Ⅰ 如何通俗易懂地解釋編譯原理中語法分析的過程
分成詞法分析，語法分析（LL演算法，遞歸下降演算法，LR演算法），語義分析，運行時環境，中間代碼，代碼生成，代碼優化這些部分。其實現在很多編譯原理的教材都是按照85,86出版的那本龍書來安排教學內容的，所以那本龍書的內容格式幾乎成了現在編譯原理教材的定式，包括國內的教材也是如此。一般來說，大學裡面的本科教學是不可能把上面的所有部分都認真講完的，而是比較偏重於前面幾個部分。像代碼優化那部分東西，就像個無底洞一樣，如果要認真講，就是單獨開一個學期的課也不可能講得清楚。所以，一般對於本科生，對詞法分析和語法分析掌握要求就相對要高一點了。
詞法分析相對來說比較簡單。可能是詞法分析程序本身實現起來很簡單吧，很多沒有學過編譯原理的人也同樣可以寫出各種各樣的詞法分析程序。不過編譯原理在講解詞法分析的時候，重點把正則表達式和自動機原理加了進來，然後以一種十分標準的方式來講解詞法分析程序的產生。這樣的做法道理很明顯，就是要讓詞法分析從程序上升到理論的地步。
語法分析部分就比較麻煩一點了。現在一般有兩種語法分析演算法，LL自頂向下演算法和LR自底向上演算法。LL演算法還好說，到了LR演算法的時候，困難就來了。很多自學編譯原理的都是遇到LR演算法的理解成問題後就放棄了自學。其實這些東西都是只要大家理解就可以了，又不是像詞法分析那樣非得自己寫出來才算真正的會。像LR演算法的語法分析器，一般都是用工具Yacc來生成，實踐中完全沒有比較自己來實現。對於LL演算法中特殊的遞歸下降演算法，因為其實踐十分簡單，那麼就應該要求每個學生都能自己寫。當然，現在也有不少好的LL演算法的語法分析器，不過要是換在非C平台，比如Java,Delphi,你不能運用YACC工具了，那麼你就只有自己來寫語法分析器。
Ⅱ 如何通俗易懂地解釋編譯原理中語法分析的過程
分成詞法分析，語法分析（LL演算法，遞歸下降演算法，LR演算法），語義分析，運行時環境，中間代碼，代碼生成，代碼優化這些部分。其實現在很多編譯原理的教材都是按照85,86出版的那本龍書來安排教學內容的，所以那本龍書的內容格式幾乎成了現在編譯原理教材的定式，包括國內的教材也是如此。一般來說，大學裡面的本科教學是不可能把上面的所有部分都認真講完的，而是比較偏重於前面幾個部分。像代碼優化那部分東西，就像個無底洞一樣，如果要認真講，就是單獨開一個學期的課也不可能講得清楚。所以，一般對於本科生，對詞法分析和語法分析掌握要求就相對要高一點了。
詞法分析相對來說比較簡單。可能是詞法分析程序本身實現起來很簡單吧，很多沒有學過編譯原理的人也同樣可以寫出各種各樣的詞法分析程序。不過編譯原理在講解詞法分析的時候，重點把正則表達式和自動機原理加了進來，然後以一種十分標準的方式來講解詞法分析程序的產生。這樣的做法道理很明顯，就是要讓詞法分析從程序上升到理論的地步。
語法分析部分就比較麻煩一點了。現在一般有兩種語法分析演算法，LL自頂向下演算法和LR自底向上演算法。LL演算法還好說，到了LR演算法的時候，困難就來了。很多自學編譯原理的都是遇到LR演算法的理解成問題後就放棄了自學。其實這些東西都是只要大家理解就可以了，又不是像詞法分析那樣非得自己寫出來才算真正的會。像LR演算法的語法分析器，一般都是用工具Yacc來生成，實踐中完全沒有比較自己來實現。對於LL演算法中特殊的遞歸下降演算法，因為其實踐十分簡單，那麼就應該要求每個學生都能自己寫。當然，現在也有不少好的LL演算法的語法分析器，不過要是換在非C平台，比如Java,Delphi,你不能運用YACC工具了，那麼你就只有自己來寫語法分析器。
Ⅲ 編譯原理題目
習題一、單項選擇題
1、將編譯程序分成若干個「遍」是為了 。
a．提高程序的執行效率
b．使程序的結構更加清晰
c．利用有限的機器內存並提高機器的執行效率
d．利用有限的機器內存但降低了機器的執行效率
2、構造編譯程序應掌握 。
a．源程序 b．目標語言
c．編譯方法 d．以上三項都是
3、變數應當 。
a．持有左值 b．持有右值
c．既持有左值又持有右值 d．既不持有左值也不持有右值
4、編譯程序絕大多數時間花在 上。
a．出錯處理 b．詞法分析
c．目標代碼生成 d．管理表格
5、 不可能是目標代碼。
a．匯編指令代碼 b．可重定位指令代碼
c．絕對指令代碼 d．中間代碼
6、使用 可以定義一個程序的意義。
a．語義規則 b．詞法規則
c．產生規則 d．詞法規則
7、詞法分析器的輸入是 。
a．單詞符號串 b．源程序
c．語法單位 d．目標程序
8、中間代碼生成時所遵循的是- 。
a．語法規則 b．詞法規則
c．語義規則 d．等價變換規則
9、編譯程序是對 。
a．匯編程序的翻譯 b．高級語言程序的解釋執行
c．機器語言的執行 d．高級語言的翻譯
10、語法分析應遵循 。
a．語義規則 b．語法規則
c．構詞規則 d．等價變換規則
解答
1、將編譯程序分成若干個「遍」是為了使編譯程序的結構更加清晰，故選b。
2、構造編譯程序應掌握源程序、目標語言及編譯方法等三方面的知識，故選d。
