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文檔簡(jiǎn)介
S.PO.P語義分析、生成中間代碼生成目標(biāo)程序代碼優(yōu)化語法分析程序詞法分析程序錯(cuò)誤處理符號(hào)表管理知識(shí)結(jié)構(gòu)任務(wù):根據(jù)文法規(guī)則,從源程序單詞符號(hào)串中識(shí)別出語法成分,并進(jìn)行語法檢查。兩大類分析方法:自頂向下分析自底向上分析語法分析的任務(wù)+若xS則xL(G[S])否則xL(G[S])G[S]存在主要問題:回溯問題,左遞歸問題主要方法:遞歸子程序法、LL分析法自頂向下分析算法的基本思想為:自底向上分析算法的基本思想為:+若xS則xL(G[S])否則xL(G[S])G[S]存在主要問題:“可歸約串”的識(shí)別問題主要方法:算符優(yōu)先分析法、LR分析法5.1自頂向下分析法自頂向下分析的一般過程從S出發(fā)采用最左推導(dǎo),試圖逐步推出輸入串α,αL(G[S])?S作為語法樹的根,試圖自上而下地為α構(gòu)造一棵語法樹若葉結(jié)點(diǎn)從左向右排列恰好α,則表示α是文法的句子,而這棵語法樹就是句子α的語法結(jié)構(gòu)若構(gòu)造不出語法樹,則α不是文法的句子自頂向下分析方法分類確定的不確定的回溯【例】
G1[S]:S→pA|qBA→cAd|aB→dB|c識(shí)別輸入串w=pccadd是否是G1[S]的句子試探推導(dǎo)過程:SpApcAdpccAddpccadd試探成功
這個(gè)文法的特點(diǎn):1、每個(gè)產(chǎn)生式的右部都由終結(jié)符號(hào)開始2、如果兩個(gè)產(chǎn)生式有相同的左部,那么它們的右部由不同的終結(jié)符開始【例】
G2[S]:S→Ap|BqA→a|cAB→b|dB識(shí)別輸入串w=ccap是否是G2[S]的句子試探推導(dǎo)過程:SApcApccApccap試探成功
這個(gè)文法的特點(diǎn):1、產(chǎn)生式的右部不全是由終結(jié)符開始2、如果兩個(gè)產(chǎn)生式有相同的左部,它們的右部是由不同的終結(jié)符或非終結(jié)符開始3、文法中無空產(chǎn)生式1.FIRST集FIRST(α):從α可能推導(dǎo)出的所有開頭終結(jié)符號(hào)或ε對(duì)于文法G的所有非終結(jié)符的每個(gè)候選式,其終結(jié)首符號(hào)集稱為FIRST集,定義如下:,則規(guī)定∈FIRST()若【例】
S→aAbA→cd|ca…,a∈VTFIRST()={a|FIRST(aAb)={a}FIRST(cd)={c}FIRST(c)={c}【例】
S→AaA→a|
FIRST(a)={a}FIRST()={}FIRST(Aa)={a}FIRST(S)={a}FIRST(A)={c}FIRST(S)={a}FIRST(A)={a,}(1)若α=aβ,且a∈VT,則a∈FIRST(α);
例:FIRST(i)={i}FIRST(+TE')={+}E→TE'E'→+TE'|T→FT'T'→*FT'|F→(E)|i構(gòu)造FIRST集的算法(2)若α=Xβ,X∈VN,且有產(chǎn)生式X→b…,則把b加入到FIRST(α)中;
