最新12章 精神活性物质所致精神障碍患者的护理-药学医学精品资料.ppt

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1、最新12章精神活性物质所致精神障碍患者的护理-药学医学精品资料第四章程序语言的性质35语言的形式化模型BNF为描述程序设计语言的属性提供了一种很好的手段，但并不是充分的手段。BNF回答了程序看起来象什么，但没有回答程序是做什么的。形式化模型采用精确的数学模型来刻画研究对象，为研究、分析和操纵研究对象提供严谨的数学工具和手段。本章将介绍下列形式化模型：形式文法：乔姆斯基文法分级语言的语义：属性文法、指称语义程序的验证364.1语言的形式化性质乔姆斯基分级文法语言的能力37乔姆斯基分级文法文法由非终结符、终结符、开始（非终结）符、及产生式构成文法的类别3型文法：正则文法，定义词法的模型2型文

2、法：BNF文法，上下文无关文法1型文法：上下文有关文法0型文法：383型文法：正则文法为词法分析器提供模型。这类文法的大多数性质都是可判定的如，能产生什么样的串、给定串是否属于文法规定的语言、语言中的串是否有限等正则文法可以产生形如an的串，其中a为有限字符序列正则文法只能计数有限数常用于关键字或单词扫描392型文法—上下文无关文法产生式的形式为：X,其中可以是终结符和非终结符的任意序列同样，这类文法的大多数性质都是可判定的如，能产生什么样的串、给定串是否属于文法规定的语言、语言是否为空等可用来计数和比较两个项，产生形如ancbn的串可以用堆栈来实现可用来自动产生程序的语法分析树2

3、型和3型文法的相关问题都已基本上得到解决401型文法—上下文有关文法产生式的形式为：,其中任意非终结符串，是终结符和非终结符的任意序列，但中的符号个数应不多于的符号个数从开始符开始导出的串的长度是递增的在生成串时，需要使用固定数量的存储空间，例如识别上下文无关文法无法识别的串ancnbn上下文有关文法太复杂，很难用于程序设计语言人们对上下文有关文法的很多特征还不太清楚410型文法—非限定型文法对产生式的形式没有任何限制可用来识别任意可计算的函数其大多数性质都是不可判定的返回42不可判定性不同类型的文法越来越复杂，产生的语言也越来越复杂，但是否说明计算机解决问题的能力可

4、以越来越强，没有限制？例如：能否编写一个C语言程序来判断另一个C语言程序能否结束？但这基本上是不可能的，这不是编程人员的问题，而是因为计算机所基于的数学模型本身的局限性而导致的。43图灵机一般来说，用一种语言编写的程序也可以用其他另一种语言来实现。那么是否存在某个程序，只能用某种语言来实现，而用其他语言就无法实现？如果没有，那么有哪些程序是其它程序设计语言无法表示的，为什么还需要那么多种不同的语言？如果我们将能够表示所有计算的语言都称为通用语言，那么是不是所有语言都是通用语言？如果是，是否存在更简单的通用语言？44图灵机的结构图灵机是一种用来定义可计算函数的抽象计算机图灵机只有一个单一的

5、数据结构，即一个称为“带子”的可变长线性数组带子被分为很多格，每格上只包含一个字符图灵机还有一个指针变量，称为“读出头”，它总是指向带子上的某个格。45图灵机的操作图灵机只提供几个简单的操作：读出头所指定位置的字符可以被读出或被修改。程序可以根据读出的值进行转移。读出头可以左右移动。如果读出头移动到带子的最末端，则自动在带子上加上一格，并赋予一个空字符作为初始值。46图灵机的运行图灵机开始运行时，带子上存放输入数据，读出头指向输入数据的最左端的字符；图灵机根据预先编好的操作序列读写带子上的数据、或移动读出头；如果最终能够停机，则带子上的内容就是最后的输出结果。47图灵机的能力任意可计算函

6、数都可以用图灵机计算出来（Church论题）图灵机等价于0型文法确定型图灵机等价于非确定型图灵机。48停机问题是否存在某个通用的算法，它能够断定任意给定的图灵机在任意的输入下能否停机？停机问题是不可判断的，即不存在这样的通用算法。任意一个不可判断的问题，都等价于停机问题。结论：任何一种程序设计语言都可能代替其它语言程序设计语言不存在质的区别，只有量的区别，如是否优美、易用、高效等任何一种程序设计语言都有它存在的理由返回494.2语言的语义程序设计语言基本上都是以上下文无关文法(特别是LR(k)文法)的核心设计的。但语法分析已经不再是人们感兴趣的研究问题了。现在的问题是如何确定程序的含义（

7、即语义）。50语言的语义语言的手册必须定义语言中每个结构的含义，包括单独结构的含义以及和其他结构组合时的含义。语言提供了不同结构，用户（为了写正确的程序，预测语句的执行效果）和实现者（正确地实现语言）需要这些结构的精确定义。大多数语言中，形式文法用于定义语法，一段文字或例子用于定义语义，但定义是不精确的，有二义性，不同作者可能有不同理解。语义定义问题还是理论研究的目标，但至今没有令人满意的解答。已有各种形式方法用于语义定义。51语义