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編譯原理中規則結果為空字元

發布時間: 2022-09-21 16:27:18

編譯原理中V*是什麼意思

V是一個符號集合,假設V指的是三個符號a,
b,
c的集合,記為
V
=
{a,
b,
c
}
V*
讀作「V的閉包」,它的數學定義是V自身的任意多次自身連接(乘法)運算的積,也是一個集合。
也就是說,用V中的任意符號進行任意多次(包括0次)連接,得到的符號串,都是V*這個集合中的元素。
0次連接的結果是不含任何符號的空串,記為
ε
1次連接就是只有一個符號的符號串,比如,a,b,
c
2次連接是兩個符號構成的符號串,比如,aa,
ab,
ac,
ba,
bb,
bc,等等
……
n次連接是一個長度為n、由a、b、c三個符號構成的符號串,比如abaacbbac……
因此,V*包含一切由a,b,c三個符號連接而成的、任意長度的符號串(以及空串ε)

Ⅱ 編譯原理空字元ε與空集區別

不知你說的空集是為何指?據我所猜應該是指某個文法所能推導的語句的集合為空,這里的空集意思是不存在匹配該文法的句子。而ε則是指某個包含非終結符號的文法符號串的推導為空,例如A->ε。咋看上去好像差不多,其實它們卻有本質的區別,空集是面向結果的,即一個文法所有可能推導的最終語句;而ε則是面向定義的,即某個非終結符號可以推導為空,這樣的定義可以在推導過程重復使用。
最後給你來點哲學的。為什麼會存在ε?古代有句話叫,其大無外,其小無內,大小之間轉化的奧秘在編譯原理中真實的被呈現了出來,就看你有沒有發現。可以肯定的說,ε的存在正是應了無窮的需要。例如:A->aA|ε,這里ε既可以A可以表達任意多的a串,又可以動態的將其終止,不至無休止的無限下去。
你終會明白,理解了ε,就是理解了形式語言的整個靈魂。

Ⅲ 編譯原理四元式

四元式的一般形式為(op, arg1, arg2, result),其中:op為一個二元(也可以是零元或一元)運算符。arg1和arg2為兩個運算對象,可以是變數、常數或者系統定義的臨時變數名。result為運算結果。
第一步:T1=a*b,
第二步:T2=c*d,
第三步:T3=T2/e,
第四步:T4=T1-T3,
第五步:f=T4.

Ⅳ 編譯原理,求詳解A*和A+代表什麼意思

V是一個符號集合,假設V指的是三個符號a, b, c的集合,記為 V = {a, b, c }
V* 讀作「V的閉包」,它的數學定義是V自身的任意多次自身連接(乘法)運算的積,也是一個集合。

也就是說,用V中的任意符號進行任意多次(包括0次)連接,得到的符號串,都是V*這個集合中的元素。

0次連接的結果是不含任何符號的空串,記為 ε
1次連接就是只有一個符號的符號串,比如,a,b, c
2次連接是兩個符號構成的符號串,比如,aa, ab, ac, ba, bb, bc,等等
……

Ⅳ 編譯原理中無符號整數/無符號偶數的文法是什麼

無符號整數: 開頭不能為 0 的任意長度的數字串

S->TE//S表示以[1-9]開頭的任意長度的字元串,也就是無符號整數啦。
E->ED|ε//E表示任意長度數字串或空串
D->T|0//D表示[0-9]的終結符
T->1|...|9//T表示[1-9]的終結符


無符號偶數: 以0, 2, 4, 6, 8 結尾的任意長度的數字串。

S->ET//S表示以02468結尾的任意長度的數字串。
E->Ed|ε//E表示任意長度的數字串或空串。
D->0|1|2|...|9//D表示[0-9]中任意一個數字。
T->0|2|4|6|8//T表示偶數單個數字。

Ⅵ 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。

Ⅶ 編譯原理中V*是什麼意思

V是一個符號集合,假設V指的是三個符號a, b, c的集合,記為 V = {a, b, c }
V* 讀作「V的閉包」,它的數學定義是V自身的任意多次自身連接(乘法)運算的積,也是一個集合。