3、對編譯而言，變數既持有左值又持有右值，故選c。
4、編譯程序打交道最多的就是各種表格，因此選d。
5、目標代碼包括匯編指令代碼、可重定位指令代碼和絕對指令代碼3種，因此不是目標代碼的只能選d。
6、詞法分析遵循的是構詞規則，語法分析遵循的是語法規則，中間代碼生成遵循的是語義規則，並且語義規則可以定義一個程序的意義。因此選a。
7、b 8、c 9、d 10、c
二、多項選擇題
1、編譯程序各階段的工作都涉及到 。
a．語法分析 b．表格管理 c．出錯處理
d．語義分析 e．詞法分析
2、編譯程序工作時，通常有 階段。
a．詞法分析 b．語法分析 c．中間代碼生成
d．語義檢查 e．目標代碼生成
解答
1．b、c 2. a、b、c、e
三、填空題
1、解釋程序和編譯程序的區別在於 。
2、編譯過程通常可分為5個階段，分別是 、語法分析 、代碼優化和目標代碼生成。 3、編譯程序工作過程中，第一段輸入是 ，最後階段的輸出為 程序。
4、編譯程序是指將 程序翻譯成 程序的程序。 解答
是否生成目標程序 2、詞法分析 中間代碼生成 3、源程序 目標代碼生成 4、源程序 目標語言
一、單項選擇題
1、文法G：S→xSx|y所識別的語言是 。
a. xyx b. (xyx)* c. xnyxn(n≥0) d. x*yx*
2、文法G描述的語言L(G)是指 。
a. L(G)={α|S+ ⇒α , α∈VT*} b. L(G)={α|S*⇒α, α∈VT*}
c. L(G)={α|S*⇒α,α∈(VT∪VN*)} d. L(G)={α|S+ ⇒α, α∈(VT∪VN*)}
3、有限狀態自動機能識別 。
a. 上下文無關文法 b. 上下文有關文法
c.正規文法 d. 短語文法
4、設G為算符優先文法，G的任意終結符對a、b有以下關系成立 。
a. 若f(a)>g(b)，則a>b b.若f(a)<g(b)，則a<b
c. a~b都不一定成立 d. a~b一定成立
5、如果文法G是無二義的，則它的任何句子α 。
a. 最左推導和最右推導對應的語法樹必定相同
b. 最左推導和最右推導對應的語法樹可能不同
c. 最左推導和最右推導必定相同
d. 可能存在兩個不同的最左推導，但它們對應的語法樹相同
6、由文法的開始符經0步或多步推導產生的文法符號序列是 。
a. 短語 b.句柄 c. 句型 d. 句子
7、文法G：E→E+T|T
T→T*P|P
P→(E)|I
則句型P+T+i的句柄和最左素短語為 。
a.P+T和i b. P和P+T c. i和P+T+i d.P和T
8、設文法為：S→SA|A
A→a|b
則對句子aba，下面 是規范推導。
a. SÞSAÞSAAÞAAAÞaAAÞabAÞaba
b. SÞSAÞSAAÞAAAÞAAaÞAbaÞaba
c. SÞSAÞSAAÞSAaÞSbaÞAbaÞaba
d. SÞSAÞSaÞSAaÞSbaÞAbaÞaba
9、文法G：S→b|∧(T)
T→T,S|S
則FIRSTVT(T) 。
a. {b,∧,(} b. {b,∧,)} c.{b,∧,(,，} d.{b,∧,),，}
10、產生正規語言的文法為 。
a. 0型 b. 1型 c. 2型 d. 3型
11、採用自上而下分析，必須 。
a. 消除左遞歸 b. 消除右遞歸 c. 消除回溯 d. 提取公共左因子
12、在規范歸約中，用 來刻畫可歸約串。
a. 直接短語 b. 句柄 c. 最左素短語 d. 素短語
13、有文法G：E→E*T|T
T→T+i|i
句子1+2*8+6按該文法G歸約，其值為 。
a. 23 B. 42 c. 30 d. 17
14、規范歸約指 。
a. 最左推導的逆過程 b. 最右推導的逆過程
c. 規范推導 d. 最左歸約的逆過程
[解答]
1、選c。
2、選a。
3、選c。
4、雖然a與b沒有優先關系，但構造優先函數後，a與b就一定存在優先關系了。所以，由f(a)>g)(b)或f(a)<g(b)並不能判定原來的a與b之間是否存在優先關系：故選c。
5、如果文法G無二義性，則最左推導是先生長右邊的枝葉：對於d，如果有兩個不同的是了左推導，則必然有二義性。故選a。
6、選c。
7、由圖2-8-1的語法樹和優先關系可以看出應選b。
8、規范推導是最左推導，故選d。
9、由T→T,…和T→(… 得FIRSTVT(T))={(,，)}；
由T→S得FIRSTVT(S)⊂FIRSTVT(T)，而FIRSTVT(S)={b,∧,(}；即
FIRSTVT(T)={b,∧,(,，}； 因此選c。
10、d 11、c 12、b 13、b 14、b
二、多項選擇題
1、下面哪些說法是錯誤的 。
a. 有向圖是一個狀態轉換圖 b. 狀態轉換圖是一個有向圖
c.有向圖是一個DFA d.DFA可以用狀態轉換圖表示
2、對無二義性文法來說，一棵語法樹往往代表了 。
a. 多種推導過程 b. 多種最左推導過程 c.一種最左推導過程
d.僅一種推導過程 e.一種最左推導過程
3、如果文法G存在一個句子，滿足下列條件 之一時，則稱該文法是二義文法。
