編譯原理各種文法推導標志

㈠ 編譯原理：構造產生此語言的上下文無關文法G

對於文法G=(V, T, S, P)，如果產生式的形式如下：
A -> xB
A -> x
其中A, B屬於V，x屬於T*，則稱為右線性文法；相似的，如果產生式的形式如下：
A -> Bx
A -> x
則稱為左線性文法。右線性文法和左線性文法統稱為正則文法。
正則表達式的表達能力等價於正則文法，正則表達式的定義如下：
字母表中的任意字母是正則表達式，空串和空集也是正則表達式；
如果r, s是正則表達式，那麼r|s, rs, r*, (r)也是正則表達式。
正則表達式的擴展：
r+：一個或多個重復
. ：任意字元
[a-z]：字元范圍
[^abc]：不在給定集合中的任意字元
r?：可選
正則表達式只能使用終結符（字母表中的字元），因而很容易變得復雜又難懂，實際中，經常使用正則描述，正則描述允許使用非終結符定義表達式，很像EBNF，但是它限制在未完全定義之前，不能使用非終結符，也就是說不允許遞歸或自嵌套。
像正則表達式的表達能力等價於正則文法一樣，BNF範式的表達能力等價於上下文無關文法。BNF是「Backus Naur Form」的縮寫。John Backus和Peter Naur首次引入一種形式化符號來描述給定語言的語法。
BNF的元符號：
::= 表示「定義為 」，有的書上用-->
| 表示「或者」
< > 尖括弧用於括起非終結符。
BNF的擴展EBNF：
可選項被括在元符號「[」和「]」中
重復項（零個或者多個）被括在元符號「{」和「}」中
僅一個字元的終結符用引號（"）引起來，以和元符號區別開來
上述操作符不是嚴格限定的，有的人喜歡直接使用擴展正則表達式的操作符描述EBNF。除了方便表達以外，引入EBNF的另一個主要原因是為了更緊密地把文法映射到遞歸下降分析程序的真實代碼。當需要手動構造歸下降分析程序的時候，通常把上下文無關文法改寫為EBNF是必需的。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的，即不存在如下推導：
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上，一個上下文無關文法是嚴格的，既不可能由正則文法產生，當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的，即不存在如下推導：
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上，一個上下文無關文法是嚴格的，既不可能由正則文法產生，當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。
BNF的擴展EBNF：
可選項被括在元符號「[」和「]」中
重復項（零個或者多個）被括在元符號「{」和「}」中
僅一個字元的終結符用引號（"）引起來，以和元符號區別開來
上述操作符不是嚴格限定的，有的人喜歡直接使用擴展正則表達式的操作符描述EBNF。除了方便表達以外，引入EBNF的另一個主要原因是為了更緊密地把文法映射到遞歸下降分析程序的真實代碼。當需要手動構造歸下降分析程序的時候，通常把上下文無關文法改寫為EBNF是必需的。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的，即不存在如下推導：
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上，一個上下文無關文法是嚴格的，既不可能由正則文法產生，當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。
如上所述，上下文無關文法的遞歸性，對其分析方法也有很大影響。首先，用作識別這些結構的演算法必須使用遞歸調用或顯式管理的分析棧。其次，用作表示語言語義結構的數據結構現在也必須是遞歸的（通常是一顆分析樹），而不再是線性的（如同用於詞法和記號中的一樣）了。
在程序設計語言中，通常用正則表達式描述詞法規則。但是正則表示式的表達能力有限，她無法表達括弧配對等語法形式，因而，需要引入表達能力更強的上下文無關文法。編譯程序中常用正則文法表示詞法，用上下文無關文法表示語法。那麼程序語言中那些屬於詞法哪些屬於語法呢？一個簡單的辦法，把所有能用正則文法表示的規則成為詞法，即我們用盡可能的使用正則文法表示更多的東西，那些無法用正則表示式表示的成為句法，如C語言中的{ statement; }語法形式。語言中有些規則使用上下文無關文法仍然無法描述，例如變數的定義在使用之前，類型匹配等等，這些通常稱為（靜態）語義，它們在編譯程序的靜態語義檢查階段進行檢測。
如果一個上下文無關文法G不是自嵌套或自遞歸的，即不存在如下推導：
U =>* xUy
那麼L(G)是正則語言。自嵌套的上下文無關文法不一定是正則語言。事實上，一個上下文無關文法是嚴格的，既不可能由正則文法產生，當且僅當該語言的一切文法都是自嵌套的。

