一、緒論
編譯程序
- 功能：高級pro轉低級目標pro
- 形式
- 編譯執行
- 轉obj在執行，效率高
- 跨平臺性差
- 解釋執行
- 逐行解釋，效率低
- 跨平臺性好
- 編譯執行
編譯過程/結構
- 詞、語法、語義...
- 結構：各種分析器+表格、錯誤管理
編譯程序實現
- 自編譯
- 交叉~
- 自展
- 移植
解釋&編譯程序區別
0、不生成obj & 生成~
1、邊解釋邊執行 & 轉目標程序再執行
2、速度慢，效率低 & 快，高
3、跨平臺性好 & ~差
4、可動態修改 & 修改不方便
相關細節
- 編譯過程分模塊是為了使pro結構清晰
- 編譯pro時間大多花在表格管理上
2、詞法分析
功能：
- 輸入源pro，輸出可識別單詞
- 字符掃描器
分析形式
- 單獨做主pro
- 作語法分析pro的子pro
輸出形式
- 二元式
- （單詞種別,單詞值）
識別單詞形式
- 狀態轉換圖
- 識別單詞的有限有向圖
- 狀態轉換圖組成
1、結點
- 圓圈表示
- 代表狀態
- 必有初態、終態
- 每個狀態對應一小段程序
- 結點數有限
2、有向邊
- 連接結點
- 邊上標記字符
狀態矩陣：轉換圖的一種實現形式
1、行表示狀態
2、列表示輸入符
3、矩陣元素表示f(s,a)值-
正規表達式
- 形式化表示法
- 表示單詞符號的結構
- 定義單詞符號集
- 形式化表示法
-
有限自動機
- 實現狀態轉移的自動機
- 一般化的狀態轉換圖
- 類別
- 確定-DFA
- 非確定-NFA
題型
- 構造簡化DFA
- 根據正規式—>NFA->DFA->簡化DFA
- 比較正規式是否等價
- 求兩個正規式的狀態轉換矩陣，相等則等價
相關細節
- DFA/NFA區別
- 一個/若干個初始態
- 單/多值函數
- 即同一狀態，同一輸入字符，對應一/多個輸出狀態
3、語法分析
功能
根據語法規則，輸出分析樹（短語、句子）
概念
- 文法
1、proLang的生成系統
2、精確定義一個語言
-
四元組
- 終結符集
- 非終結符集
- 開始符
一般為S - 產生式的非空有限集
產生式：語法實體書寫規則
S——>Ta
-
類別
- 0型文法
（1）短文法
（2）α至少有一個非終結符
（3）例：A—>ab - 1型文法
（1）上下文有關文法
（2）α->β，且|β|>=|α|
（3）正例：A->Ba
（4）例：aA->a - 2型文法
（1）上下文無關文法
（2）α->β，|β|>=|α|，且α為非終結符
（3）正例：AB->abc
（4）錯例：aB->abc - 3型文法
（1）正規文法
（2）2型文法基礎上，滿足左線性或右線性
（3）左線性：A->a|Ba
（4）右線性：A->a|aB
- 0型文法
-
四類文法
- 聯系
（1）0到3，逐漸增加限制
（2）1到3，均屬0
（3）2、3，不屬1 - 區別
1不許"A->ε, 2、3允許
- 聯系
-
文法二義性
- 二義性影響pro執行
- 二義性消除
方法一：加進一些語法的非形式規定
如運算符的優先規則
方法二：構造等價無二義性文法 - 二義文法
定義: 文法中某個句子存在一棵以上的語法樹
無法判定
無算法
-
相關細節
- 錯誤：文法限制越大，語言越小
- 3型文法：描述高級pro的詞法
- 2型文法：描述高級pro的語法
- NFA/DFA:識別高級pro的的詞法
- 下推PDA：識別高級pro的語法
- 正規文法&表達式
前：描述、定義一個語言
后：識別是否符合某個語言 - 文法唯一對應一種語言
- 語言可對應多個文法
- 推導
- 例：αAβ=>αiβ
- =>直接推導 & ->產生式定義符號
- 句型
- 終結符U非終結符
- E+E、E+E*i
- 句子
- 終結符
- i+i*i
- 推導形式
- 最右推導
- 最左推導
- 語法樹
- 定義
- 圖示化形式分解句子
各組成部分描述句子語法結構 - 語法樹與文法相一致
- 滿足的條件
（1）結點用終或非終標記
（2）根結點用S標記
（3）子結點一定是非終結符
- 圖示化形式分解句子
- 短語
- 子樹末端節點形成的符號串
- 子樹根的短語
- 直接短語
- 簡單子樹末端節點形成的符號串
- 簡單子樹根的直接短語
- 句柄
- 最左簡單子樹的末端節點形成的符號串
- 素短語
- 子樹
- 有終結符
- 無更小子樹
- 定義
形式
（1）自頂向下
- 文法 推 句子
文法開始符 推 輸入串 - 分析方法
-
遞歸下降分析法
- 定義
A. 根節點出發
B. 自頂向下匹配輸入串
C. 建立語法樹 - 自頂向下分析的不確定性
壞處
A. 窮舉法
B. 效率低-
改進：確定的自頂向下分析
