17、基于自动机的模式匹配与网络软件需求语义构建

基于自动机的模式匹配与网络软件需求语义构建

基于自动机的Lisp模式匹配

在安全领域，语法分析在许多高级编程语言中都有重要应用。Lisp语言有评估正则表达式的操作，但不支持以这种方式对Lisp代码进行原生解析。列表匹配需要比字符串匹配更复杂的模型和不同的编程方法。

核心概念

• 解析语法 ：用于解析字符串并返回真值，以确认字符串是否符合形式语言规则。
• 上下文无关文法 ：由四元组 (G = (V_t, V_n, P, S)) 定义，其中 (P) 是一组产生式规则，(V_n) 是非终结符集合，(V_t) 是终结符集合，(S) 是起始非终结符。
• 上下文无关语言 ：由上下文无关文法生成的所有字符串。
• 有限自动机 ：一组状态和转换，通常用流程图表示，也称为有限状态机。
• 正则树语言 ：由有限树自动机接受的树的集合。

分析与实现

有限树自动机比有限自动机更难实现，正则树语言也没有像正则（字符串）语言那样简洁的表示法。在判断一棵树是否属于正则树语言时，我们通过解析树的叶节点形成的字符串来判断它是否是上下文无关语言的解析树。

广义非确定性有限自动机可以定义为五元组 ((S, Σ, δ, s, a))，其中 (S) 是完整的状态集，(Σ) 是有限字母表，(δ) 是转换函数，(s) 是起始状态，(a) 是接受状态。树自动机可以用四