『壹』 【編譯原理】第二章：語言和文法
上述文法 表示，該文法由終結符集合 ，非終結符集合 ，產生式集合 ，以及開始符號 構成。
而產生式 表示，一個表達式（Expression） ，可以由一個標識符（Identifier） 、或者兩個表達式由加號 或乘號 連接、或者另一個表達式用括弧包裹（ ）構成。
約定 ：在不引起歧義的情況下，可以只寫產生式。如以上文法可以簡寫為：
產生式
可以簡寫為：
如上例中，
可以簡寫為：
給定文法 ，如果有 ，那麼可以將符號串 重寫 為 ，記作 ，這個過程稱為 推導 。
如上例中， 可以推導出 或 或 等等。
如果 ，
可以記作 ，則稱為 經過n步推導出 ，記作 。
推導的反過程稱為 歸約 。
如果 ，則稱 是 的一個 句型（sentential form ）。
由文法 的開始符號 推導出的所有句子構成的集合稱為 文法G生成的語言 ，記作 。
即：
例
文法
表示什麼呢？
代表小寫字母；
代表數字；
表示若干個字母和數字構成的字元串；
說明 是一個字母、或者是字母開頭的字元串。
那麼這個文法表示的即是，以字母開頭的、非空的字元串，即標識符的構成方式。
並、連接、冪、克林閉包、正閉包。
如上例表示為：
中必須包含一個 非終結符 。
產生式一般形式：
即上式中只有當上下文滿足 與 時，才能進行從 到 的推導。
上下文有關文法不包含空產生式（ ）。
產生式的一般形式：
即產生式左邊都是非終結符。
右線性文法 ：
左線性文法 ：
以上都成為正則文法。
即產生式的右側只能有一個終結符，且所有終結符只能在同一側。
例：（右線性文法）
以上文法滿足右線性文法。
以上文法生成一個以字母開頭的字母數字串（標識符）。
以上文法等價於 上下文無關文法 ：
正則文法能描述程序設計語言中的多數單詞。
正則文法能描述程序設計語言中的多數單詞，但不能表示句子構造，所以用到最多的是CFG。
根節點 表示文法開始符號S；
內部節點 表示對產生式 的應用；該節點的標號是產生式左部，子節點從左到右表示了產生式的右部；
葉節點 （又稱邊緣）既可以是非終結符也可以是終結符。
給定一個句型，其分析樹的每一棵子樹的邊緣稱為該句型的一個 短語 。
如果子樹高度為2，那麼這棵子樹的邊緣稱為該句型的一個 直接短語 。
直接短語一定是某產生式的右部，但反之不一定。
如果一個文法可以為某個句子生成 多棵分析樹 ，則稱這個文法是 二義性的 。
二義性原因：多個if只有一個else；
消岐規則：每個else只與最近的if匹配。
『貳』 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。
『叄』 編譯原理中文法變換的特殊方法有哪些
說明方法
常見的說明方法
常見的說明方法有舉事例、分類別、列數據、作比較、畫圖表、下定義、作詮釋、打比方、摹狀貌、引資料等10種。寫說明文要根據說明對象的特點及寫作目的，選用最佳方法。下面分別加以說明。
（1）舉例子。舉出實際事例來說明事物，使所要說明的事物具體化，以便讀者理解，這種說明方法叫舉例法。如：
一般人總以為，年齡稍大，記憶能力就一定要差，其實不然，請看實驗結果：國際語言學會曾對9至18歲的青年與35歲以上的成年人學習世界語作過一個比較，發現前者就不如後者的記憶力好。這是因為成年人的知識、經驗比較豐富，容易在已有的知識基礎上，建立廣泛的聯系。這種聯系，心理學上稱為「聯想」。人的記憶就是以聯想為基礎的，知識經驗越豐富，越容易建立聯想，記憶力就會相應提高。馬克思五十多歲時開始學俄文，六個月後，他就能津津有味地閱讀著名詩人與作家普希金、果戈里和謝德林等人的原文著作了。這是由於語言知識豐富，能夠通曉很多現代和古代的語言的緣故。