a. 該句子的最左推導與最右推導相同
b. 該句子有兩個不同的最左推導
c. 該句子有兩棵不同的最右推導
d. 該句子有兩棵不同的語法樹
e.該句子的語法樹只有一個
4、有一文法G：S→AB
A→aAb|ε
B→cBd|ε
它不產生下面 集合。
a. {anbmcndm|n,m≥0} b. {anbncmdm|n,m>0}
c. {anbmcmdn|n,m≥0} d. {anbncmdm|n,m≥0}
e. {anbncndn|n≥0}
5、自下而上的語法分析中，應從 開始分析。
a. 句型 b. 句子 c. 以單詞為單位的程序
d. 文法的開始符 e. 句柄
6、對正規文法描述的語言，以下 有能力描述它。
a.0型文法 b.1型文法 c.上下文無關文法 d.右線性文法 e.左線性文法
解答 1、e、a、c 2、a、c、e 3、b、c、d 4、a、c 5、b、c 6、a、b、c、d、e
三、填空題
1、文法中的終結符和非終結符的交集是 。詞法分析器交給語法分析器的文法符號一定是 ，它一定只出現在產生式的 部。
2、最左推導是指每次都對句型中的 非終結符進行擴展。
3、在語法分析中，最常見的兩種方法一定是 分析法，另一是 分析法。
4、採用 語法分析時，必須消除文法的左遞歸。
5、 樹代表推導過程， 樹代表歸約過程。
6、自下而上分析法採用 、歸約、錯誤處理、 等四種操作。
7、Chomsky把文法分為 種類型，編譯器構造中採用 和 文法，它們分別產生 和 語言，並分別用 和 自動機識別所產生的語言。
解答 1、空集 終結符 右
2、最左
3、自上而上 自下而上
4、自上而上
5、語法 分析
6、移進 接受
7、4 2 型 3型 上下文無關語言 正規語言 下推自動機 有限
四、判斷題
1、文法 S→aS|bR|ε描述的語言是(a|bc)* ( )
R→cS
2、在自下而上的語法分析中，語法樹與分析樹一定相同。 （ ）
3、二義文法不是上下文無關文法。 （ ）
4、語法分析時必須先消除文法中的左遞歸。 （ ）
5、規范歸約和規范推導是互逆的兩個過程。 （ ）
6、一個文法所有句型的集合形成該文法所能接受的語言。 （ ）
解答 1、對 2、錯 3、錯 4、錯 5、錯 6、錯
五、簡答題
1、句柄 2、素短語 3、語法樹 4、歸約 5、推導
[解答]
1、句柄：一個句型的最左直接短語稱為該句型的句柄。
2、素短語：至少含有一個終結符的素短語，並且除它自身之外不再含任何更小的素短語。
3、語法樹：滿足下面4個條件的樹稱之為文法G[S]的一棵語法樹。
①每一終結均有一標記，此標記為VN∪VT中的一個符號；
②樹的根結點以文法G[S]的開始符S標記；
③若一結點至少有一個直接後繼，則此結點上的標記為VN中的一個符號；
④若一個以A為標記的結點有K個直接後繼，且按從左至右的順序，這些結點的標記分別為X1,X2,…,XK，則A→X1,X2,…,XK，必然是G的一個產生式。
4、歸約：我們稱αγβ直接歸約出αAβ，僅當A→γ 是一個產生式，且α、β∈(VN∪VT)*。歸約過程就是從輸入串開始，反復用產生式右部的符號替換成產生式左部符號，直至文法開始符。
5、推導：我們稱αAβ直接推出αγβ，即αAβÞαγβ，僅當A→ γ 是一個產生式，且α、β∈(VN∪VT)*。如果α1Þα2Þ…Þαn，則我們稱這個序列是從α1至α2的一個推導。若存在一個從α1αn的推導，則稱α1可推導出αn。推導是歸約的逆過程。
六、問答題
1、給出上下文無關文法的定義。
[解答]
一個上下文無關文法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∩VN=Φ；
●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→α，其中，P∈VN，
α∈(VT∪VN)*。開始符號S至少必須在某個產生式的左部出現一次。
2、文法G[S]：
S→aSPQ|abQ
QP→PQ
bP→bb
bQ→bc
cQ→cc
（1）它是Chomsky哪一型文法？
（2）它生成的語言是什麼？
[解答]
（1）由於產生式左部存在終結符號，且所有產生式左部符號的長度均小於等於產生式右部的符號長度，所以文法G[S]是Chomsky1型文法，即上下文有關文法。
（2）按產生式出現的順序規定優先順序由高到低（否則無法推出句子），我們可以得到：
SÞabQÞabc
SÞaSPQÞaabQPQÞaabPQQÞaabbQQÞaabbcQÞaabbcc
SÞaSPQÞaaSPQPQÞaaabQPQPQÞaaabPQQPQÞaaabPQPQQÞaaaPPQQQÞ
aaabbPqqqÞaaabbQQQÞaaabbbcQQÞaaabbbccQÞaaabbbccc
……
於是得到文法G[S]生成的語言L={anbncn|n≥1}
3、按指定類型，給出語言的文法。
L={aibj|j＞i≥1}的上下文無關文法。
【解答】
