编译原理-第二章解读
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编译原理第二章小结
本章小结
N→SE | E S→SD | D E→0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 D→0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9
分析 因为对文法的 句子10有两棵不同的 语法树与之对应，所 以该文法是二义的
N E 10
N SE D0 1
本章小结
N→SE | E
从句型的语法树求
短语: (A((SaA)(b))) ((SaA)(b)) (SaA)
( S a A )( b )
直接短语：(SaA)、(b) 句柄：(SaA)
(b)
本章小结
4．文法二义性的判断 一个文法存在某个句子对应两棵不
同的语法树或对应两个不同的最左（最 右）推导，则该文法是二义性的。
本章小结
本章小结
例2 已知文法G[S]：S→(AS) | (b) A→(SaA) | (a)
试找出符号串(a)和(A((SaA)(b)))的短语﹑ 直接短语和句柄(如果有的话)。 分析 ∵ S(AS)((a)S)/ (a)
∴ 符号串(a))不是文法的句型，因此 它没有短语﹑直接短语和句柄。
本章小结
L2={ab,abb,abbb, …aabb,aabbb,aabbbb, … aaabbb, aabbbb，…}
P2: S→AB A→aAb | ab B→bB |ε
本章小结
例2. 给出语言 L1={a2n+1|n≥0} 的文法 分析 根据语言句子的结构特征，设计出相 应规则
L1={a, aaa, aaaaa, aaaaaaa, aaaaaaaaa，…}
第二章小结
本章重点介绍了语言的语法结构的形式描述、 语法树以及文法的二义性, 主要内容有：
编译原理第二章 文法和语言资料
第二章文法和语言本章讲述目前广泛使用的上下文无关文法。
即用上下文无关文法作为程序设计语言语法的描述工具。
阐明语法的一个工具是文法。
本章将介绍文法和语言的概念。
本章重点：上下文无关文法及其句型分析中的有关问题。
第一节文法的直观概念当我们表述一种语言时，无非是说明这种语言的句子，如果语言只含有有穷多个句子，则只需列出句子的有穷集就行了，但对于有无穷句子的语言来讲，存在着如何给出它的有穷表示的问题。
以自然语言为例，人们无法列出全部句子，但是人们可以给出一些规则，用这些规则来说明（或者定义）句子的组成结构，比如：“我是大学生”。
是汉语的一个句子。
汉语句子可以是由主语后随谓语而成，构成谓语的是动词和直接宾语，我们采用EBNF来表示这种句子的构成规则：〈句子〉∷＝〈主语〉〈谓语〉〈主语〉∷＝〈代词〉|〈名词〉〈代词〉∷＝我|你|他〈名词〉∷＝王明|大学生|工人|英语〈谓语〉∷＝〈动词〉〈直接宾语〉〈动词〉∷＝是|学习〈直接宾语〉∷＝〈代词〉|〈名词〉“我是大学生”的构成符合上述规则，而“我大学生是”不符合上述规则，我们说它不是句子。
这些规则成为我们判别句子结构合法与否的依据。
一旦有了一组规则以后，我们可以按照如下方式用它们去推导或产生句子。
我们开始去找∷＝左端的带有〈句子〉的规则并把它表示成∷＝右端的符号串，这个动作表示成：〈句子〉⇒〈主语〉〈谓语〉，然后在得到的串〈主语〉〈谓语〉中，选取〈主语〉或〈谓语〉，再用相应的规则∷＝右端代替之。
比如，选取了〈主语〉,并采用规则〈主语〉∷＝〈代词〉，那么得到：〈主语〉〈谓语〉⇒〈代词〉〈谓语〉，重复做下去，我们得到句子：“我是大学生”的全部动作过程是：〈句子〉⇒〈主语〉〈谓语〉⇒〈代词〉〈谓语〉⇒我〈谓语〉⇒我〈动词〉〈直接宾语〉⇒我是〈直接宾语〉⇒我是〈名词〉⇒我是大学生符号⇒的含义是，使用一条规则，代替⇒左边的某个符号，产生⇒右端的符号串。
