语法和语义分析

编程语言的语法与语义分析编程语言是程序员用来编写计算机程序的一种人造语言。

它具有自己的语法和语义规则，用以描述计算机程序的结构和行为。

在编写程序时，程序员需要通过语法和语义分析来确保程序的正确性和可靠性。

一、语法分析语法分析是编程语言的第一步，它用于检查程序中的语法错误。

语法是一种规则系统，用于定义编程语言中有效语句和表达式的结构。

通过语法分析，程序员可以确定程序是否符合语法规则。

常见的语法分析方法包括上下文无关文法和词法分析。

1. 上下文无关文法上下文无关文法（Context-Free Grammar）是一种形式化的语言描述工具，用于定义编程语言的语法。

它由一组产生式（Production Rules）组成，每个产生式描述了一个语法结构的生成方式。

通过上下文无关文法，程序员可以将程序按照规定的语法结构进行构造。

例如，C语言中的产生式可以定义为"E -> E + T"，表示表达式E的生成方式为"E加T"。

2. 词法分析词法分析（Lexical Analysis）是语法分析的一部分，用于将程序源代码划分为一个个的词法单元（Tokens）。

词法单元是编程语言的最小单位，包括关键字、标识符、操作符等。

通过词法分析，程序员可以检查程序中的词法错误，并将其转化为更易于处理的数据结构。

例如，在C语言中，"for(int i=0; i<10; i++)"可以被词法分析为"for"、"("、"int"、"i"、"="、"0"、";"、"i"、"<"、"10"、";"、"i++"、")"等词法单元。

语法、语义、语用语法、语义、语用的区别(2012-12-23 22:38:32)汉语是缺乏形态标志的语言，注重意合是汉语语法的一个主要特点。

汉语的语序对语义的制约性很强，句法成分之间存在着较复杂的语义关系，在许多情况下仅对语法形式进行句法结构分析是解释不了句子的内部规律的。

教学实践表明，让外国学生按照教材上所展示的句法结构模式去造句，他们有时会造出许多符合句法但不合情理也不能使用的句子来，究其原因，正是错在句子语义搭配和语用选择上。

句法、语义和语用这三个平面既有联系又有区别。

句法是基础，语义和语用都要通过句法结构才能表现。

句法结构中构成成分之间存在着诸如主谓、动宾、动补、偏正等句法关系意义，同时也存在着诸如动作与施事、受事、处所、工具等语义关系意义，还存在着诸如陈述、话题、焦点和预设、已知信息与新信息等语用意义。

但是，句法、语义和语用实际上又处于不同平面上，它们之间并没有严格的对应。

例如：“写文章”、“写毛笔”、“写黑板”，句法结构完全相同（动宾），但分别表达了“动作与结果”、“动作与工具”、“动作与处所”不同的语义关系；又如：“客人来了”与“来了客人”，两个句法结构的语义关系基本相同，“客人”与“来”都是“施事”与“动作”的关系，但句法关系分别是主谓和动宾。

语用意义也不相同，前一个结构的“客人”是定指，表达已知信息，后一个结构的“客人”是非定指，表达新信息。

更复杂一点的结构，如：①“床上躺着一个人”；②“那个人在床上躺着”；③“那个人躺在床上”；④“床上的那个人躺着”，这几个句子的句法结构关系各不相同，但语义关系基本相同，“人”、“床上”、“躺”之间都是“施事”、“处所”与“动作”的关系。

语法教学中进行语义分析，除了上述指出的句法成分间的语义规定性，即施事（主体）、受事与事（客体）、对象、处所、时间、结果、原因、目的、方式等之外，主要还是对语义指向的分析。

由于汉语句法上的结合关系与语义的结合关系存在着不一致的现象，语义指向分析对理解句子的语义结构显得尤其重要。

词法分析、语法分析、语义分析词法分析（Lexical analysis或Scanning）和词法分析程序（Lexical analyzer或Scanner） 词法分析阶段是编译过程的第⼀个阶段。

这个阶段的任务是从左到右⼀个字符⼀个字符地读⼊源程序，即对构成源程序的字符流进⾏扫描然后根据构词规则识别单词(也称单词符号或符号)。

词法分析程序实现这个任务。

词法分析程序可以使⽤lex等⼯具⾃动⽣成。

语法分析（Syntax analysis或Parsing）和语法分析程序（Parser） 语法分析是编译过程的⼀个逻辑阶段。

语法分析的任务是在词法分析的基础上将单词序列组合成各类语法短语，如“程序”，“语句”，“表达式”等等.语法分析程序判断源程序在结构上是否正确.源程序的结构由上下⽂⽆关⽂法描述.语义分析（Syntax analysis） 语义分析是编译过程的⼀个逻辑阶段. 语义分析的任务是对结构上正确的源程序进⾏上下⽂有关性质的审查, 进⾏类型审查.例如⼀个C程序⽚断: int arr[2],b; b = arr * 10; 源程序的结构是正确的. 语义分析将审查类型并报告错误:不能在表达式中使⽤⼀个数组变量,赋值语句的右端和左端的类型不匹配.Lex ⼀个词法分析程序的⾃动⽣成⼯具。

