S
ABZ
4.9构造以下自动机相应的3型文法G：
（3）由正规式(1|…|9)(0|1|2|…|9)*构造的DFA3为：
（4）依题意构造的DFA4为：
（5）确定有限自动机与3型文法等价。而“a和b的个数相等的所有ab串”属上下文有关，需要1型文法描述，故确定有限自动机不能描述。
4.4构造下列正规式相应的NFA，然后转换为DFA：
（1）(a|b)*a(a|b|ε)
习题 第4章词法分析
4.1编写以下字符串集的正规式（若没有正规式则说明原因）：
（1）以a开头和结尾的所有小写字母串；
（2）以a开头或/和结尾的所有小写字母串；
（3）不以0开头的所有数字串；
（4）每个5均在每个1之前的所有数字串；
（5）a和b的个数相等的所有ab串。
4.2简述由下列正规式生成的语言：
（1）(a|b)*a(a|b|ε)
4.5构造自动机A1和A2，使得
L(A1)={ε,an,ban|n≥1}
L(A2)={ε,(ab)n|n≥1}
4.6将下列NFA确定化：
4.7消除下列εDA的ε边：
[定稿]第4章词法分析作业参考答案
![[定稿]第4章词法分析作业参考答案](https://img.taocdn.com/s3/m/b7aaa45dce84b9d528ea81c758f5f61fb7362899.png)
第4章词法分析作业参考答案4.7练习（P72）1．构造下列正规式相应的DFA：(4) b((ab)*|bb)*ab解：先将正规式转换为NFA，转换过程如下：以下为最终所得的NFA图：然后，将此NFA转换为DFA：转换关系矩阵如下表：所得DFA图如下：最后，将此DFA化简后如下：4、把图4.21（a）和（b）分别确定化和最小化：(a)图【解】子集法：重命名：确定化的DFA为：(b)图【解】【解】初始划分得Π0：终态组{0}，非终态组{1,2,3,4,5}对非终态组进行分割：{1,2,3,4,5}a ={0,1,3,5}而{0,1,3,5}既不属于{0}，也不属于{1,2,3,4,5}∵{4} a {0}，所以得新划分Π1：{0}，{4}，{1,2,3,5}对{1,2,3,5}进行分割：∵{1,5} b {4}{2,3} b {1,2,3,5}，故得新划分Π2：{0}，{4}，{1, 5}，{2,3}{1, 5} a {1, 5}{2,3} a {1,3}，故状态2和状态3不等价，得新划分：Π3：{0}，{2}，{3}，{4}，{1, 5}这是最后划分最小DFA：7．给文法G[S]：S→aA|bQA→aA|bB|bB→bD|aQQ→aQ|bD|bD→bB|aAE→aB|bFF→bD|aE|b构造相应的最小的DFA。
【解】首先，将正规式转换成NFA如下：然后，将此NFA转换为DFA：转换关系矩阵如下表：所得DFA图如下：化简后的最后划分为：T0={T0},T1={T1,T2},T3={T3,T4},T5={T5,T6},其中T3为终态。
最后，将此DFA化简后如下：8．给出下述文法所对应的正规式：S→0A|1BA→1S|1B→0S|0【解】由题意得：A=>1S|1，B=>0S|0 ，S→0A|1B，将A，B右端代入S的产生式得：S→0(1S|1)|1(0S|0)=01S|01|10S|10=(01|10)| (01|10)S∴S→(01|10)| (01|10)S∴S=(01|10)| (01|10)*∴该文法所对应的正规式为：(01|10)| (01|10)*9将图4.22的DFA最小化，并用正则式描述所识别的语言。
编译原理第4章答案
第四章词法分析1．构造下列正规式相应的DFA：(1)1(0|1) * 101(2)1(1010* | 1(010) * 1)* 0(3)a((a|b) * |ab * a)* b(4)b((ab)* | bb) * ab解：(1)1(0|1) * 101 对应的 NFA为1101012341下表由子集法将NFA 转换为 DFA：I I0=ε-closure(MoveTo(I,0))I1=ε-closure(MoveTo(I,1))A[0]B[1]B[1]B[1]C[1,2]C[1,2]D[1,3]C[1,2]D[1,3]B[1]E[1,4]E[1,4]B[1]B[1]001101A B C D E110,1(2)1(1010 * | 1(010) * 1)* 0 对应的 NFA 为εε1101010 01234561εε101978ε下表由子集法将NFA 转换为 DFA：I I=ε-closure(MoveTo(I,0))I1= ε-closure(MoveTo(I,1))A[0]B[1,6]B[1,6]C[10]D[2,5,7]C[10]D[2,5,7]E[3,8]B[1,6]E[3,8]F[1,4,6,9] F[1,4,6,9]G[1,2,5,6,9,10]D[2,5,7]G[1,2,5,6,9,10]H[1,3,6,9,10]I[1,2,5,6,7] H[1,3,6,9,10]J[1,6,9,10]K[2,4,5,7] I[1,2,5,6,7]L[3,8,10]I[1,2,5,6,7] J[1,6,9,10]J[1,6,9,10]D[2,5,7]K[2,4,5,7]M[2,3,5,8]B[1,6]L[3,8,10]F[1,4,6,9] M[2,3,5,8]N[3]F[1,4,6,9] N[3]O[4]O[4]P[2,5]P[2,5]N[3]B[1,6]1L111111010B I KA D E F M00110 00C11G H J101NP O(3)a((a|b) * |ab * a)* b(略 )(4)b((ab) * | bb) * ab(略 )2．已知 NFA=（ {x,y,z},{0,1},M,{x},{z} ）其中：M(x,0)={z},M(y,0)={x,y},M(z,0)={x,z},M(x,1)={x}, M(y,1)=φ ,M(z,1)={y},构造相应的 DFA。
工学第四章词法分析1课件
内部字符串
整数值
数值
0或1 内部字符串
-
-
-
-
…..
