编译原理常见语法

Ⅰ 编译原理-LL1文法详细讲解

我们知道2型文法( CFG )，它的每个产生式类型都是 α→β ,其中 α ∈ VN , β ∈ (VN∪VT)*。

例如, 一个表达式的文法:

最终推导出 id + (id + id) 的句子，那么它的推导过程就会构成一颗树，即 CFG 分析树：

从分析树可以看出，我们从文法开始符号起，不断地利用产生式的右部替换产生式左部的非终结符，最终推导出我们想要的句子。这种方式我们称为自顶向下分析法。

从文法开始符号起，不断用非终结符的候选式(即产生式)替换当前句型中的非终结符，最终得到相应的句子。
在每一步推导过程中，我们需要做两个选择:

因为一个句型中，可能存在多个非终结符，我们就不确定选择那一个非终结符进行替换。
对于这种情况，我们就需要做强制规定，每次都选择句型中第一个非终结符进行替换(或者每次都选择句型中最后一个非终结符进行替换)。

自顶向下的语法分析采用最左推导方式，即总是选择每个句型的最左非终结符进行替换。

最终的结果是要推导出一个特定句子(例如 id + (id + id) )。
我们将特定句子看成一个输入字符串，而每一个非终结符对应一个处理方法，这个处理方法用来匹配输入字符串的部分，算法如下:

方法解析:

这种方式称为递归下降分析( Recursive-Descent Parsing )：

当选择的候选式不正确，就需要回溯( backtracking )，重新选择候选式，进行下一次尝试匹配。因为要不断的回溯，导致分析效率比较低。

这种方式叫做预测分析( Predictive Parsing )：

要实现预测分析，我们必须保证从文法开始符号起，每一个推导过程中，当前句型最左非终结符 A 对于当前输入字符 a ,只能得到唯一的 A 候选式。

根据上面的解决方法，我们首先想到，如果非终结符 A 的候选式只有一个以终结符 a 开头候选式不就行了么。
进而我们可以得出，如果一个非终结符 A ，它的候选式都是以终结符开头，并且这些终结符都各不相同，那么本身就符合预测分析了。

这就是S_文法，满足下面两个条件:

例子:

这就是一个典型的S_文法，它的每一个非终结符遇到任一终结符得到候选式是确定的。如 S -> aA | bAB , 只有遇到终结符 a 和 b 的时候，才能返回 S 的候选式，遇到其他终结符时，直接报错，匹配不成功。

虽然S_文法可以实现预测分析，但是从它的定义上看，S_文法不支持空产生式(ε产生式)，极大地限制了它的应用。

什么是空产生式(ε产生式)？

例子

这里 A 有了空产生式，那么 S 的产生式组 S -> aA | bAB ，就可以是 a | bB ,这样 a , bb , bc 就变成这个文法 G 的新句子了。

根据预测分析的定义，非终结符对于任一终结符得到的产生式是确定的，要么能获取唯一的产生式，要么不匹配直接报错。

那么空产生式何时被选择呢？

由此可以引入非终结符 A 的后继符号集的概念:
定义: 由文法 G 推导出来的所有句型，可以出现在非终结符 A 后边的终结符 a 的集合，就是这个非终结符 A 的后继符号集，记为 FOLLOW(A) 。

因此对于 A -> ε 空产生式，只要遇到非终结符 A 的后继符号集中的字符，可以选择这个空产生式。
那么对于 A -> a 这样的产生式，只要遇到终结符 a 就可以选择了。

由此我们引入的产生式可选集概念:
定义: 在进行推导时，选用非终结符 A 一个产生式 A→β 对应的输入符号的集合，记为 SELECT(A→β)

因为预测分析要求非终结符 A 对于输入字符 a ,只能得到唯一的 A 候选式。
那么对于一个文法 G 的所有产生式组，要求有相同左部的产生式，它们的可选集不相交。

在 S_文法基础上，我们允许有空产生式，但是要做限制:

将上面例子中的文法改造:

但是q_文法的产生式不能是非终结符打头，这就限制了其应用，因此引入LL(1)文法。

LL(1)文法允许产生式的右部首字符是非终结符，那么怎么得到这个产生式可选集。
我们知道对于产生式:

定义: 给定一个文法符号串 α ， α 的 串首终结符集 FIRST(α) 被定义为可以从 α 推导出的所有串首终结符构成的集合。

定义已经了解清楚了，那么该如何求呢？
例如一个文法符号串 BCDe , 其中 B C D 都是非终结符， e 是终结符。

因此对于一个文法符号串 X1X2 … Xn ，求解 串首终结符集 FIRST(X1X2 … Xn) 算法:

但是这里有一个关键点，如何求非终结符的串首终结符集？

因此对于一个非终结符 A , 求解 串首终结符集 FIRST(A) 算法:

这里大家可能有个疑惑，怎么能将 FIRST(Bβ) 添加到 FIRST(A) 中，如果问文法符号串 Bβ 中包含非终结符 A ，就产生了循环调用的情况，该怎么办?