㈡ 編譯原理全部的名詞解釋

書上有別那麼懶！。。。。
編譯過程的六個階段：詞法分析，語法分析，語義分析，中間代碼生成，代碼優化，目標代碼生成
解釋程序：把某種語言的源程序轉換成等價的另一種語言程序——目標語言程序，然後再執行目標程序。解釋方式是接受某高級語言的一個語句輸入，進行解釋並控制計算機執行，馬上得到這句的執行結果，然後再接受下一句。
編譯程序：就是指這樣一種程序，通過它能夠將用高級語言編寫的源程序轉換成與之在邏輯上等價的低級語言形式的目標程序(機器語言程序或匯編語言程序)。
解釋程序和編譯程序的根本區別：是否生成目標代碼
句子的二義性（這里的二義性是指語法結構上的。）:文法G[S]的一個句子如果能找到兩種不同的最左推導(或最右推導)，或者存在兩棵不同的語法樹，則稱這個句子是二義性的。
文法的二義性:一個文法如果包含二義性的句子，則這個文法是二義文法，否則是無二義文法。
LL(1)的含義：(LL(1)文法是無二義的； LL(1)文法不含左遞歸)
第1個L：從左到右掃描輸入串 第2個L：生成的是最左推導
1 ：向右看1個輸入符號便可決定選擇哪個產生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等價變換: 1. 提取公因子 2. 消除左遞歸
文法符號的屬性:單詞的含義，即與文法符號相關的一些信息。如，類型、值、存儲地址等。
一個屬性文法(attribute grammar)是一個三元組A=(G, V, F)
G：上下文無關文法。
V：屬性的有窮集。每個屬性與文法的一個終結符或非終結符相連。屬性與變數一樣，可以進行計算和傳遞。
F：關於屬性的斷言或謂詞(一組屬性的計算規則)的有窮集。斷言或語義規則與一個產生式相聯，只引用該產生式左端或右端的終結符或非終結符相聯的屬性。
綜合屬性:若產生式左部的單非終結符A的屬性值由右部各非終結符的屬性值決定,則A的屬性稱為綜合屬
繼承屬性:若產生式右部符號B的屬性值是根據左部非終結符的屬性值或者右部其它符號的屬性值決定的,則B的屬性為繼承屬性。
(1)非終結符既可有綜合屬性也可有繼承屬性，但文法開始符號沒有繼承屬性。
(2) 終結符只有綜合屬性，沒有繼承屬性，它們由詞法程序提供。
在計算時： 綜合屬性沿屬性語法樹向上傳遞；繼承屬性沿屬性語法樹向下傳遞。
語法制導翻譯：是指在語法分析過程中，完成附加在所使用的產生式上的語義規則描述的動作。
語法制導翻譯實現：對單詞符號串進行語法分析，構造語法分析樹，然後根據需要構造屬性依賴圖，遍歷語法樹並在語法樹的各結點處按語義規則進行計算。
中間代碼（中間語言）
1、是復雜性介於源程序語言和機器語言的一種表示形式。
2、一般，快速編譯程序直接生成目標代碼。
3、為了使編譯程序結構在邏輯上更為簡單明確，常採用中間代碼，這樣可以將與機器相關的某些實現細節置於代碼生成階段仔細處理，並且可以在中間代碼一級進行優化工作，使得代碼優化比較容易實現。