例:FIRST(FT')={(,i}??(3)若α=X1X2…Xn,其中Xi∈VN,1≤i≤n;①將FIRST(X1)中的一切非ε的終結(jié)符加進(jìn)FIRST(α);②若ε∈FIRST(X1),則將FIRST(X2)中的一切非ε的終結(jié)符加進(jìn)FIRST(α);③若ε∈FIRST(X1)且ε∈FIRST(X2),則將FIRST(X3)中的一切非ε的終結(jié)符加進(jìn)FIRST(α);④依此類推,若對(duì)于一切1≤i≤n,ε∈FIRST(Xi),則將ε加進(jìn)FIRST(α)。E→TE'E'→+TE'|T→FT'T'→*FT'|F→(E)|i例:FIRST(FT')=
注意:要順序往下做,一旦不滿足條件,過程就要中斷進(jìn)行FIRST(F)-{ε}={(,i}【例】
G2[S]:S→Ap|BqA→a|cAB→b|dB識(shí)別輸入串w=ccap是否是G2[S]的句子試探推導(dǎo)過程:SApcApccApccap試探成功
FIRST(Ap)={a,c}FIRST(Bq)={b,d}FIRST(F)={(,i}FIRST(T’)={*,ε}FIRST(T)=FIRST(F)-{ε}={(,i}FIRST(E’)={+,ε}FIRST(E)=FIRST(T)-{ε}={(,i}【例】G[E]E→TE'E'→+TE'|T→FT'T'→*FT'|F→(E)|i計(jì)算文法中非終結(jié)符的First集合【例】
G3[S]:S→aA|dA→bAS|ε識(shí)別輸入串w=abd是否是G3[S]的句子試探推導(dǎo)過程:SaAabASabSabd試探成功
這個(gè)文法的特點(diǎn):1、含有空產(chǎn)生式2、非空產(chǎn)生式右部首符號(hào)集合兩兩不相交3、緊跟該非終結(jié)符右邊可能出現(xiàn)的終結(jié)符集合也不相交2.FOLLOW集FOLLOW(A):是所有句型中緊接A之后的終結(jié)符號(hào)或#對(duì)于文法G的非終結(jié)符的后繼符號(hào)集稱為FOLLOW集,定義如下:…A,則規(guī)定#∈FOLLOW(A)若S…Aa…,a∈VT}FOLLOW(A)
={a|S
E→TE'E'→+TE'|T→FT'T'→*FT'|F→(E)|iT+TE'
,則+∈FOLLOW(T)E構(gòu)造培集合FO抽L(zhǎng)L滋OW的算勻法(1席)若A為開壓始符嶄號(hào),攜則把呼“#顆”加統(tǒng)入FO亮LL途OW銹(A湊)中;(2賠)若B→A(≠),則把FI續(xù)RS學(xué)T()-索{}加入FO疤LL更OW妙(A按)中;注:FO旬LL蕉OW集合香中不攏含有ε(3)若B→A或B→A,且則把FOLLOW(B)加入FOLLOW(A)中。,E→TE'E'→+T攏E'|T→FT'T'→*F支T'|F→(E史)|其i#∈FO包LL零OW遍(E套)由F→充(E僑)可知喝,)∈FO礦LL赤OW正(E欣)由E→陜TE嬸',應(yīng)把FO梨LL擁OW哪(E孩)加入屆∈FO初LL擦OW宰(E')由E'→+TE避'且E'ε武,應(yīng)把FO笑LL怎OW常(E')加入FO咬LL釋OW罰(T古)【例跨】G[售E]E→TE'E'→+T斑E'|T→FT'T'→*F極T'|F→(E牲)|貿(mào)iFO私LL甘OW遙(E蹄)=脈{#董,)列}∵E是開童始符喝號(hào)∴傅#∈FO晌LL拔OW磁(E助)又F鹿→(袋E)按∴碑)∈支FO蘭LL餃OW辜(E蒙)FO小LL四OW丹(E慣’)抱={倚#,別)}∵E艱→閑T愚E’獸∴葉FO沙LL塘OW領(lǐng)(E還)加入FO仿LL鉆OW條(E遺’)FO椅LL捷OW況(T壘)=典{+映,)次,#堅(jiān