它输⼊描述构词规则的⼀系列正规式,然后构建有穷⾃动机和这个有穷⾃动机的⼀个驱动程序,进⽽⽣成⼀个词法分析程序.Yacc ⼀个语法分析程序的⾃动⽣成⼯具。

它接受语⾔的⽂法,构造⼀个LALR(1)分析程序.因为它采⽤语法制导翻译的思想,还可以接受⽤C语⾔描述的语义动作,从⽽构造⼀个编译程序. Yacc 是 Yet another compiler compiler的缩写.源语⾔（Source language）和源程序（Source program） 被编译程序翻译的程序称为源程序,书写该程序的语⾔称为源语⾔.⽬标语⾔（Object language or Target language）和⽬标程序（Object program or Target program） 编译程序翻译源程序⽽得到的结果程序称为⽬标程序, 书写该程序的语⾔称为⽬标语⾔.中间语⾔（中间表⽰）（Intermediate language(representation)） 在进⾏了语法分析和语义分析阶段的⼯作之后，有的编译程序将源程序变成⼀种内部表⽰形式，这种内部表⽰形式叫做中间语⾔或中间表⽰或中间代码。

语法分析语义成分、语义特征、语义指向语法分析汉语语法的系统研究始于百年前的《马氏文通》。

学者们一直忙于进行对句法结构中句子成分和词类及句型的分析，即作句法分析，对语义分析和语用分析也涉及一点，大都是不自觉的。

20世纪80年代开始，由于受到国外语法新理论的启发，如生成语法、格语法、功能语法、认知语法，特别是受了符号学的启发，我国学者结合汉语语法研究的实际明确提出了语法研究的三个层面的新理论。

他们认为语法研究应包含句法分析、语义分析和语用分析三方面的内容，应该分清三者并结合起来研究，要加强语义和语用方面的研究，其中对语义方面提出了较多的分析方法。

在吸收了三个层面理论。

但对术语和分析方法没有作定义式说明。

有必要在此对三者作简要的介绍。

句法分析：找出句法结构中的句法成分、指名构成成分的词语类别和词、语、句的整体类型或格式等，也就是对语法单位之间的结构关系和语法单位的类型进行的分析。

语义分析：指出句中动词与有关联的名词语所指事物之间的语义关系，即动作与施事、受事、遇事、工具、时间、处所等关系以及指出其他词语之间的语义关系，如领属、同位、方式等；此外，还包括语义成分、语义指向、语义特征等的分析。

简言之，指语法单位之间的语义关系的分析，实际上是客观事理关系的分析。

语用分析：包括话题和说明、表达重点、语境、省略和倒桩、语气和语调(停顿、重音、句调的升降)等的分析，也就是语言符号与它的使用者、使用环境之间的关系的分析。

下面举几个例子作句法分析：(1)狼咬死了他家的羊。

(带宾主谓句、主动句)主谓动宾中补定中定中(2)狼把他家的羊咬死了。

("把"字句)主谓状中中补(3)他家的羊被狼咬死了。

("被"字句)主谓定中状中定中中补附：这里的"三个层面"也叫"三个平面"，指句法、语义、语用，有的学者称"结构、语义、表达"三个方面，有的学者称"语表、语里、语值"小三角。

现代汉语语法的五种分析方法现代汉语语法的五种分析方法是语法学基础里很重要的一个内容,老师上课也会讲到,我在这里把最简略的内容写在下面，希望能对本科生的专业课学习有所帮助详细阐释中心词分析法、层次分析、变换分析法、语义特征分析法和语义指向分析的具体内涵：一. 中心词分析法：分析要点：1．分析的对象是单句；2．认为句子又六大成分组成——主语、谓语（或述语）、宾语、补足语、形容词附加语（即定语）和副词性附加语（即状语和补语）。

这六种成分分为三个级别：主语、谓语（或述语）是主要成分，宾语、补足语是连带成分，形容词附加语和副词性附加语是附加成分；3．作为句子成分的只能是词；4．分析时，先找出全句的中心词作为主语和谓语，让其他成分分别依附于它们；5．分析步骤是，先分清句子的主要成分，再决定有无连带成分，最后指出附加成分。

标记：一般用║来分隔主语部分和谓语部分，用══标注主语，用——标注谓语，用~~~~~~标注宾语，用（）标注定语，用[ ]标注状语，用< >标注补语。

作用：因其清晰明了得显示了句子的主干，可以一下子把握住一个句子的脉络，适合于中小学语文教学，对于推动汉语教学语法的发展作出了很大贡献。

还可以分化一些歧义句式。

比如：我们五个人一组。

（1）我们║五个人一组。

（2）我们五个人║一组。

总结：中心词分析法可以分化一些由于某些词或词组在句子中可以做不同的句子成分而造成的歧义关系。

局限性：1．在一个层面上分析句子，层次性不强；2．对于一些否定句和带有修饰成分的句子，往往难以划分；如：我们不走。

≠ 我们走。

封建思想必须清除。

≠ 思想清除。

3. 一些由于句子的层次关系不同而造成的歧义句子无法分析；如：照片放大了一点儿。

咬死了猎人的狗。

二. 层次分析：含义：在分析一个句子或句法结构时，将句法构造的层次性考虑进来，并按其构造层次逐层进行分析，在分析时，指出每一层面的直接组成成分，这种分析就叫层次分析。