何謂中間代碼：源程序的一種內部表示，不依賴目標機的結構，易於代碼的機械生成。
為何要轉換成中間代碼:(1)邏輯結構清楚；利於不同目標機上實現同一種語言。
(2)便於移植，便於修改，便於進行與機器無關的優化。
中間代碼的幾種形式：逆波蘭記號 ，三元式和樹形表示 ，四元式
符號表的一般形式：一張符號表的的組成包括兩項，即名字欄和信息欄。
信息欄包含許多子欄和標志位，用來記錄相應名字和種種不同屬性，名字欄也稱主欄。主欄的內容稱為關鍵字（key word）。
符號表的功能：（1）收集符號屬性 (2) 上下文語義的合法性檢查的依據： 檢查標識符屬性在上下文中的一致性和合法性。(3)作為目標代碼生成階段地址分配的依據
符號的主要屬性及作用：
1. 符號名 2. 符號的類型 （整型、實型、字元串型等））3. 符號的存儲類別（公共、私有）
4. 符號的作用域及可視性 （全局、局部） 5. 符號變數的存儲分配信息 （靜態存儲區、動態存儲區）
存儲分配方案策略：靜態存儲分配；動態存儲分配：棧式、 堆式。
靜態存儲分配
1、基本策略
在編譯時就安排好目標程序運行時的全部數據空間，並能確定每個數據項的單元地址。
2、適用的分配對象：子程序的目標代碼段；全局數據目標（全局變數）
3、靜態存儲分配的要求：不允許遞歸調用，不含有可變數組。
FORTRAN程序是段結構，不允許遞歸，數據名大小、性質固定。 是典型的靜態分配
動態存儲分配
1、如果一個程序設計語言允許遞歸過程、可變數組或允許用戶自由申請和釋放空間，那麼，就需要採用動態存儲管理技術。
2、兩種動態存儲分配方式：棧式，堆式
棧式動態存儲分配
分配策略：將整個程序的數據空間設計為一個棧。
【例】在具有遞歸結構的語言程序中，每當調用一個過程時，它所需的數據空間就分配在棧頂，每當過程工作結束時就釋放這部分空間。
過程所需的數據空間包括兩部分
一部分是生存期在本過程這次活動中的數據對象。如局部變數、參數單元、臨時變數等；
另一部分則是用以管理過程活動的記錄信息(連接數據)。
活動記錄（AR）
一個過程的一次執行所需要的信息使用一個連續的存儲區來管理，這個區 (塊)叫做一個活動記錄。
構成
1、臨時工作單元；2、局部變數；3、機器狀態信息；4、存取鏈；
5、控制鏈；6、實參；7、返回地址
什麼是代碼優化
所謂優化，就是對代碼進行等價變換，使得變換後的代碼運行結果與變換前代碼運行結果相同，而運行速度加快或佔用存儲空間減少。
優化原則：等價原則：經過優化後不應改變程序運行的結果。
有效原則：使優化後所產生的目標代碼運行時間較短，佔用的存儲空間較小。
合算原則：以盡可能低的代價取得較好的優化效果。
常見的優化技術
(1) 刪除多餘運算(刪除公共子表達式) (2) 代碼外提 +刪除歸納變數+ (3)強度削弱; (4)變換循環控制條件 (5)合並已知量與復寫傳播 (6)刪除無用賦值
基本塊定義
程序中只有一個入口和一個出口的一段順序執行的語句序列，稱為程序的一個基本塊。