显然，按照上述办法，不仅生成“我是大学生”这样的句子，还可以生成“王明是大学生”，“王明学习英语”，“我学习英语”，“他学习英语”，“你是工人”，“你学习王明”等几十个句子。
编译原理―第2章 前后文无关文法和语言课件
?一组终结符号不能被替换的符号单词符号?一组非终结符号能够被替换为终结符号或非终结符号语法单位?一个开始符号从这个符号开始替换最大语法单位程序?一组产生式替换规则把左边的字符串替换为右边的字符串222文法和语言的形式定义19?关键思路?从文法的开始符号出发?反复使用产生式对非终结符进行替换展开?直到整个字符串中不再包含非终结符?这时得到了这个文法的一个句子一个程序?这个过程称为推导222文法和语言的形式定义20?文法的形式定义?产生式规则?产生式是一个有序对通常写作或
符号串集合的方幂： 设A是符号串的集合，则称Ai为符号串集A的 方幂，其中i是非负整数。具体定义如下：
A0 ={ε} A1 =A, A2=AA Ak= AA......A(k个)
11
2.2.1 基本概念和术语
集合的闭包
闭包
集合Σ的闭包Σ*定义如下：Σ*=Σ0∪Σ1∪Σ2∪Σ3∪… 例：设有字母表Σ={0,1}，则
从文法的开始符号出发 反复使用产生式，对非终结符进行替换（展开） 直到整个字符串中不再包含非终结符 这时，得到了这个文法的一个句子（一个程序） 这个过程称为推导
19
2.2.2 文法和语言的形式定义
文法的形式定义
产生式（规则）
产生式是一个有序对(α, β)，通常写作α→β（或α::=β）
Σ*=Σ0∪Σ1∪Σ2∪…={ε,0,1,00,01,10,11,000,…}，即Σ*表示Σ上所有有穷长 的串的集合。
正闭包
Σ+ = Σ1∪Σ2∪Σ3∪…称为Σ的正闭包。 +表示上的除ε外的所有用穷长串的集合。
Σ*= Σ0∪Σ+ Σ+=ΣΣ*=Σ*Σ
12
2.2.1 基本概念和术语
例题 定义标识符是由字母开头、后跟字母或数字的任意组合构成， 设A={a,b,…,z}，B={0,1,…,9}，将所有标识符的集合用A和B的运算 来表示。
符号串集合的方幂： 设A是符号串的集合，则称Ai为符号串集A的 方幂，其中i是非负整数。具体定义如下：
A0 ={ε} A1 =A, A2=AA Ak= AA......A(k个)
11
2.2.1 基本概念和术语
集合的闭包
闭包
集合Σ的闭包Σ*定义如下：Σ*=Σ0∪Σ1∪Σ2∪Σ3∪… 例：设有字母表Σ={0,1}，则
从文法的开始符号出发 反复使用产生式，对非终结符进行替换（展开） 直到整个字符串中不再包含非终结符 这时，得到了这个文法的一个句子（一个程序） 这个过程称为推导
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2.2.2 文法和语言的形式定义
文法的形式定义
产生式（规则）
产生式是一个有序对(α, β)，通常写作α→β（或α::=β）
Σ*=Σ0∪Σ1∪Σ2∪…={ε,0,1,00,01,10,11,000,…}，即Σ*表示Σ上所有有穷长 的串的集合。
正闭包
Σ+ = Σ1∪Σ2∪Σ3∪…称为Σ的正闭包。 +表示上的除ε外的所有用穷长串的集合。
Σ*= Σ0∪Σ+ Σ+=ΣΣ*=Σ*Σ
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2.2.1 基本概念和术语