這段文章要說明的是：年齡稍大，記憶力不一定就差。為了說明這一點，作者先提供了實驗結果，又分析了原因。到此為止，未嘗不可，但不夠具體，也缺乏說服力，於是，又舉出了一個實例：馬克思在五十多歲的時候，只用六個月時間便精通了俄語。這樣一來，內容具體了，說服力增強了。
說明文中的舉事例的說明方法和議論文中的例證法，都可以起到使內容具體、加強說服力的作用。但二者又有區別。議論文中的事例，是用來證明觀點的，說明文的事例，是用來介紹知識的。
運用舉事例的說明方法說明事物或事理，一要注意例子的代表性，二要注意例子的適量性。
（2）分類別。將被說明的對象，按照一定的標准劃分成不同的類別，一類一類地加以說明，這種說明方法，叫分類別。
分類別是將復雜的事物說清楚的重要方法。
運用分類別方法要注意分類的標准，一次分類只能用同一個標准，以免產生重疊交叉的現象。例如：「圖書館的藏書有中國的、古典的、外國的、科技的、文學的、現代的以及政治經濟方面的等。」這里用了不只一個標准，所以表達不清。正確的說法應該是：
圖書館的藏書，按國別分，有中國的、外國的；按時代分，有古典的、現代的；按性質分，有科技的、文學的以及政治經濟方面的等。
這樣，每次分類只用一個標准，就眉目清楚了。
有的事物的特徵、本質需要分成幾點或幾個方面來說，也屬於分類別。
注意，運用分類別方法，所列舉的種類不能有遺漏。
（3）列數據。為了使所要說明的事物具體化，還可以採用列數據的方法，以便讀者理解。需要注意的是，引用的數字，一定要准確無誤，不準確的數字絕對不能用，即使是估計的數字，也要有可靠的根據，並力求近似。
（4）作比較。說明某些抽象的或者是人們比較陌生的事物，可以用具體的或者大家已經熟悉的事物和它比較，使讀者通過比較得到具體而鮮明的印象。事物的特徵也往往在比較中顯現出來。
在作比較的時候，可以是同類相比，也可以是異類相比，可以對事物進行「橫比」，也可以對事物進行「縱比」。
（5）畫圖表。為了把復雜的事物說清楚，還可以採用圖表法，來彌補單用文字表達的缺欠，對有些事物解說更直接、更具體。
（6）下定義。用簡明的語言對某一概念的本質特徵作規定性的說明叫下定義。下定義能准確揭示事物的本質，是科技說明文常用的方法。
下定義的時候，可以根據說明的目的需要，從不同的角度考慮。有的著重說明特性，如關於「人」的定義；有的著重說明作用，如關於「肥料」的定義；有的既說明特性又說明作用，如關於「統籌方法」和「應用科學」的定義。
①人是能製造工具並使用工具進行勞動的高級動物。
②肥料是能供給養分使植物生長的物質。
③統籌方法，是一種安排工作進程的數學方法。
④工程技術的科學叫做應用科學，它是應用自然科學的基礎理論來解決生產實踐中出現的問題的學問。
無論從什麼角度考慮，無論採用什麼方式，只要是下定義，就必須揭示事物的本質，只有這樣的定義才是科學的。比如，有人說：「人是兩足直立的動物。」這個定義就是不科學的，因為它沒能揭示事物的本質。「人是能製造工具並使用工具進行勞動的高級動物。」這才是科學的定義，因為它揭示了人的本質。
（7）作詮釋。從一個側面，就事物的某一個特點做些解釋，這種方法叫詮釋法。
定義法和詮釋法常採用「某某是什麼」的語言形式。形式相同，如何區分呢？一般來說，「是」字兩邊的話能夠互換，就是定義；如果不能互換，就是詮釋。
例如，「人是能製造工具並使用工具進行勞動的高級動物」這句話，改成「能製造工具並使用工具進行勞動的高級動物是人」，意思不變。「雪是在雲中形成的一種固態降水物」這句話，如果改為「雲中形成的固態降水物是雪」就不成。由此可以辨別，前一句是定義說明，後一句是詮釋說明。