)}∵E翻’計(jì)→得+T咬E’適∴炎FI壞RS叼T(暮E’賠)-而{ε用}加入FO忌LL翻OW你(T俗)又E’ε范,∴尿FO企LL億OW濁(E重’)加入FO膊LL厭OW廢(T讀)FO賞LL恢OW鋪(T內(nèi)’)牽=敵FO偽LL取OW砌(T脹)=甜{錦+,姐),喂#}∵T松→彼F購(gòu)T’隔∴閑F吳OL毀LO攪W(倘T)加入FO握LL雅OW歲(T逐’)FO口LL緞OW殊(F坦)=旗{*義,+糠,)珍,#黑}∵T且→并F紋T’分∴提F腎OL幻玉LO慌W(葬F)延=F伍IR褲ST喬(T巧’)長(zhǎng)-{橫ε}又T’ε∴疲FO濃LL押OW方(T爹)加入FO別LL糧OW揪(F訂)FI壤RS修T(餃F)話={留(,透i}FI占RS甘T(慈T’強(qiáng))=喘{*舞,ε法}FI陷RS慣T(鍵T)耳=度{(造,i竿}FI雷R(shí)S懸T(久E’蔥)=逼{+鍛,ε威}FI逗RS迅T(隙E)硬={烈(,趕i}求FO狡LL薯OW集合LL的含毀義-自辦左向樹右掃遣描分廁析輸另入符堤號(hào)串-從壓識(shí)別惹符號(hào)脹開始貍生成希句子坡的最爽左推施導(dǎo)LL惕(1穿):向前僚看一域個(gè)輸秒入符崖號(hào),焦便能拴唯一鬧確定移當(dāng)前甜應(yīng)選研擇的她規(guī)則LL杰(k股):向前法看k個(gè)輸漲入符劇號(hào),割才能斥唯一魂確定卻當(dāng)前譽(yù)應(yīng)選附擇的害規(guī)則5.壞2LL捧(1移)文法循的判洽別要構(gòu)跳造確縫定的滑自頂獅向下照分析營(yíng)程序背要求背描述役文法慨必須胳是LL免(1驢)文法紋。一個(gè)桐文法G是LL房誠(chéng)(1雀)的,潑當(dāng)且梨僅當(dāng)兆對(duì)于G的每血一個(gè)構(gòu)非終確結(jié)符書A的籌任何倚兩個(gè)谷不同義產(chǎn)生求式Aαβ,下面教的條純件成亮立:1.FI約RS縫T(α)∩F擴(kuò)IR閣ST補(bǔ)(β)疤=旱,也就墊是α和β推導(dǎo)影不出肢以同蒙一個(gè)轉(zhuǎn)終結(jié)地符a為首傻的符震號(hào)串舌;它闖們不視應(yīng)該大都能冠推出.2.羽假若β=>,那么護(hù),F(xiàn)I將RS炮T(α)∩荷FO龍LL膝OW翼(A擁)=.也就隊(duì)是,若β=>舟,則α所能汪推出悠的串分的首牙符號(hào)潛不應(yīng)等在FO遣LL狹OW腐(A沃)中.**若α=>ε,則SE幸LE畫CT衰(Aα)=秧Fi代rs猴t(α)若α=>ε,則SE劫LE峽CT壘(Aα)=扎(F凈ir波st萬(α)-盜{ε})殊∪F飛ol改lo繼w(羽A)**一個(gè)領(lǐng)文法捷是LL匹(1鬧)的充要向條件:對(duì)于膜每個(gè)棄形如Aαβ的產(chǎn)生蓬式,陪滿足Se幣le拼ct隔(Aα)∩Se窯le耳ct行(Aβ)律=其中酷:α、閥β不能障同時(shí)襯推出εLL炕(1棗)文法淺的判陡別條買件求出曠能推雞出ε的非終結(jié)富符計(jì)算Fi經(jīng)rs耐t集合計(jì)算Fo嚼ll騙ow集合計(jì)算Se版le倉(cāng)ct集合不滿真足Se玩le抱ct婆(Aα)∩Se瓣le閣ct癢(Aβ)軌=的不防是LL周(1另)文法干,否隨則是LL希(1羨)文法孕。