例题 定义标识符是由字母开头、后跟字母或数字的任意组合构成， 设A={a,b,…,z}，B={0,1,…,9}，将所有标识符的集合用A和B的运算 来表示。
《编译原理》第2章 编译基础-形式语言与有穷自动机
整理课件
句型、推导
G[E]： E→E+T|T T→T*F|F F→(E)|a
对于句子a+a*a 有不同 的推导
EE+T T+T F+T a+T a+T*F a+F*F a+a*F a+a*a
EE+T E+T*F E+T*a E+F*a E+a*a T+a*a F+a*a a+a*a
整理课件
例：奇偶测试器
0
0
1
q0
q1
∈
1
自动机：Ｍ＝（Q，∑ ，δ ，q0，Z）
Q＝｛ q0, q1}
∑ ={0,1}
q0=q0 Z={q1}
整理课件
映射函数：
δ（ q０,０)= q０ 0
0
δ（ q０,１)= q１
1
δ（ q1,０)= q１ q0
q1
δ（ q1,１)= q０
1
例：０００１１０００１
整理课件
第四节 正规文法与有穷自动机 1、正规文法 产生的语言的推导 例：文法 G=（VN，VT，P，S） 其中： VN={A，B，C}
VT={a,b,c} S=A P:A →aB A →aA
B →bB B →bC C →cC C →c
整理课件
A=>aA=>aaA=>…..=>aa…aB =>aa…abB=>aa…abb…bC =>aa…abb…bcC=> aa…abb…bccC => aa…abb…bcc…c
D→ε
Aa→bD
自然语言属于上下文有关文法
整理课件
文法的类型
句型、推导
G[E]： E→E+T|T T→T*F|F F→(E)|a
对于句子a+a*a 有不同 的推导
EE+T T+T F+T a+T a+T*F a+F*F a+a*F a+a*a
EE+T E+T*F E+T*a E+F*a E+a*a T+a*a F+a*a a+a*a
整理课件
例：奇偶测试器
0
0
1
q0
q1
∈
1
自动机：Ｍ＝（Q，∑ ，δ ，q0，Z）
Q＝｛ q0, q1}
∑ ={0,1}
q0=q0 Z={q1}
整理课件
映射函数：
δ（ q０,０)= q０ 0
0
δ（ q０,１)= q１
1
δ（ q1,０)= q１ q0
q1
δ（ q1,１)= q０
1
例：０００１１０００１
整理课件
第四节 正规文法与有穷自动机 1、正规文法 产生的语言的推导 例：文法 G=（VN，VT，P，S） 其中： VN={A，B，C}
VT={a,b,c} S=A P:A →aB A →aA
B →bB B →bC C →cC C →c
整理课件
A=>aA=>aaA=>…..=>aa…aB =>aa…abB=>aa…abb…bC =>aa…abb…bcC=> aa…abb…bccC => aa…abb…bcc…c
D→ε
Aa→bD
自然语言属于上下文有关文法
整理课件
文法的类型
编译原理chapter2 语言的基本知识
10
2.2 文法和语言的定义
2 . 2 . 1 引子 2 . 2 . 2 文法和语言的定义 一. 文法和语言的定义 二. 推导 三. 语言 四. 最左推导和最右推导 五。短语，直接短语，句柄
11
引子 分析：The grey wolf will eat the goat
〈句子〉
〈主语〉
〈谓语〉
〈冠词〉〈形容词〉〈名词〉 〈动词〉 〈直接宾语〉
7
三.符号串的运算 1.连接：设x和y是符号串，它们的连接 xy 是把y的符号写在x的符号之后得到的符号 串。例如，x=ba,y=nana,xy=banana.
2.方幂：x0= ; x1=x; x2=xx;
……;xn=xn-1x;
例如, x=ba,
x1= ba, x2=baba, x3=bababa,…...