（1）由L={aibj|j＞i≥1}知，所求該語言對應的上下文無關文法首先應有S→aSb型產生式，以保證b的個數不少於a的個數；其次，還需有S→Sb或S→bS型的產生式，用以保證b的個數多於a的個數；也即所求上下文無關文法G[S]為：
G[S]：S→aSb|Sb|b
4、有文法G：S→aAcB|Bd
A→AaB|c
B→bScA|b
（1）試求句型aAaBcbbdcc和aAcbBdcc的句柄；
（2）寫出句子acabcbbdcc的最左推導過程。
【解答】（1）分別畫出對應兩句型的語法樹，如圖2-8-2所示
句柄:AaB Bd
圖2-8-2 語法樹
（2）句子acabcbbdcc的最左推導如下：
SÞaAcBÞaAaBcBÞacaBcBÞacabcBÞacabcbScAÞacabcbBdcA
ÞacabcbbdcAÞacabcbbdcc
5、對於文法G[S]：
S→（L）|aS|a L→L, S|S
（1）畫出句型（S,（a））的語法樹。（2）寫出上述句型的所有短語、直接短語、句柄和素短語。
【解答】
（1）句型（S,（a））的語法樹如圖2-8-3所示
（2）由圖2-8-3可知：
①短語：S、a、(a)、S,(a)、(S,(a))；
②直接短語：a、S；
③句柄：S；
④素短語：素短語可由圖2-8-3中相鄰終結符之間的優先關系求得，即；
因此素短語為a。
6、考慮文法G[T]：
T→T*F|F
F→F↑P|P
P→（T）|i
證明T*P↑（T*F）是該文法的一個句型，並指出直接短語和句柄。
【解答】
首先構造T*P↑（T*F）的語法樹如圖2-8-4所示。
由圖2-8-4可知，T*P↑（T*F）是文法G[T]的一個句型。
直接短語有兩個，即P和T*F；句柄為P。
一、單項選擇題
1、詞法分析所依據的是 。
a. 語義規則 b. 構詞規則 c. 語法規則 d. 等價變換規則
2、詞法分析器的輸出結果是 。
a. 單詞的種別編碼 b. 單詞在符號表中的位置
c. 單詞的種別編碼和自身值 d. 單詞自身值
3、正規式M1和M2等價是指 。
a. M1和M2的狀態數相等 b. M1和M2的有向弧條數相等
c. M1和M2所識別的語言集相等 d. M1和M2狀態數和有向弧條數相等
4、狀態轉換圖（見圖3-6-1）接受的字集為 。
a. 以 0開頭的二進制數組成的集合 b. 以0結尾的二進制數組成的集合
c. 含奇數個0的二進制數組成的集合 d. 含偶數個0的二進制數組成的集合
5、詞法分析器作為獨立的階段使整個編譯程序結構更加簡潔、明確，因此， 。
a. 詞法分析器應作為獨立的一遍 b. 詞法分析器作為子程序較好
c. 詞法分析器分解為多個過程，由語法分析器選擇使用 d. 詞法分析器並不作為一個獨立的階段
解答 1、b 2、c 3、c 4、d 5、b
二、多項選擇題
1、在詞法分析中，能識別出 。
a. 基本字 b. 四元式 c. 運算符
d. 逆波蘭式 e. 常數
2、令∑={a,b}，則∑上所有以b開頭，後跟若干個ab的字的全體對應的正規式為 。
a. b(ab)* b. b(ab)+ c.(ba)*b
d. (ba)+b e. b(a|b)
解答 1、a、c、e 2、a、b、d
三、填空題
1、確定有限自動機DFA是 的一個特例。
2、若二個正規式所表示的 相同，則認為二者是等價的。
3、一個字集是正規的，當且僅當它可由 所 。
解答 1、NFA 2、正規集 3、DFA（NFA）所識別
四、判斷題
1、一個有限狀態自動機中，有且僅有一個唯一終態。 （ ）
2、設r和s分別是正規式，則有L（r|s）=L(r)|L(s)。 （ ）
3、自動機M和M′的狀態數不同，則二者必不等價。 （ ）
4、確定的自動機以及不確定的自動機都能正確地識別正規集。 （ ）
5、對任意一個右線性文法G，都存在一個NFA M，滿足L(G)=L(M)。 （ ）
6、對任意一個右線性文法G，都存在一個DFA M，滿足L(G)=L(M)。 （ ）
7、對任何正規表達式e，都存在一個NFA M，滿足L(G)=L(e)。 （ ）
8、對任何正規表達式e，都存在一個DFA M，滿足L(G)=L(e)。 （ ）
解答 1 、2、3、錯 4、5、6、7、8、正確
五、基本題
1、設M＝（{x,y}, {a,b}, f,x,{y}）為一非確定的有限自動機，其中f定義如下：
f（x,a）＝{x,y} f（x,b）＝{y}
f（y,a）＝φ f（y,b）＝{x,y}
試構造相應的確定有限自動機M′。
解答：對照自動機的定義M=(S,Σ,f,S0,Z)，由f的定義可知f(x,a)、f(y,b)均為多值函數，所以是一非確定有限自動機，先畫出NFA M相應的狀態圖，如圖3-6-2所示。
用子集法構造狀態轉換矩陣表3-6-3所示。
I Ia Ib
{x} {x,y} {y}
{y} — {x,y}
{x,y} {x,y} {x,y}
將轉換矩陣中的所有子集重新命名而形成表3-6-4所示的狀態轉換矩陣。
表3-6-4 狀態轉換矩陣
a b
0 2 1
1 — 2
2 2 2
即得到M′=（{0,1,2}, {a,b}, f,0, {1,2}），其狀態轉換圖如圖3-6-5所示。