LL技(1慰)文法資的判緣瑞別步尺驟【例煙】G[訴E]辜:E→TE'E'→+T闊E'|T→FT'T'→*F爆T'|F→(E買)|喪i判別棋該文繞法是瀉否為L(zhǎng)L嫌(1包)文法亦?FI紅RS哀T(背F)績(jī)={集(,鹿i}FI殘RS持T(者T’騎)=錘{*史,ε醫(yī)}FI描RS谷T(酬T)菠=毀{(撈,i炭}FI僑RS轎T(腦E’答)=貫{+耕,ε繪}FI青RS賤T(謠E)略={溉(,啄i}FO幅LL膽OW律(E遭)=役{)米,#龍}FO謀LL送OW憂(E乎′)言={岔),旦#}FO鏈LL漂OW隸(T歪)=線{+甚,)漁,#常}FO巧LL剛OW兄(T誤′)品={谷+,檢),擦#}FO傭LL汪OW尤(F萬)=曲{*籌,+存,)世,#址}E’姓–機(jī)>流+T調(diào)E’姨|FI怒RS策T(頃+T救E')=意{+蔑}FO繭LL休OW狀(E')=炮{)臟,#蔥}T’燃–貓>失*F證T’搏|FI恨RS圓T(樂*F煮T')=邀{*那}FO系LL創(chuàng)OW白(T')=和{+殘,)吳,#談}F僵–>浸(獨(dú)E)樸|族iFI低RS確T(邪(E構(gòu)))懸={括(}FI堵RS窩T(膠i)壩={必i}所以G[下E]是LL膽(1圾)的【例偉】G[虎E]炊:E→TE'E'→+T賠E'|T→FT'T'→*F此T'|F→(E善)|止i例1:設(shè)摧有文改法(1養(yǎng))S控->xA終y(2憤)婚A冒->停*按*|貫*現(xiàn)有迎輸入武串:x*丟y其分常析過尋程如毒下:SxAy**失敗凱,需概要退落回,老重新趁選取A的侯延選式這時(shí)面使得盤分析恩器的貸動(dòng)作科不穩(wěn)爸定產(chǎn)生解的原食因?x*y輸入符號(hào)串:*自頂圖向下冤分析駕面臨其的問風(fēng)題問題1:回星溯1.錘回溯蠢問題什么杯是回梅溯(ba味ck負(fù)tr能ac姥ki仁ng轟)?分析慌工作粗要部塑分地艱或全粘部地芹退回所去重社做叫回溯造成最回溯俱的條耐件:文法頂中,隔對(duì)于贏某個(gè)渣非終湊結(jié)符抓號(hào)的規(guī)則咳其右貴部有諸多個(gè)盞選擇,并法根據(jù)胖所面挑臨的股輸入本符號(hào)飯不能石準(zhǔn)確躍的確甲定所立要選柄擇時(shí)霧,就孩可能縫出現(xiàn)侍回溯欠?;厮莩紟硌椎膯栘涱}:嚴(yán)重遺的低效遣率:語出法分釣析要幼重做構(gòu)、語榆義處黨理工鄙作要莖推倒化重來自頂姜向下背分析府存在蝦的主租要問材題迷宮茂求解消除戴回溯匠的途到徑:改寫遮文法對(duì)具搭有多盡個(gè)右就部的亞規(guī)則反復(fù)提取左因臨子【例蘭】對(duì)饒下述楊兩個(gè)醉產(chǎn)生泳式,創(chuàng)提取硬公共視左因旗子改洲造文尤法。<if語句禽>→if菌E押t戰(zhàn)he筆nS1el光seS2<i冠f語句喂>→if耳E叉t憶he頃nS1<if語句姐>→if供E厘t汽he開nS1UU→磨e芽ls跪eS2|εA→α橋β1|αβ2|…獻(xiàn)|αβn如果β1~βn中還面有幾塵個(gè)首圈符號(hào)雕相同處,可部反復(fù)容提取引入站了許牛多非錯(cuò)終結(jié)固符和ε產(chǎn)生潮式A→αA′A′→β1|β2|…|βn1.覆遞歸漫規(guī)則:規(guī)蛙則右倆部有孕與左殊部相板同的見符號(hào)左遞斷歸規(guī)啊則:A→傷A…右遞工歸規(guī)勺則:A→偷…A自嵌搶入遞麥歸規(guī)求則:A→蓬…A拴…遞歸真文法2.棉遞歸量文法:含有肝遞歸幫規(guī)則寒的文法,膏為直接鑼遞歸文法A→BaB→AbG[S]:S→L|SL|SDL→a|b|…|zD→0|1|…|9間接遞歸文法遞歸戚文法擱的優(yōu)點(diǎn):可屬用有臘窮條叔規(guī)則梁,定晃義無妻窮語舟言例:室對(duì)于廁前面雄給出卻的無剪符號(hào)滲整數(shù)綢的文俘法是郊有遞職歸文彼法,蓮用1擠2條坑規(guī)則穗就可蕩以定往義出量所有真的無樣符號(hào)統(tǒng)整數(shù)浙。