-
-
-
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计算机教研室
考虑下述C++代码段：while (i>=j) i--; 经词法分析器处理后，它将被转换为如下的单词符号 序列： <while, -> <(,-> <id,指向i的符号表项的指针> <>=,-> <id,指向j的符号表项的指针> <),-> <id,指向i的符号表项的指针> <--,-> <;,->
点，另一个为句末符。所以一直搜索到这里 才能区分开1 句是DO语句，3语句是赋值句。 语句2、4主要区别在于右括号之后的第一个字符：一个 为字母，另一个为等号。所以也只能搜索到该字符才能得 到语句2是IF语句，语句4是赋值句。
2024/7/22
第四章：词法分析
12/47
计算机教研室
4.2单词的描述工具
的值。标识符单列一种。常数按类型分种类。
2024/7/22
第四章：词法分析
4/47
计算机教研室
1）按单词种类分类
单词名称
类别编码 单词值
标识符
1
无符号常数(整)
2
无符号浮点数
3
布尔常数
4
字符串常数
5
保留字
6
分界符
7
2024/7/22
第四章：词法分析
内部字符串 整数值 数值 0或1 内部字符串 保留字或内部编码 分界符或内部编码
任何a∈Σ, a是Σ上的一个正规式,它所表示的正规集为
第4章 词法分析
4.1.1 单词的分类与识别
2. 单词的识别
字母开头 —— 关键字或标识符； 数字开头 —— 数值型常量； ‘ 或 “ 开头 —— 字符型常量或字符串常量； 其它 —— 多数以自身形态识别，如+，:=，…
※ 如何区别关键字和标识符？
目前，大多数编译程序使用“保留字”，即关键 字不能用作标识符。系统预先造好关键字表，识别出 的字符串，先查“关键字”表，查到了，视为关键字， 否则，视为标识符。
翻译器主程序 识别器
Token序列 (单词串)
（1）识别器：识别单词的有限自动机
（2）翻译器：根据有限自动机所识别出的对象， 完成从单词串到单词的Token串的翻译。
一个简单识别器的设计
赋赋
一个简单的词法分析程序设计
4.2.3 词法分析结果示例
【例4.1】Pascal片段
… x1:=x1+1; begin
yy:=5; zz:=yy*x1; end; while (x1=20) do x1:=yy; …
4.2.3 词法分析结果示例
关键字表 界符表
KT[k]
1 begin 2 end
while 3 do 4…
PT[p]
1 :=
2; 3+ 4* 5(
6) 7=
…
符号表
IT[i] 1 x1 2 yy 3 zz 4
第4章 词法分析
※ 词法分析程序又称扫描器，任务有两个：
(1) 识别单词 ——从用户的源程序中把单词分离出来;
(2) 翻译单词 ——把单词转换成机内表示，便于后续处理。
【内容提要】
4.1 词法分析的基本概念 4.2 词法分析程序的设计
4.1 词法分析的基本概念 4.1.1 单词的分类与识别 4.1.2 单词的机内表示
第4章 词法分析(1-6)
正规集分别为L(e1)和L(e2)，那么，(e1), e1 e2,
e1e2, e1也都是正规式,它们所表示的正规集分 别为L(e1), L(e1)L(e2), L(e1)L(e2)和(L(e1))。 4。仅由有限次使用上述三步骤而定义的表达式才 是上的正规式，仅由这些正规式所表示的集合 才是上的正规集。
7
例如：图3.1的源程序经词法分析器的输出 〈while，—— 〉 〈id，指向i的符号表入口的指针〉
〈relop ， NE 〉
〈id，指向j的符号表入口的指针〉 〈do，—— 〉 〈if，——〉 〈id，指向i的符号表入口的指针〉 〈id，指向j的符号表入口的指针〉
8
3 把词法分析设计成一个独立程序
解： 正规式
a a|b ab a* (a|b)(a|b) (a|b)* (a|b)*(aa|bbb)(a|b)* (a|b)*abb
正规集
{a} {a,b} {ab} { ,a,aa,…} {aa,ab,ba,bb} {a,b}上的任意串 *上所有含有两个相继的a
或三个连续的b的a、b串
以abb结尾的a、b串
定义：如：标识符的文法定义
I-> aA|bA|……|zA