也就是說,用V中的任意符號進行任意多次(包括0次)連接,得到的符號串,都是V*這個集合中的元素。

0次連接的結果是不含任何符號的空串,記為 ε
1次連接就是只有一個符號的符號串,比如,a,b, c
2次連接是兩個符號構成的符號串,比如,aa, ab, ac, ba, bb, bc,等等
……
n次連接是一個長度為n、由a、b、c三個符號構成的符號串,比如abaacbbac……

因此,V*包含一切由a,b,c三個符號連接而成的、任意長度的符號串(以及空串ε)

Ⅷ 編譯原理問題,求解答

好,我來幫你理解一下,先看基本知識:
四元式是一種比較普遍採用的中間代碼形式。四元式的四個組成成分是:算符op,第一和第二運算對象ARG1和ARG@及運算結果RESULT。運算對象和運算結果有時指用戶自己定義的變數,有時指編譯程序引進的臨時變數。例如a∶=b*c+b*d的四元式表示如下:
(1)(*,b,c,t1)
(2)(*,b,d,t2)
(3)(+, t1, t2, t3)
(4)(∶=,t3, -, a)
四元式和三元式的主要不同在於,四元式對中間結果的引用必須通過給定的名字,而三元式是通過產生中間結果的三元式編號。也就是說,四元式之間的聯系是通過臨時變數實現的。
有時,為了更直觀,也把四元式的形式寫成簡單賦值形式或更易理解的形式。比如把上述四元式序列寫成:
(1)t1∶=b*c
(2)t2∶=b*d
(3)t3∶=t1+t2
(4)a∶=t3
把(jump,-,-,L)寫成goto L
把(jrop,B,C,L)寫成if B rop C goto L
好,下面分析一下a<b
這是一個表達式,它的結果要麼是0,要麼是1,因為沒有指定這個表達式存放在哪,所以需要一個臨時變數來存放它的,在你的問題中,就是T。很顯然T有2個值:0或者1
因此,有
101 T:=0 (這個是表達式為假的出口)
103 T:=1 (這個是表達式為真的出口)
因為你的表達式只有一個A<B,因此A<B的真假出口就是表達式的真假出口,所以
100: if a<b goto 103 (a<b為真,跳到真出口103)
101: T:=0(否則,進入假出口)
102: goto 104 (當然要跳過真出口羅,否則T的值不就又進入真出口了,變成真了)
103: T:=1
104:(程序繼續執行)

Ⅸ C語言編譯原理是什麼

編譯共分為四個階段:預處理階段、編譯階段、匯編階段、鏈接階段。

1、預處理階段:

主要工作是將頭文件插入到所寫的代碼中,生成擴展名為「.i」的文件替換原來的擴展名為「.c」的文件,但是原來的文件仍然保留,只是執行過程中的實際文件發生了改變。(這里所說的替換並不是指原來的文件被刪除)

2、匯編階段:

插入匯編語言程序,將代碼翻譯成匯編語言。編譯器首先要檢查代碼的規范性、是否有語法錯誤等,以確定代碼的實際要做的工作,在檢查無誤後,編譯器把代碼翻譯成匯編語言,同時將擴展名為「.i」的文件翻譯成擴展名為「.s」的文件。

3、編譯階段:

將匯編語言翻譯成機器語言指令,並將指令打包封存成可重定位目標程序的格式,將擴展名為「.s」的文件翻譯成擴展名為「.o」的二進制文件。

4、鏈接階段:

在示例代碼中,改代碼文件調用了標准庫中printf函數。而printf函數的實際存儲位置是一個單獨編譯的目標文件(編譯的結果也是擴展名為「.o」的文件),所以此時主函數調用的時候,需要將該文件(即printf函數所在的編譯文件)與hello world文件整合到一起,此時鏈接器就可以大顯神通了,將兩個文件合並後生成一個可執行目標文件。

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