编译原理(第二版)第3章 文法和语法.ppt

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1、第3章文法和语言教学要求：本章是编译原理课程的理论基础，要求理解文法、语言、规范推导、规范归约和短语、简单短语、句柄的基本概念；掌握语言的求解方法、文法的二义性的判断方法及句型的分析方法。教学重点：上下文无关文法，语言定义一、语言语言是由句子组成的集合，是由一组记号所构成的集合。汉语--所有符合汉语语法的句子的全体英语--所有符合英语语法的句子的全体程序设计语言--所有该语言的程序的全体“我是大学生”是否是该语言的句子？〈句子〉::=〈主语〉〈谓语〉〈主语〉::=〈代词〉

2、〈名词〉〈代词〉::=你

3、我

4、他〈名词〉::=王

5、明

6、大学生

7、工人

8、英语〈谓语〉::=〈动词〉〈直接宾语〉〈动词〉::=是

9、学习〈直接宾语〉::=〈代词〉

10、〈名词〉二、文法一种语言描述工具，用来定义句子的结构，用有限的规则把语言的全部句子描述出来，是以有穷的集合刻划无穷的集合的工具。〈句子〉〈主语〉〈谓语〉〈代词〉〈谓语〉我〈谓语〉我〈动词〉〈直接宾语〉我是〈直接宾语〉我是〈名词〉我是大学生〈句子〉::=〈主语〉〈谓语〉〈主语〉::=〈代词〉

11、〈名词〉〈代词〉::=你

12、我

13、他〈名词〉::=王明

14、大学生

15、工人

16、英语〈谓语〉::=〈动词〉〈直接宾语〉〈动词〉:

17、:=是

18、学习〈直接宾语〉::=〈代词〉

19、〈名词〉三、符号和符号串字母表：元素的非空有穷集合。（符号集）符号：字母表中的元素。例如：汉语的字母表中包括汉字、数字及标点符号等。C语言的字母表是由字母、数字、若干专用符号及IF、FOR之类的保留字组成。任何一种语言可看成是某个符号集上定义的，按一定规则构成的一切基本符号串组成的集合。符号串：由字母表中的符号组成的任何有穷序列称为该字母表上的符号串。形式定义:1.空符号串ε(没有符号的符号串)是上的符号串2.若x是上的符号串,a是的元素,则xa是上的符号串3.y是上

20、的符号串,当且仅当它可以由1和2导出。例如：Σ={a,b}ε,a,b,aa,ab,aabba,…,都是上的符号串注意：符号串中的符号排列是有顺序的。常用大写字母表示符号串，如x=aaca如果z=xy是一符号串，那么：1、x是z的头，y是z的尾；2、如果x非空，那么y是固有尾；如果y非空，那么x是固有头。例：设z=abc,那么z的头是：ε,a,ab,abc（除abc外都是固有头）z的尾是：ε,c,bc,abc（除abc外都是固有尾）4、符号串的运算符号串的长度：符号串中符号的个数.符号串s的长度记为

21、s

22、。ε的长度为0符

23、号串的连接：符号串x、y的连接,是把y的符号写在x的符号之后得到的符号串xy例x=ST,y=abu则xy=STabu

24、x

25、=2,

26、y

27、=3,

28、xy

29、=5εx=xε=x方幂：符号串x自身连接n次得到的符号串xx…xx(n个x)定义为xnx0=ε,x1=x,x2=xx,x3=xxxx=AB,则x0=ε,x1=AB,x2=ABAB,x3=ABABAB对于n>0,xn=xxn-1=xn-1x5、符号串集合若集合A中一切元素都是某字母表上的符号串，则称A为字母表上的符号串集合。两个符号串集合A和B的乘积定义为AB=xy

30、x

31、A且yB若集合A=a,bB=c,d则AB=ac,ad,bc,bd{ε}A=A{ε}=A(∵εx=xε=x)使用*表示上的所有有穷长的串（包括ε）的集合。Σ*称为Σ的闭包。从*中除去ε得到的集合记为+。Σ+称为Σ的正闭包。Σ*=Σ0∪Σ1∪Σ2…∪Σn…Σ+=Σ1∪Σ2…∪Σn…Σ*=Σ0∪Σ+Σ+=ΣΣ*=Σ*ΣΣ+=Σ*-{ε}例：设Σ={0,1}，则Σ*={ε,0,1,00,01,10,11,000,001,010,…}例：设Σ={a,b}，则Σ*={ε,a,b,aa,ab,ba,bb,aaa

32、,aab,…}Σ+={a,b,aa,ab,ba,bb,aaa,aab,…}四、文法和语言的形式定义1、文法的形式定义1）规则（重写规则、产生式或生成式）：是一个有序对（α，β）。记为α→β或α∷=β，其中α∈V+，β∈V*。α称为规则的左部(或生成式的左部)。β称为规则的右部(或生成式的右部)。2）文法G[S]：文法为四元组（VN，VT，P，S）VN：非终结符集VT：终结符集P：产生式（规则）集合S：开始符号（识别符号）VN、VT和P是非空有穷集。S至少在一条规则中作为左部出现。VN∩VT=φ，S∈VNV=VN∪VT，称

33、为文法G的字母表（字汇表）例3.1文法G=（VN，VT，P，S）VN={S},VT={0,1}P={S→0S1,S→01}S为开始符号例3.2文法G=（VN，VT，P，S）VN={标识符，字母，数字}VT={a,b,c,…x,y,z,0,1,…,9}P={<标识符>→<字母><标识符>→<标识符><字母><标识符>→