3
2.1.1 字母表
字母表是符号的非空有穷集合。任何程序
语言都有自己的字母表，例如:
1.计算机语言：由符号“0”和“1”组成
的字
母表,∑={0，1}
2. ASCII字符集；
3. Pascal字母表为： ∑=
{AZ, az, 09, +, -, *, /, <, =, >,
:, ',', ; ，.， , (, ), {, }, [, ] }
直接宾语 ， 助动词 ，动词原形 } 语法规则集P={句子 主语谓语，……} 开始符号S= 句子
14
句子根据规则推导出来
句子主语 谓语
冠词 形容词 名词 谓语
the 形容词 名词 谓语
the grey名词 谓语
the grey wolf 谓语
the grey wolf 动词 直接宾语
2.2 文法和语言的定义
2 . 2 . 1 引子 2 . 2 . 2 文法和语言的定义 一. 文法和语言的定义 二. 推导 三. 语言 四. 最左推导和最右推导 五。短语，直接短语，句柄
11
引子 分析：The grey wolf will eat the goat
〈句子〉
〈主语〉
〈谓语〉
〈冠词〉〈形容词〉〈名词〉 〈动词〉 〈直接宾语〉
7
三.符号串的运算 1.连接：设x和y是符号串，它们的连接 xy 是把y的符号写在x的符号之后得到的符号 串。例如，x=ba,y=nana,xy=banana.
2.方幂：x0= ; x1=x; x2=xx;
……;xn=xn-1x;
例如, x=ba,
x1= ba, x2=baba, x3=bababa,…...
3
2.1.1 字母表
字母表是符号的非空有穷集合。任何程序
语言都有自己的字母表，例如:
1.计算机语言：由符号“0”和“1”组成
的字
母表,∑={0，1}
2. ASCII字符集；
3. Pascal字母表为： ∑=
{AZ, az, 09, +, -, *, /, <, =, >,
:, ',', ; ，.， , (, ), {, }, [, ] }
直接宾语 ， 助动词 ，动词原形 } 语法规则集P={句子 主语谓语，……} 开始符号S= 句子
14
句子根据规则推导出来
句子主语 谓语
冠词 形容词 名词 谓语
the 形容词 名词 谓语
the grey名词 谓语
the grey wolf 谓语
the grey wolf 动词 直接宾语
编译原理 第二章
词法分析程序GETSYM将完成下列任务：
(1) 滤空格：空格在词法分析时是一种不可缺少的界符，而在语法分析时则是 无用的，所以必须滤掉。 (2) 识别保留字：设有一张保留字表。对每个字母打头的字母、数字字符串要 查此表。若查着则为保留字，将对应的类别放在SYM中。如IF对应值IFSYM，THEN 对应值为THENSYM。若查不着，则认为是用户定义的标识符。 (3) 识别标识符：对用户定义的标识符将IDENT放在SYM中，标识符本身的值放 在ID中。 (4) 拼数：当所取单词是数字时，将数的类别NUMBER放在SYM中，数值本身的值 存放在NUM中。 (5) 拼复合词：对两个字符组成的算符如：＞=、∶=、＜= 等单词，识别后将 类别送SYM中。 (6) 输出源程序：为边读入字符边输出(可输出在文件中)。
(1) 说明部分的分析
对每个过程（包括主程序，看成一个主过程）的说明对象造名字表TABLE，填写登录 所在的层次、标识符的属性和分配的相对位置。登录信息是调用ENTER过程完成的。 说明部分的处理对主程序看成是第0层过程，主程序定义的过程为第1层，随着嵌套 的深度增加而层次数加大。PL/0允许最大层次为3。 所造名字表放在全程量一维数组TABLE表中。TX为索引表的指针，表中的每个元素 为记录型数据。LEV给出层次，DX给出每层局部量当前已分配到的相对位置，可称地址 指示器，每说明完一个变量后DX指示器加1。 例如：
2.5 PL/0编译程序的目标代码结构和代码生成
编译程序的目标代码是在分析程序体时生成的，在处理说明部分时并不 生成目标代码，而当分析程序体中的每个语句时，当语法正确则调用目标代 码生成过程以生成与PL/0语句等价功能的目标代码，直到编译正常结束。 PL/0编译程序所产生的目标代码是一个假想栈式计算机的汇编语言，可 称为类PCODE指令代码，它不依赖任何具体计算机，其指令集极为简单，指令 格式也很单纯，其格式如下：
编译原理第二章解析
0 jmp 0 8 1 jmp 0 2 2 int 0 3 3 lod 1 3 4 lit 0 10 5 opr 0 2 6 sto 1 4 7 opr 0 0 8 int 0 5 9 opr 0 16 10 sto 0 3 11 cal 0 2 12 lod 0 4 13 opr 0 14 14 opr 0 15 15 opr 0 0
8
PL/0的语法描述图
分程序 程序
分程序
const
ident
=
number
.