若跌不用督遞歸未文法彼,那喇將要緒用多膊少條漿規(guī)則治呢?!G[擾S]:S→反SD點(diǎn)|DD→幅0|蛋1|常2|調(diào)3|宣4|鴨5|學(xué)6|絲式7|趴8|疊9左遞歸淚文法幣的缺點(diǎn):不吐能用銜自頂父向下畜的方里法來博進(jìn)行幻玉語法喇分析會(huì)造移成死歲循環(huán)G[悶E]:E→先i+數(shù)i|纖i*猜i|狡(i躬+i撲)*抽i該文瘦法所籌描述睜的語賞言為L(zhǎng)(疲G)告={看i+右i,脅i*謀i,晉(i傘+i吹)*馬i}定,無法膏表示泳無窮帶的表贊達(dá)式芝語言2.燭左遞陳歸問添題【例兼】文婚法G[螺E]張:E→廢E+詢T|賽TT→禽T*于F|球FF→糟(E六)|欺i給出i*厲i+跟i自頂奶向下熊的分和析過閃程。要實(shí)堂行自柿頂向嘉下分挨析,君必須含要消兆除文晃法的戴左遞遼歸從左吉向右鮮掃描綱源程托序,鐮同時(shí)諒實(shí)施杠最左項(xiàng)推導(dǎo)EE+TE+TE+T…失敗阿:由翼于使嚴(yán)用最縮慧左推濱導(dǎo),付對(duì)左扁遞歸被文法況進(jìn)行樓自頂決向下砍分析旁時(shí),枕會(huì)導(dǎo)拖致死歪循環(huán)紡。將左嬸遞歸滲規(guī)則貴改為抽右遞谷歸規(guī)串則A→A|【例倒】文賄法G[壺E]侄:E→礙E+爸T|圍TT→絮T*伍F|拳FF→率(E獄)|桌iE→TE'E'→+T娘E'|T→FT'T'→*F遲T'|F→(E李)|證i消除左遞歸A→A'A'→A'|(1)消除沫直接債左遞白歸消除敬直接掩左遞彎歸—砌—課錄內(nèi)練艱習(xí)文法G震:PPa燒Pb|Ba挺P轉(zhuǎn)化澡為:PBa噴PP`P`癥aP持bP`|注:只誤有最軋左邊騾的P參加葬變換帝。(2撫)消持除間蠻接左漏遞歸吼(了井解自沒學(xué))先通過箭產(chǎn)生慌式進(jìn)號(hào)行非覽終結(jié)矛符置昆換將間懂接左榨遞歸灶變?yōu)闋钪苯庸蜃筮f累歸消除孫直接窗左遞蹲歸把置喇換的訪產(chǎn)生連式加瓶入詳例造見書暈文法G6央,P夫895.往3窄某數(shù)些非LL肉(1舒)文法條到LL蛙(1警)文法齊的等辮價(jià)轉(zhuǎn)響換消除左遞歸和提取公共左因子
【例耗】G[挑S]讓:S→aS被b|AA→bA丑c|bB代cB→Ba|aS→aSb|AA→bAc|bBcB→aB'B'→aB'|消除左遞歸提取公因子S→aSb|AA→bA'A'→Ac|BcB→aB'B'→aB'|LL(1)文法的判別條件LL(1)文法【例壟】G[逐S]屑:S→aS副b|AA→bA溜c|bB滋cB→Ba|a不確都定的弦自頂扯向下鑄分析涌思想當(dāng)文法雞不滿助足LL董(1蔥)時(shí),馬不能艷用確濾定的生自頂賺向下狡分析員,但糊可用稿不確嗎定的紗自頂護(hù)向下姥分析就,也抵就是帶回濃溯的自窄頂向據(jù)下分恢析法學(xué)(試劫探)櫻。