將圖3-6-5的DFA M′最小化。首先，將M′的狀態分成終態組{1，2}與非終態組{0}；其次，考察{1,2}。由於{1,2}a={1,2}b={2}⊂{1,2}，所以不再將其劃分了，也即整個劃分只有兩組{0}，{1,2}：令狀態1代表{1,2}，即把原來到達2的弧都導向1，並刪除狀態2。最後，得到如圖3-6-6所示化簡DFA M′。
2、對給定正規式b*（d|ad）（b|ab）+，構造其NFA M；
解答：首先用A+=AA*改造正規式得：b*(d|ad)(b|ab)(b|ab)*；其次，構造該正規式的NFA M，如圖3-6-7所示。
求採納為滿意回答。
Ⅳ 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。
Ⅳ 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。
Ⅵ 編譯原理語法分析有哪幾種方法
語法分析有自上而下和自下而上兩種分析方法
其中
自上而下：遞歸下降，LL(1)
自下而上：LR(0),SLR(1),LR(1),LALR(1)
Ⅶ 編譯原理詞法分析
編譯的詞法分析，一般是先畫一個狀態轉換圖，一般是有多少分支，就有多少if語句，分支裡面再分（可能有循環語句）。注意記住詞的類別和詞的字元串，請以以下代碼為例，理會一下詞法分析的大致過程。
while(s[i]!='#')
{
while(s[i]==' '||s[i]=='\t'||s[i]=='\n')
{
if(s[i]=='\n')
line++;
i++;
}
if(s[i]=='#')
break;
j=i;
if(s[i]>='a'&&s[i]<='z'||s[i]>='A'&&s[i]<='Z')
{
i++;
while(s[i]>='a'&&s[i]<='z'||s[i]>='A'&&s[i]<='Z'||s[i]>='0'&&s[i]<='9')
i++;
if((i-j)==2&&s[j]=='i'&&s[j+1]=='f')
{
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"if");
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=4;
dancigeshu++;
}
else if((i-j)==3&&s[j]=='i'&&s[j+1]=='n'&&s[j+2]=='t')
{
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"int");
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=2;
dancigeshu++;
}
else if((i-j)==3&&s[j]=='f'&&s[j+1]=='o'&&s[j+2]=='r')
{
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"for");
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=6;
dancigeshu++;
}
else if((i-j)==4&&s[j]=='m'&&s[j+1]=='a'&&s[j+2]=='i'&&s[j+3]=='n')
{
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"main");
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=1;
dancigeshu++;
}
else if ((i-j)==4&&s[j]=='c'&&s[j+1]=='h'&&s[j+2]=='a'&&s[j+3]=='r')
{
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"char");
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=3;
dancigeshu++;
}
else if ((i-j)==4&&s[j]=='e'&&s[j+1]=='l'&&s[j+2]=='s'&&s[j+3]=='e')
{
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"else");
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=5;
dancigeshu++;
}
else if ((i-j)==5&&s[j]=='w'&&s[j+1]=='h'&&s[j+2]=='i'&&s[j+3]=='l'&&s[j+4]=='e')
{