給我分數啊。。。

㈢ 編譯原理中 文法 文法G定義為四元組（Vn ,Vt,P,S）這4個是什麼意思 另外 終結符和非終結符是什麼意思

文法G是一個四元式（Vt,Vn,S,P）
其中Vt是一個非空有限集，它的每個元素稱為終結符號
Vn是一個非空有限集，它的每個元素稱為非終結符號（Vt和Vn的交集為空）
S是一個非終結符號，稱為開始符號
P是一個產生式集合（有限），每個產生式的形式是P-->a

開始S必須在某個產生式的左部出現一次

終結符指組成語言的基本符號（如基本字、標識符、常數、算符、界符）
非終結符號（也稱語法變數）表示一定符號串的集合。

你看到小寫字母一般是終結符，大寫字母肯定是非終結符

不明白可以聯系。

㈣ 編譯原理文法問題，急急急

第一題
S->AB

A->aA'b
A'->aA'b|ε
B->B'
B'->dB'|ε
----------------------
第二題
S->aS'b

S'->aS'b|D
D->dD|ε
----------------------
第三題
最左推導的話，我認為要先消除左遞歸才行（把左遞歸轉成右遞歸），消除之後:
N->DN'
N'->DN'|ε
D->0|1|2|...|9
最左推導為 N->DN'->2N'->2DN'->25N'->25DN'->258N'->258
規范推導(最右推導)為N->ND->N8->ND8->N58->D58->258
----------------------
第四題
構造一下語法樹就知道了。直接短語是深度為2的節點（根節點是深度0）。短語是深度為2的節點代入深度為1的產生式中。句柄是所有直接短語中最左的那個。
1.baaa
>>>
_________S
_______/___\
______A_____B
_____/__\____|
____A___a___a
___/__\
__b___B
_______|
______a
直接短語為 Aa、a
短語為 Aaa
句柄為 Aa
2.bBaa
>>>
_________S
_______/___\
______A_____B
_____/__\____|
____A___a___a
___/__\
__b___B
直接短語為 Aa、a
短語為 Aaa
句柄為 Aa

㈤ 編譯原理的LL(1)文法是什麼意思

L表明自頂向下分析是從左向右掃描輸入串，第2個L表明分析過程中將用最左到推倒，1表明只需向右看一個符號便可決定如何推倒即選擇哪個產生式（規則）進行推導，類似也可以有LL（k）文法，也就是需要向前查看k個符號才能確定選用哪個產生式、、

㈥ 編譯原理-LL1文法詳細講解

我們知道2型文法( CFG )，它的每個產生式類型都是 α→β ,其中 α ∈ VN , β ∈ (VN∪VT)*。

例如, 一個表達式的文法:

最終推導出 id + (id + id) 的句子，那麼它的推導過程就會構成一顆樹，即 CFG 分析樹：

從分析樹可以看出，我們從文法開始符號起，不斷地利用產生式的右部替換產生式左部的非終結符，最終推導出我們想要的句子。這種方式我們稱為自頂向下分析法。

從文法開始符號起，不斷用非終結符的候選式(即產生式)替換當前句型中的非終結符，最終得到相應的句子。
在每一步推導過程中，我們需要做兩個選擇:

因為一個句型中，可能存在多個非終結符，我們就不確定選擇那一個非終結符進行替換。
對於這種情況，我們就需要做強制規定，每次都選擇句型中第一個非終結符進行替換(或者每次都選擇句型中最後一個非終結符進行替換)。

自頂向下的語法分析採用最左推導方式，即總是選擇每個句型的最左非終結符進行替換。

最終的結果是要推導出一個特定句子(例如 id + (id + id) )。
我們將特定句子看成一個輸入字元串，而每一個非終結符對應一個處理方法，這個處理方法用來匹配輸入字元串的部分，演算法如下:

方法解析:

這種方式稱為遞歸下降分析( Recursive-Descent Parsing )：

當選擇的候選式不正確，就需要回溯( backtracking )，重新選擇候選式，進行下一次嘗試匹配。因為要不斷的回溯，導致分析效率比較低。

這種方式叫做預測分析( Predictive Parsing )：

要實現預測分析，我們必須保證從文法開始符號起，每一個推導過程中，當前句型最左非終結符 A 對於當前輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。

根據上面的解決方法，我們首先想到，如果非終結符 A 的候選式只有一個以終結符 a 開頭候選式不就行了么。
進而我們可以得出，如果一個非終結符 A ，它的候選式都是以終結符開頭，並且這些終結符都各不相同，那麼本身就符合預測分析了。

這就是S_文法，滿足下面兩個條件:

例子:

這就是一個典型的S_文法，它的每一個非終結符遇到任一終結符得到候選式是確定的。如 S -> aA | bAB , 只有遇到終結符 a 和 b 的時候，才能返回 S 的候選式，遇到其他終結符時，直接報錯，匹配不成功。