对于 串首终结符集 ，我想大家疑惑的点就是，串首终结符集到底是针对 文法符号串 的，还是针对 非终结符 的，这个容易弄混。
其实我们应该知道， 非终结符 本身就属于一个特殊的 文法符号串 。
而求解 文法符号串 的串首终结符集，其实就是要知道文法符号串中每个字符的串首终结符集:

上面章节我们知道了，对于非终结符 A 的 后继符号集 :
就是由文法 G 推导出来的所有句型，可以出现在非终结符 A 后边的终结符的集合，记为 FOLLOW(A) 。

仔细想一下，什么样的终结符可以出现在非终结符 A 后面，应该是在产生式中就位于 A 后面的终结符。例如 S -> Aa ，那么终结符 a 肯定属于 FOLLOW(A) 。

因此求非终结符 A 的 后继符号集 算法：

如果非终结符 A 是产生式结尾，那么说明这个产生式左部非终结符后面能出现的终结符，也都可以出现在非终结符 A 后面。

我们可以求出 LL(1) 文法中每个产生式可选集:

根据产生式可选集，我们可以构建一个预测分析表，表中的每一行都是一个非终结符，表中的每一列都是一个终结符，包括结束符号 $ ，而表中的值就是产生式。
这样进行语法推导的时候，非终结符遇到当前输入字符，就可以从预测分析表中获取对应的产生式了。

有了预测分析表，我们就可以进行预测分析了，具体流程:

可以这么理解：

我们知道要实现预测分析，要求相同左部的产生式，它们的可选集是不相交。
但是有的文法结构不符合这个要求，要进行改造。

如果相同左部的多个产生式有共同前缀，那么它们的可选集必然相交。
例如:

那么如何进行改造呢？
其实很简单，进行如下转换:

如此文法的相同左部的产生式，它们的可选集是不相交，符合现预测分析。

这种改造方法称为 提取公因子算法 。

当我们自顶向下的语法分析时，就需要采用最左推导方式。
而这个时候，如果产生式左部和产生式右部首字符一样(即A→Aα)，那么推导就可能陷入无限循环。
例如:

因此对于:

文法中不能包含这两种形式，不然最左推导就没办法进行。

例如:

它能够推导出如下:

你会惊奇的发现，它能推导出 b 和 (a)* (即由 0 个 a 或者无数个 a 生成的文法符号串)。其实就可以改造成:

因此消除 直接左递归 算法的一般形式：

例如:

消除间接左递归的方法就是直接带入消除，即

消除间接左递归算法：

这个算法看起来描述很多，其实理解起来很简单：

思考 : 我们通过 Ai -> Ajβ 来判断是不是间接左递归，那如果有产生式 Ai -> BAjβ 且 B -> ε ,那么它是不是间接左递归呢？
间接地我们可以推出如果一个产生式 Ai -> αAjβ 且 FIRST(α) 包括空串ε，那么这个产生式是不是间接左递归。

Ⅱ 编译原理

4、文法G为：
A->aABe/Ba
B->dB/ε
构造LL(1)分析表并判断adae是否是该文法的句子。
5、文法G为：
A->i:=E；
E->E+E
E->E*E
E->i
构造SLR分析表，并判断i:=i*i是否是该文法的句子。
6、文法G为：
S->E
E->aB/bB
A->cA/d
B->Cb/d
构造该文法的LR(0)和SLR（1）分析表，并模拟分析句子bcd时分析栈和输入串的变化。
7、文法G为：
E->E+T/T
T->T*F/F
F->P^F/P
P->(E)/i
判断该文法是否为算符优先文法，若是，构造优先表。