（8）打比方。利用兩種不同事物之間的相似之處作比較，以突出事物的性狀特點，增強說明的形象性和生動性的說明方法叫做打比方。
說明文中的打比方的說明方法，同修辭格上的比喻是一致的。不同的是，比喻修辭有明喻、暗喻、和借喻，而說明多用明喻和暗喻，借喻則不宜使用。
（9）摹狀貌。為了使被說明對象更形象、具體，可以進行狀貌摹寫，這種說明方法叫摹狀貌。
（10）引資料。為了使說明的內容更充實具體，可以引資料說明。引資料的范圍很廣，可以是經典著作，名家名言，公式定律，典故諺語等。
一篇說明文單用一種說明方法很少，往往綜合運用多種說明方法。採用什麼說明方法，一方面服從內容的需要，另一方面作者有選擇的自由。是採用一種說明方法，還是採用多種說明方法，是採用這種說明方法，還是那種說明方法，可以靈活，不是一成不變的。
參考資料：http://ke..com/view/118461.html
『肆』 編譯原理題目：下列文法能否轉換為等價的非二義文法
二義性文法【定義】 若文法中存在這樣的句型，它具有兩棵不同的語法樹，則稱該文法是二義性文法。二義性文法會引起歧義，應盡量避免之！ E E E + E E * E i E * E E + E i i i i i 都可以表示i+i*i 所以G(E)：E -> E+E | E*E | (E) | i ;文法具有二義性。文法二義性的消除：【方法1】不改變文法的原有規則,加進一些非形式規定。加進運算符的優先順序和結合規則對G(E)，規定*優於+，*和+服從左結合【方法2】構造一個等價的無二義性文法，將排除 二義性的規則合並到文法中 G(E) -> G′(E) : E -> E+T | T T -> T*F | F F -> (E) | i ;
『伍』 編譯原理全部的名詞解釋
書上有別那麼懶!.
編譯過程的六個階段：詞法分析,語法分析,語義分析,中間代碼生成,代碼優化,目標代碼生成
解釋程序：把某種語言的源程序轉換成等價的另一種語言程序——目標語言程序,然後再執行目標程序.解釋方式是接受某高級語言的一個語句輸入,進行解釋並控制計算機執行,馬上得到這句的執行結果,然後再接受下一句.
編譯程序：就是指這樣一種程序,通過它能夠將用高級語言編寫的源程序轉換成與之在邏輯上等價的低級語言形式的目標程序(機器語言程序或匯編語言程序).
解釋程序和編譯程序的根本區別：是否生成目標代碼
句子的二義性（這里的二義性是指語法結構上的.）:文法G[S]的一個句子如果能找到兩種不同的最左推導(或最右推導),或者存在兩棵不同的語法樹,則稱這個句子是二義性的.
文法的二義性:一個文法如果包含二義性的句子,則這個文法是二義文法,否則是無二義文法.
LL(1)的含義：(LL(1)文法是無二義的； LL(1)文法不含左遞歸)
第1個L：從左到右掃描輸入串 第2個L：生成的是最左推導
1 ：向右看1個輸入符號便可決定選擇哪個產生式
某些非LL(1)文法到LL(1)文法的等價變換: 1. 提取公因子 2. 消除左遞歸
文法符號的屬性:單詞的含義,即與文法符號相關的一些信息.如,類型、值、存儲地址等.
一個屬性文法(attribute grammar)是一個三元組A=(G, V, F)
G：上下文無關文法.
V：屬性的有窮集.每個屬性與文法的一個終結符或非終結符相連.屬性與變數一樣,可以進行計算和傳遞.
F：關於屬性的斷言或謂詞(一組屬性的計算規則)的有窮集.斷言或語義規則與一個產生式相聯,只引用該產生式左端或右端的終結符或非終結符相聯的屬性.