雖然S_文法可以實現預測分析，但是從它的定義上看，S_文法不支持空產生式(ε產生式)，極大地限制了它的應用。

什麼是空產生式(ε產生式)？

例子

這里 A 有了空產生式，那麼 S 的產生式組 S -> aA | bAB ，就可以是 a | bB ,這樣 a , bb , bc 就變成這個文法 G 的新句子了。

根據預測分析的定義，非終結符對於任一終結符得到的產生式是確定的，要麼能獲取唯一的產生式，要麼不匹配直接報錯。

那麼空產生式何時被選擇呢？

由此可以引入非終結符 A 的後繼符號集的概念:
定義: 由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符 a 的集合，就是這個非終結符 A 的後繼符號集，記為 FOLLOW(A) 。

因此對於 A -> ε 空產生式，只要遇到非終結符 A 的後繼符號集中的字元，可以選擇這個空產生式。
那麼對於 A -> a 這樣的產生式，只要遇到終結符 a 就可以選擇了。

由此我們引入的產生式可選集概念:
定義: 在進行推導時，選用非終結符 A 一個產生式 A→β 對應的輸入符號的集合，記為 SELECT(A→β)

因為預測分析要求非終結符 A 對於輸入字元 a ,只能得到唯一的 A 候選式。
那麼對於一個文法 G 的所有產生式組，要求有相同左部的產生式，它們的可選集不相交。

在 S_文法基礎上，我們允許有空產生式，但是要做限制:

將上面例子中的文法改造:

但是q_文法的產生式不能是非終結符打頭，這就限制了其應用，因此引入LL(1)文法。

LL(1)文法允許產生式的右部首字元是非終結符，那麼怎麼得到這個產生式可選集。
我們知道對於產生式:

定義: 給定一個文法符號串 α ， α 的 串首終結符集 FIRST(α) 被定義為可以從 α 推導出的所有串首終結符構成的集合。

定義已經了解清楚了，那麼該如何求呢？
例如一個文法符號串 BCDe , 其中 B C D 都是非終結符， e 是終結符。

因此對於一個文法符號串 X1X2 … Xn ，求解 串首終結符集 FIRST(X1X2 … Xn) 演算法:

但是這里有一個關鍵點，如何求非終結符的串首終結符集？

因此對於一個非終結符 A , 求解 串首終結符集 FIRST(A) 演算法:

這里大家可能有個疑惑，怎麼能將 FIRST(Bβ) 添加到 FIRST(A) 中，如果問文法符號串 Bβ 中包含非終結符 A ，就產生了循環調用的情況，該怎麼辦?

對於 串首終結符集 ，我想大家疑惑的點就是，串首終結符集到底是針對 文法符號串 的，還是針對 非終結符 的，這個容易弄混。
其實我們應該知道， 非終結符 本身就屬於一個特殊的 文法符號串 。
而求解 文法符號串 的串首終結符集，其實就是要知道文法符號串中每個字元的串首終結符集:

上面章節我們知道了，對於非終結符 A 的 後繼符號集 :
就是由文法 G 推導出來的所有句型，可以出現在非終結符 A 後邊的終結符的集合，記為 FOLLOW(A) 。

仔細想一下，什麼樣的終結符可以出現在非終結符 A 後面，應該是在產生式中就位於 A 後面的終結符。例如 S -> Aa ，那麼終結符 a 肯定屬於 FOLLOW(A) 。

因此求非終結符 A 的 後繼符號集 演算法：

如果非終結符 A 是產生式結尾，那麼說明這個產生式左部非終結符後面能出現的終結符，也都可以出現在非終結符 A 後面。

我們可以求出 LL(1) 文法中每個產生式可選集:

根據產生式可選集，我們可以構建一個預測分析表，表中的每一行都是一個非終結符，表中的每一列都是一個終結符，包括結束符號 $ ，而表中的值就是產生式。
這樣進行語法推導的時候，非終結符遇到當前輸入字元，就可以從預測分析表中獲取對應的產生式了。

有了預測分析表，我們就可以進行預測分析了，具體流程:

