编译原理_第1部分_语法定义_文法举例

前言

        编译是把高级语言转换成目标语言(低级语言或机器语言)的过程.

        程序的编写围绕着"需求"进行.需求被分解为可以表达的逻辑,再用对应的工具完成.不管是框架,还是编程语言,都是工具.编写应用的程序员根据需求来决定如何使用工具.那么工具本身又是如何实现的呢?这就是设计编译器的人所考虑的.

        编译原理比较难,讲述编译原理的书被称为"龙书".理解编译要从逻辑层面和机器层面两个方面进行.概念多又抽象,把能想到的学习方法都用上,争取得到一些知识.以黑皮书"<编译原理> 本科教学版 第2版"为指导书(以下称"本书"),国防科大讲解视频为参考.由于编译原理需要离散数学基础,所以在其中加一些注释.

引入

        文法举例

文法举例

例1:句型推导

        如图,从文法推导句子---笔误,应该是句型.

                句型是否成立,表示一种规则是否成立.句型是一种规则,文法是句型的规则.

                

        ---解读:并没有特别好的分析方法.可以反推,例如最外层是(),把第一个推导写成带括号的(E)

                    推论:中间部分的推导全都是句型,包括开始符号E也是句型.

例2:语言推导

        如图:从文法推导语言(所有句子的集合)

        

        ---解读:先推导句型,A⇒Ab,A ⇒Abb,.....A⇒A....b

                     传入c,得到句子L(G1)={c,cb,cbb,c....b}

        注意:句子的定义:句子等号右边全是终结符   ---所以要把A替换,句子的结果中不能出现A

例3:语言推导

        如图:文法推导语言

        

例4:文法推导

        如图:从语言推导文法

        

        ---解读:思路用递归.

例5:文法推导

        如图:从语言推导文法

        

        ---解读:第一行S→ab|aab是递归的核心,表示n≤m以及m≤2n.---a和b的个数表达

                    第二行是递归表示,中间插入S.

注意:例4和例5放一起看理解递归

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        数学很神奇,用数字表达逻辑含义.比如这里的递归

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最左推导和最右推导

概念引出:从一个句型到另一个句型的推导往往不唯一

注意:上面一行左边的式子第一步是替换左边的非终结符---用i替换E,第二步也是左边(总共就2个)

        右边的式子步骤与之相反        -----第一个式子称为最左推导,第二个式子称为最右推导

概念如图:

语法树与二义性

        语法树的概念:用一张图表示一个句型的推导,称为语法树.

        语法树的特点:一棵语法树是不同推导过程的共性抽象.

        如图:最左推导和最右推导,语法树相同,描述不同.

        语法树的意义:只研究最左(右)推导其中一个就可以.

        

二义性

        概念:如果一个文法存在某个句子对应两棵不同的语法树,则这个文法是二义的.

        二义性文法举例:上面的例子是二义性文法,有两棵语法树.

        

        二义性是不可判定的,但可以找到一组无二义文法的充分条件

        

无二义文法举例

        

        前面的句子(i*i+i)的文法:黄色框中是其无二义文法.

上下文无关文法限制

        不含P→P;        每个非终结符号P必须有用处

        

形式语言概览(略)

        这部分内容更抽象,按下不表