,
;
var
，
ident
;
;
procedure
ident
;
分程序
语句
9
PL/0语言文法的EBNF表示
BNF与EBNF的介绍
BNF引入的符号： < > 用左右尖括号括起来的语法成分为非终结符 ∷= ‘定义为’ | ‘或’ EBNF引入的符号： { } 表示花括号内的语法成分可重复内的成分优先
3
认识源语言PL/0与目标代码 pcode及它们之间的映射
何为PL/0语言? 认识目标代码pcode PL/0程序到pcode代码的映射
4
何为PL/0语言?
PL/0语言：PASCAL语言的子集，功能简单， 结构清晰，可读性强，具备了一般高级语 言的必备部分 PL/0程序示例 PL/0的非形式描述 PL/0的语法描述图 PL/0语言文法的EBNF表示
0 l l l 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0
a a a a a a a 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16
编译原理教程 第二章
图2-2 不同输入字符的状态转换
第2章 词法分析
状态(即结点)数是有限的，其中必有一初始状态以及若 干终止状态，终止状态(终态)的结点用双圈表示以区别于其 它状态。图2-3给出了用于识别标识符、无符号整数、无符 号数的状态转换图，其初始状态均用0状态表示。
第2章 词法分析
(a) 标识符；(b) 无符号整数；(c) 无符号数
第2章 词法分析
对于给定的字母表Σ，正规式和正规集的递归定义如下： (1) ε和Ф都是Σ上的正规式，它们所表示的正规集分别 为{ε}和Ф。 (2) 对任一个a∈Σ，a是Σ上的一个正规式，它所表示的 正规集为{a}。 (3) 如果R和S是Σ上的正规式，它们所表示的正规集分 别为L(R) 和L(S)，则： ① R∣S是Σ上的正规式，它所表示的正规集为 L(R)∪L(S)； ② R·S是Σ上的正规式，它所表示的正规集为L(R) L(S)； ③ (R)*是Σ上的正规式，它所表示的正规集为(L(R))*； ④ R也是Σ上的正规式，它所表示的正规集为L(R)。
第2章 词法分析
为了理解正规式与正规集的含义，我们以程序语言中的 标识符为例予以说明。程序语言中使用的标识符是一个以字 母开头的字母数字串，如果字母用letter表示，数字用digit表 示，则标识符可表示为
letter (letter∣digit)* 其中，letter与 (letter∣digit)*的并置表示两者的连接；括号 中的“∣”表示letter或digit两者选一；“ * ”表示零次或多 次引用由“ * ”标记的表达式；(letter∣digit)*是letter∣digit 的零次或多次并置，即表示一长度为0、1、2、…的字母数 字串；letter (letter∣digit)*表示以字母开头的字母数字串， 也即标识符集。letter (letter∣digit)*就是表示标识符的正规 式，而标识符集就是这个正规式所表示的正规集。
第2章 词法分析
状态(即结点)数是有限的，其中必有一初始状态以及若 干终止状态，终止状态(终态)的结点用双圈表示以区别于其 它状态。图2-3给出了用于识别标识符、无符号整数、无符 号数的状态转换图，其初始状态均用0状态表示。
第2章 词法分析
(a) 标识符；(b) 无符号整数；(c) 无符号数
第2章 词法分析
对于给定的字母表Σ，正规式和正规集的递归定义如下： (1) ε和Ф都是Σ上的正规式，它们所表示的正规集分别 为{ε}和Ф。 (2) 对任一个a∈Σ，a是Σ上的一个正规式，它所表示的 正规集为{a}。 (3) 如果R和S是Σ上的正规式，它们所表示的正规集分 别为L(R) 和L(S)，则： ① R∣S是Σ上的正规式，它所表示的正规集为 L(R)∪L(S)； ② R·S是Σ上的正规式，它所表示的正规集为L(R) L(S)； ③ (R)*是Σ上的正规式，它所表示的正规集为(L(R))*； ④ R也是Σ上的正规式，它所表示的正规集为L(R)。
第2章 词法分析
为了理解正规式与正规集的含义，我们以程序语言中的 标识符为例予以说明。程序语言中使用的标识符是一个以字 母开头的字母数字串，如果字母用letter表示，数字用digit表 示，则标识符可表示为
letter (letter∣digit)* 其中，letter与 (letter∣digit)*的并置表示两者的连接；括号 中的“∣”表示letter或digit两者选一；“ * ”表示零次或多 次引用由“ * ”标记的表达式；(letter∣digit)*是letter∣digit 的零次或多次并置，即表示一长度为0、1、2、…的字母数 字串；letter (letter∣digit)*表示以字母开头的字母数字串， 也即标识符集。letter (letter∣digit)*就是表示标识符的正规 式，而标识符集就是这个正规式所表示的正规集。