Ⅲ 急急急，编译原理

using namespace std;

struct BiNode
{
char data;
BiNode *lchild, *rchild;
};
typedef BiNode *BiTree;

int CreateBiTree(BiTree &T, const char *s1, const char *s2, int len)
{
if (len<=0)
{
T = NULL;
return 1;
}
else
{
T = new BiNode;
T->data = *s1;
int i;
for ( i=0; i<len; i++) if (s2[i]==*s1) break;
CreateBiTree(T->lchild, s1+1, s2, i);
CreateBiTree(T->rchild, s1+i+1, s2+i+1, len-(i+1));
}
return 1;
}

int DestroyBiTree(BiTree &T)
{
if (T==NULL) return 1;
DestroyBiTree(T->lchild);
DestroyBiTree(T->rchild);
delete T;
T = NULL;
return 1;
}

int ATraverse(BiTree &T)
{
if (T==NULL) return 1;
ATraverse(T->lchild);
ATraverse(T->rchild);
cout<<T->data;
return 1;
}

main()
{
char a[2000],b[2000];
while(cin>>a>>b)
{
BiTree T;
int count=0;
int n;
for(n=0;a[n]!='\0';n++);
CreateBiTree(T,a,b,n);
ATraverse(T);
cout<<" ";

cout<<endl;
DestroyBiTree(T);

Ⅳ 编译原理笔记17：自下而上语法分析（4）LR(0)、SLR(1) 分析表的构造

（移进项目就是指圆点右边是终结符的项目，规约项目指的就是圆点在右部最右端的项目）

LR(0) 文法可以直接通过识别活前缀的 DFA 来构造 LR 分析表

假定 C = {I ₀ , I ₁ , ... , I _n } （aka. LR(0) 项目规范族、DFA 状态集）

首先为文法产生式进行编号，拓广文法的产生式要标记为 0（这里就是后面分析表中 rj 的产生式编号 j 的由来）

然后令每个项目集 I _k 的下标 k 作为分析器的状态（行首），包含 S' → .S 的集合下标为分析器的初态（也就是 DFA 的初态，一般都是 0 ）。

下面用一个例子来说明 ACTION、GOTO 子表的构造：

SLR(1) 为解决冲突提出了一个简单的方法：通过识别活前缀的 DFA 和【简单向前看一个终结符】构造 SLR(1) 分析表。

如果我们的识别活前缀的 DFA 中存在移进-规约冲突、规约-规约冲突，都可以尝试使用这个方法来解决冲突。（这里说【尝试】，当然是因为 SLR 也只能解决一部分问题，并不是万能的灵丹妙药。。）

这里，我们拿前面那个 LR(0) 解决不了的文法来举例

该文法不是 LR(0) 文法，但是是 SLR(1) 文法。

观察上图 DFA 中的状态2，想象当我们的自动机正处于这个状态：次栈顶已经规约为 T 了，栈顶也是当前的状态 2 ，而当前剩余输入为 *。

如果这个自动机不会【往前多看一步】的话，那么对处于这个状态的自动机来说，看起来状态 2 中的移进项目和规约项目都是可选的。这就是移进-规约冲突。

想要解决这个冲突，就轮到【往前多看一步】上场了——把当前剩余输入考虑进来，辅助进行项目的选择：

对其他的冲突也使用同样的方法进行判断。

这种冲突性动作的解决办法叫做 SLR(1) 解决办法

准备工作部分，与 LR(0) 分析表的构造差不多：同样使用每个项目集的状态编号作为分析器的状态编号，也就同样用作行下标；同样使用拓广文法产生式作为 0 号产生式。

填表也和 LR(0) 类似，唯一的不同体现在对规约项的处理方法上：如果当前状态有项目 A → α.aβ 和 A → α. ，而次栈顶此时是 α 且读写头读到的是 a，那么当且仅当 a∈FOLLOW(A) 时，我们才会用 A → α 对 α 进行规约。

如果构造出来的表的每个入口都不含多重定义（也就是如上图中表格那样的，每个格子里面最多只有一个动作），那么该表就是该文法的 SLR(1) 表，这个文法就是 SLR(1) 文法。使用 SLR(1) 表的分析器叫做一个 SLR(1) 分析器。

任意的二义文法都不能构造出 SLR(1) 分析表

例：悬空 else

例：

这里的 L 可以理解为左值，R 可以理解为右值

经过计算可以确定其 DFA 如下图所示。

在 状态4 中，由于 "=" 同时存在于 FOLLOW(L) 与 FOLLOW(R) 中，因此该状态内存在移进-规约冲突，故该文法不是 SLR(1) 文法。

这样的非二义文法可以通过增加向前看终结符的个数来解决冲突（比如LL(2)、LR(2)）但这会让问题更加复杂，故一般不采用。而二义文法无论向前看多少个终结符都无法解决二义性。

