### 编译原理(第3版) #### 一、书籍简介 《编译原理》(第3版)是由陈火旺编著,国防大学出版社出版的一本关于编译原理的专业教材。本书深入浅出地介绍了编译器设计的基本概念、理论和技术,并提供了大量的实例和习题来帮助读者理解和掌握编译技术。 #### 二、关键知识点解析 ##### 1. 数字串与最左/最右推导 - **数字串定义**:在文法中定义了一个非终结符`N`,它可以被推导为一个或多个由0到9组成的数字串。 - **最左推导示例**: - `N⇒ND⇒NDD⇒NDDD⇒DDDD⇒0DDD⇒01DD⇒012D⇒0127` - `N⇒ND⇒DD⇒3D⇒34` - `N⇒ND⇒NDD⇒DDD⇒5DD⇒56D⇒568` 这里展示了如何通过一系列规则从`N`出发,经过不同的步骤,最终得到一个具体的数字串。 - **最右推导示例**: - `N⇒ND⇒N7⇒ND7⇒N27⇒ND27⇒N127⇒D127⇒0127` - `N⇒ND⇒N4⇒D4⇒34` - `N⇒ND⇒N8⇒ND8⇒N68⇒D68⇒568` 与最左推导类似,但每一步都选择当前剩余串中最右边的非终结符进行替换。 - **理解要点**: - 最左推导是从左至右依次选择非终结符进行替换。 - 最右推导则是从右至左依次选择非终结符进行替换。 - 同一个文法的不同推导可能得到相同的结果,也可能不同。 ##### 2. 文法规则解析 - **文法G(S)**: - `S→P|AP` - `P→1|3|5|7|9` - `A→AD|N` - `N→2|4|6|8|P` - `D→0|N` 这个文法定义了如何生成由奇数和偶数组成的字符串,其中`S`是起始符号。 - **文法G(E)**: - `E→T|E+T|E-T` - `T→F|T*F|T/F` - `F→(E)|i` 此文法定义了表达式的构成规则,包括加减乘除运算。 - **最左/最右推导示例**: - 最左推导:`E⇒E+T⇒T+T⇒F+T⇒i+T⇒i+T*F⇒i+F*F⇒i+i*F⇒i+i*i` - 最右推导:`E⇒E+T⇒E+T*i⇒E+F*i⇒E+i*i⇒T+i*i⇒F+i*i⇒i+i*i` 通过这两个例子可以清楚地看到最左推导和最右推导的区别。 - **语法树**: - 语法树是一种图形化的表示方法,用于直观地展示文法的推导过程。 - 例如,对于表达式`i+i*i`,可以通过构建语法树来展示其结构。 ##### 3. 二义性文法 - **二义性句子**:“iiiei”有两种不同的语法树。 - `S⇒iSeS⇒iSei⇒iiSei⇒iiiei` - `S⇒iS⇒iiSeS⇒iiSei⇒iiiei` 由于这个句子存在两种不同的语法树,所以该文法是二义性的。 - **识别二义性**: - 当一个句子有多种推导方式时,就可能存在二义性。 - 识别二义性的关键是找到句子的多种推导路径。 ##### 4. 文法的性质 - **文法L1、L2、L3、L4**: - 每个文法都有其特定的规则,如`L1:G(S):S→AC`,`A→aAb|ab`等。 - 这些文法展示了不同的语言特性,如重复模式、嵌套结构等。 - **确定化和最小化**: - 对于给定的自动机或文法,确定化是指将其转换为一个确定的状态机。 - 最小化则是指将自动机简化为具有最少状态的形式,同时保持其功能不变。 - **正则表达式与有限自动机**: - 正则表达式是描述语言的一种方式。 - 有限自动机是一种用于识别字符串是否属于某个语言的模型。 - **示例**: - `(0|1)*01` 表示以`01`结尾的所有由0和1组成的字符串。 - `(1|2|3|4|5|6|7|8|9)(0|1|2|3|4|5|6|7|8|9)*(0|5)|(0|5)` 表示以0或5结尾的正整数。 - `0*1(0|10*1)*|1*0(1|01*0)*` 表示以0开头或以1开头的字符串。 #### 三、总结 《编译原理》(第3版)深入探讨了编译原理的核心概念和技术,通过丰富的例子和练习题帮助读者掌握编译器的设计和实现。本书涵盖了文法的推导、语法分析、词法分析以及自动机理论等多个方面,是学习编译原理不可或缺的参考书之一。通过学习本书,不仅可以了解编译器的工作原理,还能学会如何设计和实现自己的编译器。
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