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TJNU-COCIE 高级语言的定义
高级程序设计语言必须要有明确而确切的定义 语言的初等成分的实际含义是什么？ 如何有意义的使用它们？ 怎样以有意义的方式组合它们？ 程序设计教材中描述的是语言成分的意义，不能 作为构造编译程序的基础
2018/12/28
2018/12/28
TJNU-COCIE-WJW
11
例：有些语言，语法单位形式相同，但语义规则不同 ALGOL语言和FORTRAN语言中，符号串： X+F(X)+Y 表示表达式 不同的语义规则： ALGOL：左结合计算其值 FORTRAN：交换律和结合律（左右结合） ALGOL：允许F(X)产生副作用，也就是说F(X)可以 改变X或Y的值 FORTRAN：不允许F(X)产生副作用，也就是说F(X) 不能改变X或Y的值
2018/12/28 TJNU-COCIE-WJW 12
四、程序的层次结构
程序
子程序 或 语句 表达式 数据引用 算符 函数调用 分程序
字母表中的字母
2018/12/28 TJNU-COCIE-WJW 13
2.2 高级语言的一般特征
高级程序设计语言最基本的、共有的技术特征
2018/12/28
TJNU-COCIE-WJW
TJNU-COCIE-WJW
4
一个程序语言：一个记号系统 程序语言的定义： 语法 语义 语用 有关程序设计技术和语言成分的使用方法，它 使语言的基本概念和语言的外界（数学概念或 计算机的对象和操作）联系起来。（如：面向 对象OO中的类、对象和事物的联系）
我们重点讨论语法和语义
2018/12/28
TJNU-COCIE-WJW
5
一、几个概念
1.字母表：一个有限的字符集 例子：C语言的字母表 (1)大小写英文字母 a ~ z， A ~ Z (2)数字 0 ~ 9 (3)特殊字符 空格 ！ # % ^（上箭头） & * _(下划线） + - = ~ < > / \ | . , : ; ？ ‘ “ () [] {} 任何语言：一定字符集（字母表）上的字符串（有 限序列） 6 TJNU-COCIE-WJW 2018/12/28
注重程序表示的功能，而不是程序的一个个 语句执行时状态的变化 程序的开发过程是从前面已有的函数出发构 造出更复杂的函数，对初始数据集进行操作 直至最终的函数，算出结果 语法形式: 函数n(…函数2(函数1(数据))…) LISP、ML
2018/12/28
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基于规则的语言：
编译原理
第二章 高级语言定义和一般特征
王金伟 计算机与信息工程学院 天津师范大学
2018/12/28
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1
第二章 高级语言的定义和一般特征
2.1 高级语言的定义 2.2 高级语言的一般特征
2018/12/28
TJNU-COCIE-WJW
2
世界上已有上千种高级语言
例如： FORTRAN：面向科学计算 COBAL：面向事务处理 PROLOG，LISP：人工智能 Ada：大型嵌入式实时处理 SNOBAL：符号处理 C++，C：通用 …
2.单词符号（单词） 是语言中具有独立意义的最基本结构 一般包括：常数，标识符，基本字、算符和界符 例：0.5是一个实型常数 :=是赋值符号 3.语法单位 由单词符号构成的更大的结构 一般包括：表达式、语句、分程序（{ }内的一段 程序，如for的循环体, switch 后面）、函数（有 返回值）、过程（一系列操作）、程序
2018/12/28 TJNU-COCIE-WJW 7
二、语法
语法：一组规则，用这组规则可以产生合式的程序 （形式上正确的程序） 词法规则 语法 语法规则 词法规则：合法单词的构成规则，也就是如 何从字母表中选择字符构成一个合法单词。
语法规则：合法程序的构成规则，也就是如 何把各个单词符号组成更大的语法单位（语 句、程序）
通过检查某一个条件是否被满足来决定相应 的动作是否被执行 语法形式： 条件1-〉动作1 条件2-〉动作2 … 条件n-〉动作n
Prolog、YACC等
2018/12/28