Ⅳ 编译原理 语法

编译原理不同教材用的表示不太一样，翻译也五花八门，我不是很确定你这个活前缀是什么意思。我按我知道的告诉你，我用“。”表示状态的位置，你的书上可能通常是一个黑点表示，先要建立文法的状态集合：
S1：S->。a
S2：S->a。
S3：S->。^
S4：S->^。
S5：S->。(T)
S6：S->(。T)
S7：S->(T。)
S8：S->(T)。
S9：T->。T,S
S10：T->T。,S
S11：T->T,。S
S12：T->T,S。
S13：T->。S
S14：T->S。
归集状态，和状态转换关系（这应该是要画成图的，这里没法画。。。）用I表示
I0：S1 S3 S5 S9 S13
输入a，I0->I1
I1：S2
输入^，I0->I2
I2：S4
输入(，I0->I3
I3：S6 S9 S13 S1 S3 S5
归约S，I0->I4
I4：S14
归约T，I0->I5
I5：S10
归约T，I3->I6
I6：S7
输入)，I6->I7
I7：S8
输入,，I5->I8
I8：S11 S1 S3 S5
归约S，I8->I9
I9：S12
输入a，I8->I1
输入^，I8->I2
输入(，I8->I3
输入a，I3->I1
输入^，I3->I2
输入(，I3->I3
然后你要建立状态转换表，网络不能画表格。。。，你将就看看( $是结束符啊.还有你的文法没有开始，即S')
先把题目中的规则编个号：
(1) S->a
(2) S->^
(3) S->(T)
(4) T->T,S
(5) T->S
action goto
状态集 a ^ ( ) , $ S T
0 s1 s2 s3 14 10
1 acc
2 acc
3 s1
因为没有S'不知道最终怎么规约

Ⅵ 编译原理文法

编译原理文法的概念为：每一种自然语言或者是编程语言都需要文法来描述，文法相当于语言学的语义分析，即分析每一句话所表示的含义，编译器需要利用文法来完成其语法分析和语义分析。

字母表是元素的非空有穷集合，字母表中的元素称之为符号，因此，字母表也称之为符号集。例如C语言中的字母表由字母、数字、关键字等组成。

符号串，就是由符号集中的元素组成的序列。例如，给定符号集a、b、c，那么abc、abb、ac就是由该符号集组成的符号串。一个文法中，含有一个，或多个产生式，产生式，描述了将终结符集合和非终结符集合组合成串的方法。

Ⅶ 编译原理有关语法的题

短语：E+F*（E+i），F*(E+i),(E+i),E+i,i

直接短语：i（能直接推出来的）

句柄：i（最左直接短语）

素短语：i（并且至少含有一个终结符并除自身之外不含任何更小的素短语)

这些你根据语法树看，就比较好找了啊~

语法树如图：

Ⅷ 【编译原理】第二章：语言和文法

上述文法 表示，该文法由终结符集合 ，非终结符集合 ，产生式集合 ，以及开始符号 构成。
而产生式 表示，一个表达式（Expression） ，可以由一个标识符（Identifier） 、或者两个表达式由加号 或乘号 连接、或者另一个表达式用括号包裹（ ）构成。

约定 ：在不引起歧义的情况下，可以只写产生式。如以上文法可以简写为：

产生式

可以简写为：

如上例中，

可以简写为：

给定文法 ，如果有 ，那么可以将符号串 重写 为 ，记作 ，这个过程称为 推导 。
如上例中， 可以推导出 或 或 等等。

如果 ，
可以记作 ，则称为 经过n步推导出 ，记作 。

推导的反过程称为 归约 。

如果 ，则称 是 的一个 句型（sentential form ）。

由文法 的开始符号 推导出的所有句子构成的集合称为 文法G生成的语言 ，记作 。
即：

例
文法

表示什么呢？
代表小写字母；
代表数字；
表示若干个字母和数字构成的字符串；
说明 是一个字母、或者是字母开头的字符串。
那么这个文法表示的即是，以字母开头的、非空的字符串，即标识符的构成方式。

