编译原理基础

    编译原理顾名思义就是处理高级语言，使之成为计算机能够识别的语言（低级语言）的原理。而文法呢？就是用来描述程序设计语言的方法。编译原理中的文法相当于语言学（人类语言）中的语义分析，即分析一个句所表示的含义。它是产生中间代码或目标代码的依据。

 

   以下是对软考视频中的编译原理的简单理解：

       

文法分类：

 

著名语言学家NoamChomsky(乔姆斯基)根据对产生式所施加的限制的不同，把文法分成四种类型，即0型、1型、2型和3型。

 

文法G 定义为四元组（VN ,VT ,P,S）

¨VN ：非终结符集

¨VT ：终结符集

¨P ：产生式集合（规则集合）

¨S ：开始符号（识别符号）

注：一般以大写字母表示非终结符，以小写字母表示终结符。

 

0型文法

       限制最少，每个产生式α→β中，α中至少含有一个非终结符（大写字母表示）

1型文法

      对于每个产生式α→β中，都有|β|>=|α|。这里的|β|表示的是β的长度

       举例：如有A->Ba则|β|=2,|α|=1符合1型文法要求。反之,如aA->a，则不符合1型文法。 

       注意：虽然要求|β|>=|α|，但有一特例：α→ε也满足1型文法。

 

2型文法

       每一个α→β都有α是非终结符。如A->Ba，符合2型文法要求。

       举例：Ab->Bab虽然符合1型文法要求,但不符合2型文法要求，因为其α=Ab，而Ab不是一个非终结符。

   

3型文法

       它是在2型文法的基础上满足：A→α|αB（右线性）或A→α|Bα（左线性）。

 

       解释：如有：A->a,A->aB,B->a,B->cB，则符合3型文法的要求。但如果推导为:A->ab,A->aB,B->a,B->cB或推导为：A->a,A->Ba,B->a,B->cB则不符合3型方法的要求了。具体的说，例子A->ab,A->aB,B->a,B->cB中的A->ab不符合3型文法的定义,如果把后面的ab,改成“一个非终结符＋一个终结符”的形式(即为aB)就对了。例子A->a,A->Ba,B->a,B->cB中如果把B->cB改为B->Bc的形式就对了，因为A→α|αB(右线性)和A→α|Bα(左线性)两套规则不能同时出现在一个语法中，只能完全满足其中的一个，才能算3型文法。

关系：

                         

 

 

 

 

语法推导树：

 

举例：

 

已知文法G=（{a，b}，{S，A},S,P）,其中：S->aAS|a;A->SbA|SS|ba.

请构造句型aabAa的推导树。

     

正规式与正规文法之间的转化

 

	文法产生式	正规式
规则1	A→xB，B→y	A=xy
规则2	A→xA|y	A=x*y
规则3	A→x,A→y	A=x|y

 

规则1：由A→xB，B→y，可知：A→xB→xy

规则2：由A→xA|y，可知：A→xA，A→y，依次往下推A→xA→x2A→x3A……→x*A→x*y

规则3：A→x,A→y简写成A=x|y

 

 

算符优先：

 

算符优先级的计算

firstvt积：以终结符开始，或以一个“非终结符+终结符”开始

lastvt积：以终结符结尾，或以“一个终结符+非终结符”结尾

对于算符的优先级计算，只需要使用上图的公式，逐步推导即可！

 

有限自动机（有穷自动机）

 

有限自动机是具有离散输入和输出的系统的一种数学模型。它拥有有限数量的状态，每个状态可以迁移到零个或多个状态，输入字串决定执行哪个状态的迁移。有限状态自动机可以表示为一个有向图

有限自动机分为：NFA不确定的有限自动机，DFA（deterministicfinite automaton）确定的有限自动机

定义

           

             

总结：

    对于编译原理的简单理解，文法只是简单的语法规则，只有转化为表达式才会有实际的计算意义即正规式，而对于有限自动机要想顺利工作，都必须有一个正则式和一个文本串，也就是根据正规式来判断串是否匹配，然后输出！

    对于编译原理这方面知识的学习理解还不是很深刻，如有异议，欢迎交流指导！