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17
面向对象的语言：
封装性：类和对象 继承性：子类 多态性：操作符或子程序名能够根据参数和 结果的数据类型，引用某些函数定义中的任 意一个。 Smalltalk、C++、Ada等
14
一、高级语言的分类
强制式语言：过程式语言
2018/12/28
命令驱动、面向语句（由一系列语句构成） 每个语句的执行引起若干存储单元的值的改 变，其语法形式通常为： 语句1； 语句2； … 语句n； C、FORTRAN、Pascal、Ada等
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应用式语言：函数式语言
2018/12/28
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9
例2：字符串：0.5*X1+C
单词符号（单词）：由词法规则所确定 常数：0.5 标识符：X1和C 算符：*、+
语法范畴（语法单位）：由语法规则所确定 表达式： 0.5*X1+C
2018/12/28
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10
三、语义
语义 构成程序的各个语法成分的意义 定义了单词符号和语法单位的意义 一个语言的语义: 是指这样一组规则，使用它可以定义一个程序的 意义。这些规则称为语义规则
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例 1： C语言的标识符的定义是一个词法规则 标识符是是字母(A～Z，a～z)、数字(0～9)、下 划线( _ )组成的字符串，并且其第一个字符必须 是字母或下划线 常数的定义… 算符的定义…
C语言的表达式的定义是一个语法规则 表达式是由运算符和操作数组成的式子 语句的定义…
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二、数据类型与操作
一个数据类型通常包括以下三种要素 (1)用于区别这种类型的数据对象的属性 (2)这种类型的数据对象可以具有的值 (3)可以作用于这种类型的数据对象的操作 例：unsigned int a； 属性：a是一个32位无符号整型数 值的范围：0~232-1 操作：+、-、*、/
高级程序设计语言必须要有明确而确切的定义 语言的初等成分的实际含义是什么？ 如何有意义的使用它们？ 怎样以有意义的方式组合它们？ 程序设计教材中描述的是语言成分的意义，不能 作为构造编译程序的基础
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例：有些语言，语法单位形式相同，但语义规则不同 ALGOL语言和FORTRAN语言中，符号串： X+F(X)+Y 表示表达式 不同的语义规则： ALGOL：左结合计算其值 FORTRAN：交换律和结合律（左右结合） ALGOL：允许F(X)产生副作用，也就是说F(X)可以 改变X或Y的值 FORTRAN：不允许F(X)产生副作用，也就是说F(X) 不能改变X或Y的值
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四、程序的层次结构
程序
子程序 或 语句 表达式 数据引用 算符 函数调用 分程序
字母表中的字母
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2.2 高级语言的一般特征
高级程序设计语言最基本的、共有的技术特征
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一个程序语言：一个记号系统 程序语言的定义： 语法 语义 语用 有关程序设计技术和语言成分的使用方法，它 使语言的基本概念和语言的外界（数学概念或 计算机的对象和操作）联系起来。（如：面向 对象OO中的类、对象和事物的联系）
我们重点讨论语法和语义
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一、几个概念
1.字母表：一个有限的字符集 例子：C语言的字母表 (1)大小写英文字母 a ~ z， A ~ Z (2)数字 0 ~ 9 (3)特殊字符 空格 ！ # % ^（上箭头） & * _(下划线） + - = ~ < > / \ | . , : ; ？ ‘ “ () [] {} 任何语言：一定字符集（字母表）上的字符串（有 限序列） 6 TJNU-COCIE-WJW 2018/12/28