并、连接、幂、克林闭包、正闭包。
如上例表示为：

中必须包含一个 非终结符 。

产生式一般形式：
即上式中只有当上下文满足 与 时，才能进行从 到 的推导。

上下文有关文法不包含空产生式（ ）。

产生式的一般形式：
即产生式左边都是非终结符。

右线性文法 ：
左线性文法 ：
以上都成为正则文法。
即产生式的右侧只能有一个终结符，且所有终结符只能在同一侧。

例：（右线性文法）

以上文法满足右线性文法。
以上文法生成一个以字母开头的字母数字串（标识符）。
以上文法等价于 上下文无关文法 ：

正则文法能描述程序设计语言中的多数单词。

正则文法能描述程序设计语言中的多数单词，但不能表示句子构造，所以用到最多的是CFG。

根节点 表示文法开始符号S；
内部节点 表示对产生式 的应用；该节点的标号是产生式左部，子节点从左到右表示了产生式的右部；
叶节点 （又称边缘）既可以是非终结符也可以是终结符。

给定一个句型，其分析树的每一棵子树的边缘称为该句型的一个 短语 。
如果子树高度为2，那么这棵子树的边缘称为该句型的一个 直接短语 。

直接短语一定是某产生式的右部，但反之不一定。

如果一个文法可以为某个句子生成 多棵分析树 ，则称这个文法是 二义性的 。

二义性原因：多个if只有一个else；
消岐规则：每个else只与最近的if匹配。

Ⅸ 编译原理的语法

使用“三二术”替代“语法树”。
不管是常数、对象变量、函数，还是“（）”，表达式可以看成具有输出的中间量
量1 + 量2 - 量3 * 量4 & 量5 > 量6
按照表达式的从前到后的顺序，先取表达式三个量和两个计算符，把其中两量和一符优先计算，结果存放在中间量之中，而后再顺序取表达式一符一量，变成新三量两符，重复两量和一符优先计算，直到剩两量和一符，再得到最后计算结果。

Ⅹ 【编译原理】第四章：语法分析

从分析树的根节点到叶节点方向构造分析树。
即从开始符号S推导出词串w的过程。

例：

总是选择每个句型的 最左非终结符 进行替换。

总是选择每个句型的 最右非终结符 进行替换。

在自底向上的分析中，总是采用 最左规约 的方式，因此把 最左规约 称为 规范规约 ，对应的 最右推导 称为 规范推导 。

最左推导、最右推导具有唯一性。

自顶向下的语法分析采用最左推导方试，总是选择每个句型的 最左非终结符 进行替换。

由一组 过程 组成，每一个过程对应一个 非终结符 。
从文法开始符号S开始，递归调用文法中的其他非终结符，最终扫描整个输入串，完成分析。

如果其间有不唯一的产生式，就可能需要退回上一步重新尝试的情况，称为 回溯 。

预测分析 是 递归下降分析 技术的一个特例，通过输入中向前看固定个数的符号选择正确的产生式。
如果一个文法可以构造出向前看k个符号的预测分析器，称为LL(k)文法 。

预测分析不需要回溯，具有确定性。

含有 形式产生式的文法称为是 直接左递归 的。
如果一个文法中有一个非终结符A使得对某个串存在推导 ，那么这个文法是 左递归 的。其中，经过两步或以上推导产生的左递归，称为 间接左递归 的。
左递归会使递归下降分析器陷入无限循环。

文法
即
该文法是直接左递归的，会陷入无限循环。

将以上文法转换为：


即可消除左递归。事实上，这个过程把左递归转换成了右递归。

消除直接左递归的一般形式

使用代入法。

对于一个文法，通过改写产生式来 推迟决定 ，等获得足够多的输入信息再做正确的决定。

例：文法：

可以改写为：

从文法的开始符号S开始，每一步推导根据当前句型的最左非终结符A和当前输入符号α，选择正确的A-产生式。为保证分析的确定性，选出的候选式必须是唯一的。

S_文法（简单的确定型文法）

可能在某个举行中紧跟在A后面的终结符a的集合，记为 FOLLOW(A) 。
如果A是某个句型的最右符号，则将结束符“ $ ”添加到FOLLOW(A)中。

例：文法：






中，FOLLOW(B) = {a, c}

产生式 的可选集是指可以选用该产生式进行推导时对应的输入符号的集合，记为 SELECT(A->β) 。
例如
SELECT(A -> aβ)={a}
SELECT(A -> aβ | bγ)={a, b}
SELECT(A -> ε)=FOLLOW(A)

q_文法

文法符号串α串首终结符的集合，记作 FIRST(A) 。