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"while");
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=7;
dancigeshu++;
}
else{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=10;
count=0;
while(j<i)
{
dancishuzu[dancigeshu].name[count++]=s[j];
j++;
}
dancishuzu[dancigeshu].name[count]='\0';
dancigeshu++;
}
}
else if(s[i]>='0'&&s[i]<='9')
{
while(s[i]>='0'&&s[i]<='9')
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=11;
count=0;
while(j<i)
{
dancishuzu[dancigeshu].name[count++]=s[j];
j++;
}
dancishuzu[dancigeshu].name[count]='\0';
dancigeshu++;
}
else if(s[i]=='=')
{
if(s[i+1]=='=')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=30;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"==");
dancigeshu++;
i+=2;
}
else
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=12;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"=");
dancigeshu++;
i++;
}
}
else if(s[i]=='+')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=13;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"+");
dancigeshu++;
i++;
}
else if(s[i]=='-')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=14;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"-");
dancigeshu++;
i++;
}
else if(s[i]=='*')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=15;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"*");
dancigeshu++;
i++;
}
else if(s[i]=='/')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=16;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"/");
dancigeshu++;
i++;
}
else if(s[i]=='(')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=17;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"(");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]==')')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=18;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,")");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]=='[')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=19;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"[");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]==']')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=20;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