注重程序表示的功能，而不是程序的一个个 语句执行时状态的变化 程序的开发过程是从前面已有的函数出发构 造出更复杂的函数，对初始数据集进行操作 直至最终的函数，算出结果 语法形式: 函数n(…函数2(函数1(数据))…) LISP、ML
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基于规则的语言：
编译原理
第二章 高级语言定义和一般特征
王金伟 计算机与信息工程学院 天津师范大学
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第二章 高级语言的定义和一般特征
2.1 高级语言的定义 2.2 高级语言的一般特征
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世界上已有上千种高级语言
例如： FORTRAN：面向科学计算 COBAL：面向事务处理 PROLOG，LISP：人工智能 Ada：大型嵌入式实时处理 SNOBAL：符号处理 C++，C：通用 …
2.单词符号（单词） 是语言中具有独立意义的最基本结构 一般包括：常数，标识符，基本字、算符和界符 例：0.5是一个实型常数 :=是赋值符号 3.语法单位 由单词符号构成的更大的结构 一般包括：表达式、语句、分程序（{ }内的一段 程序，如for的循环体, switch 后面）、函数（有 返回值）、过程（一系列操作）、程序
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二、语法
语法：一组规则，用这组规则可以产生合式的程序 （形式上正确的程序） 词法规则 语法 语法规则 词法规则：合法单词的构成规则，也就是如 何从字母表中选择字符构成一个合法单词。
语法规则：合法程序的构成规则，也就是如 何把各个单词符号组成更大的语法单位（语 句、程序）
通过检查某一个条件是否被满足来决定相应 的动作是否被执行 语法形式： 条件1-〉动作1 条件2-〉动作2 … 条件n-〉动作n
Prolog、YACC等
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面向对象的语言：
封装性：类和对象 继承性：子类 多态性：操作符或子程序名能够根据参数和 结果的数据类型，引用某些函数定义中的任 意一个。 Smalltalk、C++、Ada等
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一、高级语言的分类
强制式语言：过程式语言
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命令驱动、面向语句（由一系列语句构成） 每个语句的执行引起若干存储单元的值的改 变，其语法形式通常为： 语句1； 语句2； … 语句n； C、FORTRAN、Pascal、Ada等
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应用式语言：函数式语言
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例2：字符串：0.5*X1+C
单词符号（单词）：由词法规则所确定 常数：0.5 标识符：X1和C 算符：*、+
语法范畴（语法单位）：由语法规则所确定 表达式： 0.5*X1+C
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三、语义
语义 构成程序的各个语法成分的意义 定义了单词符号和语法单位的意义 一个语言的语义: 是指这样一组规则，使用它可以定义一个程序的 意义。这些规则称为语义规则
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例 1： C语言的标识符的定义是一个词法规则 标识符是是字母(A～Z，a～z)、数字(0～9)、下 划线( _ )组成的字符串，并且其第一个字符必须 是字母或下划线 常数的定义… 算符的定义…
C语言的表达式的定义是一个语法规则 表达式是由运算符和操作数组成的式子 语句的定义…
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二、数据类型与操作
一个数据类型通常包括以下三种要素 (1)用于区别这种类型的数据对象的属性 (2)这种类型的数据对象可以具有的值 (3)可以作用于这种类型的数据对象的操作 例：unsigned int a； 属性：a是一个32位无符号整型数 值的范围：0~232-1 操作：+、-、*、/