A-> aA|bA|……|zA|ε
A-> 0A|1A|……|9A|ε
或 则 用l代表字母，d代表数字 I->lA A->lA|dA|ε
识别单词的装置：FA（finite automata）
34
2 正则语言的识别装置-FA
为了构造词法分析器，要研究构词法、每种词类的结 构模式以及识别它的数学模型——有穷自动机FA。 FA的模拟程序可以作为词法分析器的控制程序。
第4章词法分析
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？
第4章词法分析
式(Regular Expression,Re)来描述。 ➢ 正规式也称正则表达式,正规表达式是说明单
词的模式(pattern)的一种重要的表示法(记号)， 是定义正规集的数学工具。正规式描述的集合 称作正规集。 ➢ 正规文法与正规式具有等价性。 ➢ 单词更适合用正规式（直观）来定义。
第4章词法分析
2、词法分析程序
源程序
Token
词法分析程序
语法分析程序 ….
get token
➢主要任务：
–读源程序，产生单词符号
➢其他任务：
–滤掉空格，跳过注释、换行符
–追踪换行标志，标志出错源程序，
–宏展开，……
第4章词法分析
➢ 单词符号一般可分为下列五种：
– 1、基本字（关键字）：if, while, 等 – 2、标识符：如常量名、变量名、过程名等 – 3、常数（量）：25, 3.1415, TRUE, “ABC”等 – 4、运算符：如 + - * / < <=等 – 5、界符：逗号，分号，括号等
Aa|d)|ε)
S= a(a|d)*
// S= a((a|d)+| ε) ？
求：文法G[S] S→Sc|Bc B→Bb|Ab A→Aa|a
得正规式。 S= Sc | Bc = Sc | aa* bb*c = aa* bb*cc*
第4章 词法分析
5
其他字符
返回S
出口
双界符
• 有穷自动机是一种数学模型，具有离散的输入与输出， 系统可处于有穷状态中的任何一个 • 作为一种识别装置，它能准确地识别正规集，即识别正 规文法所定义的语言和正规式所表示的集合 • 引入有穷自动机这个理论，正是为词法分析程序的自动 构造寻找特殊的方法和工具 有穷自动机分为两类： 确定的有穷自动机（DFA） (Deterministic Finite Automata) 不确定的有穷自动机（NFA） (Nondeterministic Finite Automata)
词法分析程序的输出
词法分析程序所输出的单词符号常常采用以下 二元式表示： (单词种别，单词自身的值)。 单词种别：语法分析需要的信息 单词自身的值：编译其他阶段需要的信息 例如：const i=25,yes=1;
对某些单词来说，不仅仅需要它的值，还需要其它一 些信息以便编译的进行。例如标识符的各种属性可以 保存在符号表中，因此可以用一个指针指向它： （标识符，指向该标识符所在符号表中位置的指针） const i=25,yes=1;对单词i和yes的表示为： （标识符，指向i的表项的指针） （标识符，指向yes的表项的指针）
知 识 结 构
知识结构
⑤ ③
正规文法 ② 描述
正规式
{正规集} ① ⑥ 词法分析
有穷自动机（NFA 寻 找 ④ 特 殊 识别 方 法 和 工 具
DFA)
自动构造工具LEX
本章重点
单词的描述工具 单词的识别系统 设计和实现词法分析程序
首先需要描述和刻画程序设计语言中的原子单位— —单词，其次需要识别单词和执行某些相关的动 作。 描述程序设计语言的词法的机制是正则表达式，识 别机制是有穷状态自动机。
编译原理第四章 词法分析
第四章词法分析课前索引【课前思考】◇词法分析程序的功能是什么？◇ PL/0词法分析程序识别哪几种单词？◇画出PL/0词法分析程序的流程图。
◇ C语言，PASCAL语言的标识符和数的表示分别有什么规定？◇编写一个程序（C的，或PASCAL的）识别C++语言的标识符。
【学习目标】◇明确词法分析在编译过程所处的阶段和作用。
◇掌握词法分析程序的手工实现方法。
◇理解通常的单词分类和构词规则。
◇会使用单词的描述和识别机制。
◇掌握词法分析程序的自动构造原理。
【学习指南】词法分析程序是编译程序的一个构成成分，它的主要任务是扫描源程序，按构词规则识别单词，并报告发现的词法错误。
