编译原理文法和语言
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编译原理的⽂法和语⾔总结与梳理梳理⽂法和语⾔的内容,理解与总结。
我们都知道,⼀种语⾔必定他的⽂法去描述,它的完整定义包括语法和语义两个⽅⾯。
语⾔和语法是指⼀组规则,⽤它可以形成和产⽣⼀个合适的程序。
⽬前⼴泛使⽤的是上下⽂⽆关⽂法,也就是⽤上下⽂⽆关⽂法作为程序设计的描述⼯具,⽐如⽤A:=B+C表⽰是⼀个合法的赋值语句,则A:=B+就不是合法的赋值语句。
什么是⽂法?⽂法相当于语⾔学(⼈类语⾔)中的语义分析,即分析⼀个句所表⽰的含义。
它是产⽣中间代码或⽬标代码的依据。
⽤EBNF(EBNF是⼀种称为扩展巴克斯范式的形式描述)表⽰就是:<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 | 学习 <直接宾语> ::=<代词> |<名词>(1)⽂法的形式化定义: G=(V T , V N , P , S) V T:终结符集合,终结符是⽂法所定义的语⾔的基本符号,有时也称为token。
V N:⾮终结符集合,⾮终结符是⽤来表⽰语法成分的符号,有时也称为"语法变量",可以推出其它的语法成分P:产⽣式集合S:开始符号(2)符号串运算: 符号串的连接:εx=xε=x; 集合的乘积:AB={xy|x∈A,y∈B};{ε}A=A{ε}=A; 符号串的幂运算:x=abc,x^2=abcabc; 集合的幂运算正闭包A+与闭包A*:A*={ε}∪A+(3)⽂法分类:(4)语⾔的定义与运算 语⾔:在某⼀确定字母表上的特定符号串的集合。
空集ε,集合{ ε }也是符合此定义的语⾔。
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。
名词解释编译:编译程序的翻译过程。
词法分析,语法分析,语义分析,中间代码生成,代码优化,目标代码生成.语言:由文法G生成的语言记为L(G),它是文法G的一切句子的集合:L(G)={x|S =>* x,其中S为文法的开始符号,且x ∈VT*}二义文法: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。
二义语言: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。
属性文法:属性文法(attribute grammar)是一个三元组:A=(G,V,F),其中G:是一个上下文无关文法,V:有穷的属性集,F:关于属性的属性断言或一组属性的计算规则(称为语义规则) 。
活动记录:一个过程的一次执行所需要的信息,使用一个连续的存储区来管理这个区(块),叫做一个活动记录AR。
词法:规定什么是正确的单词,boy 不能写成byo等等。
语法(文法):是指一组规则,用它可以形成和产生一个合适的程序。
(定义什么样的符号序列是合法的)语义:自然语言中词语的意义,逻辑形式系统中符号的解释。
(定义什么样的符号序列是有含义的)句子:有文法G[s],若S =>* x,且x∈VT*,则称x是文法G的句子。
句型:有文法G[s],若S =>* x,则称x是文法G的句型。
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。
最左/最右推导:在推导的任何一步α β,其中α、β是句型,都是对α中的最左(右)非终结符进行替换。
自上而下分析:从文法的开始符号出发,反复使用文法的产生式,寻找与输入符号串匹配的推导,或者说,为输入串寻找一个最左推导。
自下而上分析:从输入符号串开始,逐步进行归约,直至归约到文法的开始符号。
短语:存在文法G[s],S =>* αAδ且 A =>+ β,则称β是句型αβδ相对于非终结符A的短语。