朱德熙先生认为，层次分析不能简单地将其看作是一种分析方法，而是应当看做一种分析原则，是必须遵守的。

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)……标识符（需进一步判断是否为关键字）数字+=+-=-词法分析状态转换图（终结状态右上角*表示多读一个符号）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sum 3.2 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 用来存放整型单词；③syn 用来存放单词符号的种别码。

自然语言处理中的语法与语义分析自然语言处理（Natural Language Processing，简称NLP）是计算机科学与人工智能领域中的一个重要研究方向，旨在让计算机能够理解、处理和生成自然语言的信息。

而语法与语义分析是NLP中的两个重要组成部分，它们在处理和分析文本的过程中发挥着关键的作用。

本文将重点探讨自然语言处理中的语法与语义分析的概念、技术及应用。

第一节：语法分析语法分析（Syntactic Analysis）是自然语言处理中的一项重要任务，旨在确定一段文本中的各个单词或短语之间的句法关系。

语法分析通常采用上下文无关文法（Context-Free Grammar，简称CFG）来描述和分析句子的结构。

常用的语法分析方法包括依存句法分析和短语结构句法分析。

依存句法分析（Dependency Parsing）是指通过分析句子中词与词之间的依存关系，构建依存树来描述句子的结构。

依存句法分析可以帮助我们理解句子中单词之间的关系，如主谓关系、修饰关系等。

依存句法分析在机器翻译、信息抽取等任务中都有广泛应用。

短语结构句法分析（Phrase Structure Parsing）是指通过分析句子中短语与短语之间的组合关系，确定句子的结构。

短语结构句法分析通常使用上下文无关文法来描述句子的组成结构，常见的方法有基于规则的短语结构分析和基于统计的短语结构分析。

第二节：语义分析语义分析（Semantic Analysis）是自然语言处理中的另一个重要任务，旨在理解和解释句子的含义。

语义分析的主要目标是将自然语言表达转换为形式化的逻辑表示，如一阶逻辑表达式或谓词逻辑表达式，以方便计算机对其进行进一步处理。

常用的语义分析方法包括词义消歧、语义角色标注和语义关系提取等。

词义消歧（Word Sense Disambiguation）是指确定一词在不同上下文中的实际含义的过程。

在自然语言处理中，一个词可能有多种不同的含义，而词义消歧的目标就是准确判断上下文中该词的实际含义，以确保句子的理解和表达的准确性。

编译程序五个阶段的名称及主要任务
编译程序通常分为五个阶段，分别是词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成和目标代码生成。

每个阶段都有其独特的任务和目标。

1. 词法分析阶段：该阶段的主要任务是将源代码转化为一个个
的词法单元（Token），并进行标记化、分类和存储。

词法分析器（Lexical Analyzer）通常使用正则表达式或自动机等方法进行实现。

2. 语法分析阶段：该阶段的主要任务是检查词法单元是否符合
语法规则，将其转化为语法树或抽象语法树。

语法分析器（Parser）通常使用自顶向下或自底向上的方法进行实现。

3. 语义分析阶段：该阶段的主要任务是对语法树或抽象语法树
进行语义分析，检查其是否符合语义规则。

语义分析器（Semantic Analyzer）通常进行类型检查、符号表管理等操作。

4. 中间代码生成阶段：该阶段的主要任务是将语义分析后的代
码转化为中间代码（Intermediate Code），并进行优化。

中间代码通常是一种类似于汇编语言的表示形式，方便后续的目标代码生成。

5. 目标代码生成阶段：该阶段的主要任务是将中间代码转化为
目标代码（Target Code），并进行优化。

目标代码通常是一种与硬件体系结构相关的表示形式，可以被直接执行。

目标代码生成器（Code Generator）通常进行寄存器分配、指令选择、代码优化等操作。

以上是编译程序五个阶段的名称及主要任务。

每个阶段都有其独特的功能和重要性，对于编译程序的实现及优化都至关重要。

编译原理之语法分析与语义分析
语法分析（英语：syntactic analysis，也叫 parsing）是根据某种给定的对由单词序列（如英语单词序列）构成的输⼊⽂本进⾏分析并确定其语法结构的⼀种过程。

语法分析器使⽤由词法分析器⽣成的各个词法单元的第⼀个分量来创建树形的中间表⽰。

语义分析是审查源程序有⽆语义错误，为代码⽣成阶段收集类型信息。

语义分析器（semantic analyzer）使⽤语法树和符号表中的信息来检查源程序是否和语⾔定义的语义⼀致。

它同时也收集类型信息，并把这些信息存放在语法树或符号表中，以便在随后的中间代码⽣成过程中使⽤。