可以這么理解：

我們知道要實現預測分析，要求相同左部的產生式，它們的可選集是不相交。
但是有的文法結構不符合這個要求，要進行改造。

如果相同左部的多個產生式有共同前綴，那麼它們的可選集必然相交。
例如:

那麼如何進行改造呢？
其實很簡單，進行如下轉換:

如此文法的相同左部的產生式，它們的可選集是不相交，符合現預測分析。

這種改造方法稱為 提取公因子演算法 。

當我們自頂向下的語法分析時，就需要採用最左推導方式。
而這個時候，如果產生式左部和產生式右部首字元一樣(即A→Aα)，那麼推導就可能陷入無限循環。
例如:

因此對於:

文法中不能包含這兩種形式，不然最左推導就沒辦法進行。

例如:

它能夠推導出如下:

你會驚奇的發現，它能推導出 b 和 (a)* (即由 0 個 a 或者無數個 a 生成的文法符號串)。其實就可以改造成:

因此消除 直接左遞歸 演算法的一般形式：

例如:

消除間接左遞歸的方法就是直接帶入消除，即

消除間接左遞歸演算法：

這個演算法看起來描述很多，其實理解起來很簡單：

思考 : 我們通過 Ai -> Ajβ 來判斷是不是間接左遞歸，那如果有產生式 Ai -> BAjβ 且 B -> ε ,那麼它是不是間接左遞歸呢？
間接地我們可以推出如果一個產生式 Ai -> αAjβ 且 FIRST(α) 包括空串ε，那麼這個產生式是不是間接左遞歸。

㈦ 編譯原理的LL(1)文法是什麼意思

第一個L表示從左向右讀取要判斷的字元（括弧內數字表示每次讀取的字元數），第二個L指最左推導。

㈧ 如何由文法推導語法樹(編譯原理)

語法樹，是針對上下文無關文法，用來表示一個句型的生成過程的一種描述手段。

對於給定的句型，依據文法構造它的語法樹，是語法分析的任務。
編譯原理課程中重點學習的各種語法分析方法，都是解決語法樹的構造的具體分析方法。

在學習並掌握各種語法分析方法之前，一般只能依據直覺印象，通過猜測、拼湊等手段，去試著推演，湊出符合要求的句型的語法樹。所以這個階段練慣用的題目一般也不很復雜，通過多多練習也能找到一些技巧（其實主要是後面將要學習的自頂向下語法分析中的一些原則）。

對於給定的文法，有一些句型可能能構建出兩棵甚至多棵結構不同的語法樹，結果不一定是唯一的。這樣的文法就是所謂的二義性文法。
對於非二義性文法而言，任意一個句型的語法樹都是唯一的。

㈨ (編譯原理) 求下述文法對應正規式： S->0A|1B A->1S|1 B->0S|0

一、簡單的推導思路
1、該文法的對應正規式為：[01|10]+
2、推導：
（1）首先，展開產生式S，可知S要麼以0開頭，要麼以1開頭；
（2）如果S按產生式S->0A展開，則S必以01開頭，因為通過產生式A->1S|1可知，A必定是以1開頭的；
（3）如果S按產生式S->1B展開，則S必以10開頭，因為產生式B必定以0開頭；
（4）綜上，可知，S是以01或10開頭的非終結符號；
（5）當A以產生式A->1展開或 B以B->0展開時，S將推導結束；
（6）當A以產生式A->1S展開或 B以B->0S展開時，產生式中的非終結符號S將重復（1）-（3）的推導步驟；
（7）綜上所述，該文法的對應正規式為：[01|10]+。

二、聯立方程組求解
假設非終結符號S、A、B都分別代表一個正規式，則正規文法的產生式集合所代表的就是關於正規式S、A、B的一個方程組。
我們將文法「|」符號替換為正規式「+」符號，可得，
S=0A+1B=0(1S+1)+1(0S+0)=01(S+ε)+10(S+ε)=(01+10)(S+ε)=(01+10)S+(01+10)。
根據方程X=rX+t有形如X=r*t的解論斷，可得，
S=(01+10)*(01+10)=[01|10]+。