A. 消除左遞歸左遞歸 改 右遞歸 A->Aa|β A->βA' A'->αA'|εB. 消除回溯
發生回溯原因: 存在公共左因子
- 定義
-
LL(1)分析法
-
定義
- 又稱預測分析法
- 不回溯、非遞歸
- 1L：自左向右；2L：最左推導；(1):向右查看一個符號
-
核心
- 構造文法的LL(1)分析表
-
LL(1)文法
- 無二義
- 分析表無多重定義入口
- 途徑：消除左遞歸
- 無回溯
- 無二義
-
構造過程
1、求First集X->a...,將a置入First(X) X->Y...,First(Y)置入First(X) X->Y1Y2Y3..Yk,First(Y1Y2Y3..YI)置入First(X)2、求Follow集
置#于Follow(S) 若A->aBT,置Frist(T)-空于Follow(B) 若Ａ?αB,或Ａ?αBβ,而β=>*e，置FOLLOW（A）于FOLLOW（B）中．3、構造分析表
出現多重入口，遵從相應匹配原則（題意會給出）
-
-
疑問
- 構造LL(1)分析表的過程即是消除二義性的過程？
- 構造過程中，求完First集，直接畫分析表，對形如"A->ε"進行Follow集，可否？
-
First和Follow集含義
- First(α)是α的所有可能推導的開頭終結符或可能的ε
- Follow(A)是所有句型中出現在緊隨A之后的終結符或“#”
-
（2）自底向上
句子 推 文法
輸入串 推 文法開始符-
定義
- 自左向右
- 循環查找句柄
- 歸到開始符號，停止
-
過程
- 移進，形成句柄，就規約
- 重復上述過程，遇開始符號，成功
- PS：規約的中心問題尋找一個句型的句柄
-
分析方法
- 算符優先文法
- 特點
- 簡單直觀
- 擅分析各類表達式
- 宜手工實現
- 關鍵
- 預先規定運算法之間的優先關系
- 相繼兩個終結符的優先關系
- 找最左素短語
- 至少含一個終結符
- 最小性
自身不得再含素短語 - 最左性
- 定義與構造過程
-
優先關系定義
a≡b
A→…ab…或A→…aBb…a≮b
A→…aB…,且B=>b…或B=>Cb…a≯b
A→…Bb…，且B…a或B…aC FIRSTVT集構造
A->b... 或A->Bb...
b∈FIRSTVT(A)
A->B…
FIRSTVT(B)∈FIRSTVT(A)LASTVT集構造
A->...b 或A->...bB
b∈LASTVT(A)
A->…B
LASTVT(B)∈LASTVT(A)-
優先關系表構造
- 改進：構造優先函數
- 好處
- 節省空間
- 便于比較運算
- 方法
- 關系圖法
若a.>b，fa 至gb畫一條弧
若a <.b，fa至gb畫一條弧；
該結點所能到達的所有結點
包括下級結點所能到達的結點 - 定義法（Floyd法）
-
步驟
1、令f(x) = g(x) = 1
2、比較x <. y，如果f(x)≥g(y)，則令g(y) = f(x) + 1 x .> y，如果f(x)≤g(y)，則令f(x) = g(y) + 1 x = y，如果f(x)≠g(y)，則令f(x) = g(y) = max(f(A)3、大于2n，非算符優先文法
-
- 關系圖法
- 好處
- 改進：構造優先函數
-
- 特點
- 算符優先文法
-
規范規約方法（找句柄）
- LR分析法
- 定義
- 1L：自左向右
- 2R：逆最右推導（規范規約）
- 特點：局限大，基礎
- 原理
- 自左向右
- 循環查找句柄
活前綴 - 歸到開始符號，停止
- 項目類別
- 歸約項目: A->α·
- 移進項目: A->α·aβ
- 待約項目: A->α·Bβ
- 接受項目: S’->S ·
- 構造步驟
1、拓廣
2、求CLOSURE({S’->·S}),得到初態項目集
3、重復2，知道無新項目
4、GO函數構造文法DFA
5、生成LR(0)分析表
PS:生成LR（0）表時，歸約r1，r2..決定于歸約項目所對應的編號
- 定義
- SLR(1)分析法
- 簡單LR表
- 易實現，有使用價值
- 過渡
- LR(1)分析法
- 規范LR表
- 適用大多數DFG
- 體積龐大
- 理論過渡
- LALR(1)分析法
- 實用
- 能力在SLR(1)和LR(1)之間
- LR分析法
題型
- 判斷產生式文法類別：例3.3
- 正規式，求正規文法：例3.4
- 畫DFA，再推正規文法
- 上下文無關文法描述正規表達式：例3.5
- 構造LL(1)分析表
- 證明文法是LL(1)文法
- 構造算符優先關系表、優先函數
- 構造LR(0)分析表
相關細節
- 文法相關定義
- 大寫字母：非終結符
- 小寫字母：終結符
- 希臘字母：文法符號串