"]");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]=='{')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=21;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"{");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]=='}')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=22;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"}");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]==',')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=23;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,",");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]==':')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=24;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,":");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]==';')
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=25;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,";");
dancigeshu++;
}
else if(s[i]=='>')
{
if(s[i+1]=='=')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=28;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,">=");
dancigeshu++;
i+=2;
}
else
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=26;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,">");
dancigeshu++;
}
}
else if(s[i]=='<')
{
if(s[i+1]=='=')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=29;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"<=");
dancigeshu++;
i+=2;
}
else
{
i++;
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=27;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"<");
dancigeshu++;
}
}
else if(s[i]=='!'&&s[i+1]=='=')
{
dancishuzu[dancigeshu].bianhao=31;
strcpy(dancishuzu[dancigeshu].name,"!=");
dancigeshu++;
i+=2;
}
else
{
printf("\nline:%derror!",line);
i++;
return;
}
}
Ⅷ 編譯原理筆記9：語法分析樹、語法樹、二義性的消除
語法分析樹和語法樹不是一種東西 。習慣上，我們把前者叫做「具體語法樹」，其能夠體現推導的過程；後者叫做「抽象語法樹」，其不體現過程，只關心最後的結果。
語法分析樹是語言推導過程的圖形化表示方法。這種表示方法反映了語言的實質以及語言的推導過程。
定義：對於 CFG G 的句型，分析樹被定義為具有下述性質的一棵樹：
推導，有最左推導和最右推導，這兩種推導方式在推導過程中的分析樹可能不同，但因最終得到的句子是相同的，所以最終的分析樹是一樣的。
分析樹能反映句型的推導過程，也能反映句型的結構。然而實際上，我們往往不關心推導的過程，而只關心推導的結果。因此，我們要對 分析樹 進行改造，得到 語法樹 。語法樹中全是終結符，沒有非終結符。而且語法樹中沒有括弧
定義：
說白了，語法樹這玩意，就一句話： 葉子全是操作數，內部全是操作符 ，樹里沒有非終結符也不能有括弧。