由于魂相同固左部承的產(chǎn)朗生式釣的右蘭部Fi袖rs筋t集交餓集不折為空鋒引起由于納相同記左部遭非終稈結(jié)符羊的右統(tǒng)部存就在能替推導(dǎo)害出的產(chǎn)芽生式章,且映該非銷終結(jié)膛符的Fo既ll模ow集中蜂含有爸其他舞產(chǎn)生墊式右啊部Fi枝rs外t集的犁元素文法株含左震遞歸確定柱的自朗頂向喪下分行析方么法遞歸斷子程逢序法對(duì)文法中的每個(gè)非終結(jié)符(語法成分)編寫一個(gè)子程序,而子程序的代碼結(jié)構(gòu)由相應(yīng)非終結(jié)符的產(chǎn)生式右部所決定:產(chǎn)生式右部的終結(jié)符與輸入符號(hào)相匹配非終結(jié)符與相應(yīng)的子程序調(diào)用對(duì)應(yīng)構(gòu)造方法非常簡(jiǎn)單程序結(jié)構(gòu)清晰遞歸調(diào)用較多,占用內(nèi)存多、速度慢如果所采用的高級(jí)語言不允許遞歸,則不能使用此方法
特點(diǎn)自左向右掃描分析輸入符號(hào)串從識(shí)別符號(hào)開始生成句子的最左推導(dǎo)LL(1):向前看一個(gè)輸入符號(hào),便能唯一確定產(chǎn)生式LL(k):向前看k個(gè)輸入符號(hào),才能唯一確定產(chǎn)生式基本羨思想編:LL鋼(1監(jiān))分析法使用升下推處自動(dòng)牌機(jī)的驢方式湖實(shí)現(xiàn)憂。使用殼一個(gè)嫩二維靈分析振表和鳳棧聯(lián)虜合進(jìn)疫行控配制來宰實(shí)現(xiàn)衡分析曉。確定抹的自耗頂向冬下分箏析方遷法預(yù)測(cè)廚分析口法a1a2a3…ai…an#
分析表M總控程序X1…Xn-1Xn#LL跌(1籌)分析憑器的認(rèn)邏輯最結(jié)構(gòu)炮:分析宗棧、揮分析產(chǎn)表、番總控勞程序文法先符號(hào)根據(jù)龍棧頂草符號(hào)X和當(dāng)繞前輸脾入符妥號(hào)a來決摧定分梢析器井的動(dòng)子作在實(shí)遇際語腹言中陷,每甩一種最語法射成分則都有餐確定享的左小右界忽符,葬為研氏究問麗題方唯便,先統(tǒng)一斯以‘#’表洪示輸袋入串蚊結(jié)束分析表:二維矩陣MA→αi
A∈Vn、αi∈V*、a∈VTor#errorM[A,a]=E→TE'E'→+T澡E'|T→FT'T'→*F銹T'|F→(E燙)|予i
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第1列為長(zhǎng)非終局結(jié)符第1行為軟終結(jié)勿符+’僵#’每個(gè)幣元素盯為產(chǎn)腸生式叉或空分析展表中文的元襯素表奴示:較在分雕析時(shí)戰(zhàn)需要呀將A展開短,如方果當(dāng)甚前符肅號(hào)為a時(shí),當(dāng)應(yīng)該拆選擇際元素M[槳A,隔a]中存義放的飽產(chǎn)生擠式。利如果M[警A,使a]為空拋,表自示出皆現(xiàn)語族法錯(cuò)皮誤。預(yù)測(cè)劣分析喉表構(gòu)年造算核法1.逼對(duì)每糞個(gè)終慮結(jié)符aSe縱le活ct但(A),把A加至[A,恥a]中;2.把砌所有題無定層義的[A,陸a]標(biāo)上假“出頃錯(cuò)標(biāo)變志”挺??梢责^證明享,一隙個(gè)文楚法G的預(yù)促測(cè)分渠析表銹不含述多重革入口督,當(dāng)剩且僅嗚當(dāng)該贊文法岸是LL燃(1霉)的如果消文法慣是LL傾(1形)文法咱,其您預(yù)測(cè)伏分析修表中召?zèng)]有麻多重覽定義跌的元罷素,辮可以絹進(jìn)行孕確定億的分映析。E→TE'E'→+T捎E'|T→FT'T'→*F多T'|F→(E土)|鞠i
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