词法分析也是语法分析的一部分，把词法分析从语法分析中独立出来是为了使编译程序结构清晰，也是为了便于使用自动构造工具，提高编译效率。
本章首先介绍词法分析程序的功能和设计原则，然后引入正规式和其对单词的描述，接着讲述有穷自动机理论，最后给出词法分析程序的自动构造原理。
【难重点】◇如何设计和实现词法分析程序◇正规式的定义-如何用作单词的描述工具◇有穷自动机的定义和分类-如何用作单词的识别系统◇正规式到有穷自动机的转换算法-词法分析程序的自动构造原理【知识结构】词法分析是编译的第一个阶段，它的主要任务是从左至右逐个字符地对源程序进行扫描，产生一个个单词序列，用以语法分析。
执行词法分析的程序称为词法分析程序或扫描程序。
本章我们将讨论词法分析程序的设计原则，单词的描述技术，识别机制及词法分析程序的自动构造原理。
词法分析程序的主要任务：- 读源程序，产生单词符号词法分析程序的其他任务：- 滤掉空格，跳过注释、换行符- 追踪换行标志，复制出错源程序，- 宏展开，……本章要点：- 告诉你掌握词法分析程序的设计和实现的办法- 首先需要描述和刻画程序设计语言中的原子单位--单词，其次需要识别单词和执行某些相关的动作。
- 描述程序设计语言的词法的机制是正则表达式，识别机制是有穷状态自动机。
矿产
矿产资源开发利用方案编写内容要求及审查大纲
矿产资源开发利用方案编写内容要求及《矿产资源开发利用方案》审查大纲一、概述
㈠矿区位置、隶属关系和企业性质。
如为改扩建矿山, 应说明矿山现状、
特点及存在的主要问题。
㈡编制依据
(1简述项目前期工作进展情况及与有关方面对项目的意向性协议情况。
(2 列出开发利用方案编制所依据的主要基础性资料的名称。
如经储量管理部门认定的矿区地质勘探报告、选矿试验报告、加工利用试验报告、工程地质初评资料、矿区水文资料和供水资料等。
对改、扩建矿山应有生产实际资料, 如矿山总平面现状图、矿床开拓系统图、采场现状图和主要采选设备清单等。
二、矿产品需求现状和预测
㈠该矿产在国内需求情况和市场供应情况
1、矿产品现状及加工利用趋向。
2、国内近、远期的需求量及主要销向预测。
㈡产品价格分析
1、国内矿产品价格现状。
2、矿产品价格稳定性及变化趋势。
三、矿产资源概况
㈠矿区总体概况
1、矿区总体规划情况。
2、矿区矿产资源概况。
3、该设计与矿区总体开发的关系。
㈡该设计项目的资源概况
1、矿床地质及构造特征。
2、矿床开采技术条件及水文地质条件。
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第四章词法分析
（一）内容
本章介绍编译程序的第一个阶段词法分析的设计原理和设计方法，包括源程序输入与词法分析程序输出、正则文法及其状态转换图、确定的有限自动机（DFA）、不确定的有限自动机（NFA）、正则表达式与正规集。
（二）本章重点
词法分析器的逻辑结构与功能，状态转换图，正规表达式与正规集、DFA、NFA及其等价转换，NFA的确定化，DFA的最小化。
（三）本章难点
正则式与自动机的应用，NFA的确定化，DFA的最小化。
（四）本章考点
正规式到NFA的转换。
NFA的确定化。
DFA的最小化。
（五）学习指导
掌握正规文法、状态转换图、DFA、NFA、正规表达式和正规集的基本概念和词法分析器的设计与程序编写。
词法分析的任务是对源语言所编写的代码进行从左到右的扫描，产生一个个的单词符号（token），由这些单词符号形成的中间程序是后续语法分析输入。
在理论上词法分析器的构造是根据一种语言的正规文法描述形成相应的状态转换图（DFA），若输入字符串能够被该DFA接受，则认为当前输入是语言中的一个单词符号。
因此，DFA的构造是本章学习的重点。
附训练试题：
1写出能被5整除的十进制整数的文法及正规表达式。
2：已知有限自动机如图
(1)以上状态转换图表示的语言有什么特征？
(2)写出其正规式与正规文法.
(3)构造识别该语言的确定有限自动机DFA.
3请构造与正规式R=(a*b)*ba(a|b)*等价的状态最少的DFA（确定有限自动机）
4设字符集∑={ a, b } ,请写出不以a开头的但以aa结尾的字符串集合的正规表达式，并构造与之等价的状态最少的DFA。