語法樹要表達的東西，是操作符（運算）作用於操作數（運算對象）
舉倆例子吧：
【例】： -(id+id) 的語法樹：
【例】：-id+id 的語法樹：
顯然，我們從上面這兩個語法樹中，直接就能觀察出來它們的運算順序。
【例】：句型 if C then s1 else s2
二義性問題：一個句子可能對應多於一棵語法樹。
【例】： 設文法 G： E → E+E | E*E | (E) | -E | id
則，句子 id+id*id、id+id+id 可能的分析樹有：
在該例中，雖然 id+id+id 的 「+」 的結合性無論左右都不會影響結果。但萬一，萬一「+」的含義變成了「減法」，那麼左結合和右結合就會引起很大的問題了。
我們在這里講的「二義性」的「義」並非語義——我們現在在學習的內容是「語法分析器」，尚未到需要研究語言背後含義的階段。
我們現在講的「二義性」指的是一個句子對應多種分析樹。
二義性的體現，是文法對同一句子有不止一棵分析樹。這種問題由【句子產生過程中的某些推導有多於一種選擇】引起。懸空 else 問題就可以很好地體現這種【超過一種選擇】帶來的二義性問題，示例如下。
看下面這么個例子。。
（其實，我感覺這個其實比較像是「說話大喘氣」帶來的理解歧義問題。。。）上面的產生式中並沒體現出來該咋算分一塊，所以兩種完全不同的句子結構都是合法的。
二義性問題是有救的，大概有以下這三種辦法：
這些辦法的核心，其實都是將優先順序和結合性說明白。
核心：把優先順序和結合性說明白
既然要說明白，那就不能讓一個非終結符可以直接在當次推導中能推出會帶來優先順序和結合性歧義的東西。（對分析樹的一個內部節點，不會有出現在其下面的分支是相同的非終結符的情況。如果有得選，那就有得歧義了。沒得選才能確定地一路走到黑）
改寫為非二義文法的二義文法大概有下面這幾個特點：
改寫的關鍵步驟：
【例】改寫下面的二義文法為非二義文法。圖右側是要達成的優先順序和結合性
改寫的核心其實就兩句話：
所以能夠得到非終結符與運算的對應關系（因為不同的運算有不同的優先順序，我們想要引入多個優先順序就要引入多個新的非終結符。這樣每個非終結符就可以負責一個優先順序的運算符號，也就是說新的非終結符是與運算有關系的了。因此這里搞出來了「對應關系」四個字）如下：
優先順序由低到高分別是 +、 、-，而距離開始符號越近，優先順序越低。因此在這里的排序也可以+ -順序。每個符號對應一層的非終結符。根據所需要的結合性，則可確定是左遞歸還是右遞歸，以確定新的產生式長什麼樣子
【例】：規定優先順序和結合性，寫出改寫的非二義文法
我們已經掌握了一種叫做【改寫】的工具，能讓我們消除二義性。接下來我們就要用這個工具來嘗試搞搞懸空 else 問題！
懸空 else 問題出現的原因是 then 數量多於 else，讓 else 有多個可以結合的 then。在二義文法中，由於選哪兩個 then、else 配對都可以，故會引起出現二義的情況。在這里，我們規定 else 右結合，即與左邊最靠近的 then 結合。
為改寫此文法，可以將 S 分為完全匹配（MS）和不完全匹配（UMS）兩類。在 MS 中體現 then、else 個數相等即匹配且右結合；在UMS 中 then、else 不匹配，體現 else 右結合。
【例】：用改寫後的文法寫一個條件語句
經過檢查，無法再根據文法寫出其他分析樹，故已經消除了二義性
雖然二義文法會導致二義性，但是其並非一無是處。其有兩個顯著的優點：
在 Yacc 中，我們可以直接指定優先順序、結合性而無需自己重寫文法。
left 表示左結合，right 表示右結合。越往下的算符優先順序越高。
嗯就這么簡單。。。
我們其實可以把語言本身定義成沒有優先順序和結合性的。。然後所有的優先、結合都交由括弧進行控制，哪個先算就加括弧。把一個過程的結束用明確的標志標記出來。
比如在 Ada 中：
在 Pascal 中，給表達式加括弧：
Ⅸ 編譯原理中詞法分析和語法分析的任務分別是什麼
在編譯原理中，語法規則和詞法規則不同之處在於：規則主要識別單詞,而語法主要識別多個單片語成的句子。
詞法分析和詞法分析程序：
詞法分析階段是編譯過程的第一個階段。這個階段的任務是從左到右一個字元一個字元地讀入源程序，即對構成源程序的字元流進行掃描然後根據構詞規則識別單詞(也稱單詞符號或符號)。詞法分析程序實現這個任務。詞法分析程序可以使用lex等工具自動生成。
語法分析（Syntax analysis或Parsing）和語法分析程序（Parser）
語法分析是編譯過程的一個邏輯階段。語法分析的任務是在詞法分析的基礎上將單詞序列組合成各類語法短語，如「程序」，「語句」，「表達式」等等.語法分析程序判斷源程序在結構上是否正確.源程序的結構由上下文無關文法描述.
語義分析（Syntax analysis）
語義分析是編譯過程的一個邏輯階段. 語義分析的任務是對結構上正確的源程序進行上下文有關性質的審查, 進行類型審查.語義分析將審查類型並報告錯誤:不能在表達式中使用一個數組變數,賦值語句的右端和左端的類型不匹配.