编译原理复习笔记-语法分析

词法分析与语法分析区别

  • 词法分析:字母是元素,组成字符串,记号的集合,线性结构
  • 语法分析:记号是元素,组成句子,句子的集合,树结构

词法:构词规则和词法分析(识别输入序列)

语法:语法规则(上下文无关文法)和语法分析(下推自动机,自上而下,自下而上分析等)

错误处理方面的区别:

  • 语法错误:常见,方便诊断。
  • 语义错误:较难诊断。

上下文无关文法(CFG)

CFG是一个四元组G =(N,T,P,S),其中

  1. N是非终结符(Nonterminals)的有限集合;
  2. T是终结符(Terminals)的有限集合,且N∩T=Φ;
  3. P是产生式(Productions)的有限集合,形如:A→α,其中A∈N(左部),α∈(N∪T)*(右部),若α=ε,则称A→ε为空产生式(也可以记为A →);
  4. S是非终结符,称为文法的开始符号(Start symbol)。

产生式集表示

  • 文法开始符号S是第一个产生式的左部;
  • N是可以出现在产生式左边符号的记号集合;
  • T是绝不出现在产生式左边符号的记号集合;

产生式表示也称为巴克斯范式,::=表示

产生式缩写

左部非终结符相同可合并,右部是所有原来右部的或运算(并),用|连接,注意,右部的每一个候选项具有平等的权利。

产生语言的基本方式-推导

从开始符号开始,反复使用产生式,得到终结符序列。

直接推导记作:αAβ=>αγβ。零步或多步推导,记为:α1=*>αn,其中α1=αn的情况为零步推导。若α1≠αn,即推导过程中至少使用一次产生式,则称此过程为至少一步推导,记为:α1=+>αn。

上下文无关语言

由CFG G所产生的语言L(G)被定义为:
L(G) = { ω┃S=+>ω and ω∈T* },
L(G)称为上下文无关语言(Context FreeLanguage, CFL),
ω称为句子。 
若S=*>α,α∈(N∪T)*,则称α为G的一个句型

最左推导产生左句型,最右推导产生右句型,最右推导也称为规范推导。

分析树

根由开始符号标记,叶子由终结符,非终结符,或ε标记,内部节点由一个非终结符标记。父节点A->孩子节点XYZ...是一个产生式。若A→ε,则标记为A的结点可以仅有一个标记为ε的孩子。

叶子从左到右构成句型,若仅由终结符标记则构成一个句子。

最左推导与最右推导的分析树可能不同。

语法树

根与内部节点由表达式中的操作符标记;叶子由表达式中的操作数标记;用于改变运算优先级和结合性的括弧,被隐含在语法树的结构中。

分析树与语法树的区别

  • 分析树的内部节点是非终结符;
  • 语法树的内部节点是操作符(运算符);
  • 或者说语法树中省略了反映分析过程的非终结符

二义性及其消除

二义性

一个句子可能对应多颗分析树,则该文法就是二义性的。

文法二义不一定所产生的语言二义。

消除二义性

  1. 改写。优先级高的离开始符号远,递归非终结符在终结符左边,运算具有左结合性,否则具有右结合性。
  2. 规定符号的优先级和结合性。

正规式到CFG的转换

正规式描述的语言结构均可用CFG描述,反之不一定。(CFG树形结构,正规式线性结构,简单的可以用复杂的表示)

从正规式到CFG的转换:

  1. 构造NFA,用a-->b的方式描述NFA.
  2. 按照经验描述。
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