編譯原理 第三章 詞法分析

2021-08-26 21:20:23 字數 2460 閱讀 8203

一,詞法分析器的作用

詞法分析是編譯的第一階段。詞法分析器主要任務是讀入源程式的輸入字元、將他們組成詞素,生成並輸出乙個詞法單元序列,每個詞法單元對應於乙個詞素。

分析部分:詞法分析、語法分析(簡化編譯器設計、提高編譯器效率、增強編譯器可移植性)

1)詞法單元:詞法單元名和可選的屬性值組成。關鍵字、操作符……

2)模式:詞法單元詞素可能具有的形式,當詞法單元是關鍵字時,模式就是這個關鍵字的字串行

3)詞素:源程式中的乙個字串行,它和某個詞法單元模式匹配。

二,輸入緩衝

1)我們至少向前看乙個字元,才能判斷當前詞素是否到頭。

2)對付大型源程式,需要處理大量字元。處理往往需要很多時間,我們採用兩個交替讀入的緩衝區。(詳見73)

三,詞法單元的規約

1)我們會不會用完緩衝區?通常對於比較長的字串我們採用 」+「的形式鏈結起來。

2)正規表示式:letter_(letter_ | digit) * 表示字母開頭 0個或多個 字母或數字

3)正規表示式例子

a | b

(a | b) (a | b )

aa | ab | ba | bb

a* 由字母a構成的所有串集

(a | b)* 由a和b構成的所有串集

複雜的例子

( 00 | 11 | ( (01 | 10) (00 | 11) * (01 | 10) ) ) * 01001101000010000010111001

3)正規表示式擴充套件

1>乙個或多個例項 一元字尾算符「+」的意思是「乙個或多個例項」,即正規式a+表示乙個或多個a的所有串的集合。算符+和算符*有同樣的優先順序和結合性。代數恒等式 r* = r+ |  和r+ = rr*表達了這兩個算符之間的關係。

2>零個或乙個例項 一元字尾算符?的意思是「零個或乙個例項」,r?是r |  的縮寫。如果r是正規式,那麼(r)?是表示語言l(r)∪的正規式。使用這兩種縮寫,可以用num  digit+ (.digit+)? (e (+ | )? digit+)?來描述無符號數。

3>字元組 [abc](其中a、b和c是字母表的符號)表示正規式a | b | c。縮寫字元組[az]表示正規式a | b | … | z。使用字元組,可以用正規式[azaz][azaz09] *描述識別符號。

四,詞法單元的識別

某些狀態為接受狀態或最終狀態,表明已經找到乙個詞素。

1)關係符轉換圖

2)保留字和識別符號轉換圖

3)無符號樹轉換圖

4)空白轉換圖

五,詞法分析器生成工具 lex

1)lex是unix環境下非常著名的工具,主要功能是生成乙個詞法分析器(scanner)的c原始碼,描述規則採用正規表示式(regular expression)。描述詞法分析器的檔案*.l,經過lex編譯後,生成乙個lex.yy.c 的檔案,然後由c編譯器編譯生成乙個詞法分析器。詞法分析器,簡單來說,其任務就是將輸入的各種符號,轉化成相應的識別符號(token),轉化後的識別符號 很容易被後續階段處理

2)用lex穿件乙個詞法分析器

3)lex衝突解決

總是選擇最長的字首,如果最長字首跟多個模式匹配,總是選擇在lex程式中先唄列出的模式

六,有窮自動機

1)有窮自動機可用作描述在輸入串中識別模式的過程,因此也能用作構造掃瞄程式。當然有窮自動機與正規表示式之間有著很密切的關係

2)有限自動機分成確定的和不確定的兩種情況。「不確定」(nondeterministic finite automata ,nfa)的含義是,存在這樣的狀態,對於某個輸入符號,它存在不只一種轉換。確定的和不確定的有限自動機都正好能識別正規集,也就是它們能識別的語言正好是正規式所能表達的語言。

3)nfa組成

4)轉換表

5)從正規表示式r=(a|b) * abb 到nfa

編譯原理第三章 詞法分析

一 詞法分析器 1 功能 輸入源程式,輸出單詞符號 2 單詞符號常常用二元式來表示 單詞種別,單詞符號的屬性 1 單詞種別 通常用整數編碼來表示 一字一種 關鍵字,運算子,界符 按型別 常數 統歸一種 識別符號 2 單詞符號的屬性值 反映單詞特性或特徵的值 3 詞法分析器運作過程 詞法分析器設計 輸...

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