綜合屬性:若產生式左部的單非終結符A的屬性值由右部各非終結符的屬性值決定,則A的屬性稱為綜合屬
繼承屬性:若產生式右部符號B的屬性值是根據左部非終結符的屬性值或者右部其它符號的屬性值決定的,則B的屬性為繼承屬性.
(1)非終結符既可有綜合屬性也可有繼承屬性,但文法開始符號沒有繼承屬性.
(2) 終結符只有綜合屬性,沒有繼承屬性,它們由詞法程序提供.
在計算時： 綜合屬性沿屬性語法樹向上傳遞；繼承屬性沿屬性語法樹向下傳遞.
語法制導翻譯：是指在語法分析過程中,完成附加在所使用的產生式上的語義規則描述的動作.
語法制導翻譯實現：對單詞符號串進行語法分析,構造語法分析樹,然後根據需要構造屬性依賴圖,遍歷語法樹並在語法樹的各結點處按語義規則進行計算.
中間代碼（中間語言）
1、是復雜性介於源程序語言和機器語言的一種表示形式.
2、一般,快速編譯程序直接生成目標代碼.
3、為了使編譯程序結構在邏輯上更為簡單明確,常採用中間代碼,這樣可以將與機器相關的某些實現細節置於代碼生成階段仔細處理,並且可以在中間代碼一級進行優化工作,使得代碼優化比較容易實現.
何謂中間代碼：源程序的一種內部表示,不依賴目標機的結構,易於代碼的機械生成.
為何要轉換成中間代碼:(1)邏輯結構清楚；利於不同目標機上實現同一種語言.
(2)便於移植,便於修改,便於進行與機器無關的優化.
中間代碼的幾種形式：逆波蘭記號 ,三元式和樹形表示 ,四元式
符號表的一般形式：一張符號表的的組成包括兩項,即名字欄和信息欄.
信息欄包含許多子欄和標志位,用來記錄相應名字和種種不同屬性,名字欄也稱主欄.主欄的內容稱為關鍵字（key word）.
符號表的功能：（1）收集符號屬性 (2) 上下文語義的合法性檢查的依據： 檢查標識符屬性在上下文中的一致性和合法性.(3)作為目標代碼生成階段地址分配的依據
符號的主要屬性及作用：
1. 符號名 2. 符號的類型 （整型、實型、字元串型等））3. 符號的存儲類別（公共、私有）
4. 符號的作用域及可視性 （全局、局部） 5. 符號變數的存儲分配信息 （靜態存儲區、動態存儲區）
存儲分配方案策略：靜態存儲分配；動態存儲分配：棧式、 堆式.
靜態存儲分配
1、基本策略
在編譯時就安排好目標程序運行時的全部數據空間,並能確定每個數據項的單元地址.
2、適用的分配對象：子程序的目標代碼段；全局數據目標（全局變數）
3、靜態存儲分配的要求：不允許遞歸調用,不含有可變數組.
FORTRAN程序是段結構,不允許遞歸,數據名大小、性質固定. 是典型的靜態分配
動態存儲分配
1、如果一個程序設計語言允許遞歸過程、可變數組或允許用戶自由申請和釋放空間,那麼,就需要採用動態存儲管理技術.
2、兩種動態存儲分配方式：棧式,堆式
棧式動態存儲分配
分配策略：將整個程序的數據空間設計為一個棧.
【例】在具有遞歸結構的語言程序中,每當調用一個過程時,它所需的數據空間就分配在棧頂,每當過程工作結束時就釋放這部分空間.
過程所需的數據空間包括兩部分
一部分是生存期在本過程這次活動中的數據對象.如局部變數、參數單元、臨時變數等；
另一部分則是用以管理過程活動的記錄信息(連接數據).
活動記錄（AR）
一個過程的一次執行所需要的信息使用一個連續的存儲區來管理,這個區 (塊)叫做一個活動記錄.
構成
1、臨時工作單元；2、局部變數；3、機器狀態信息；4、存取鏈；
5、控制鏈；6、實參；7、返回地址
什麼是代碼優化
所謂優化,就是對代碼進行等價變換,使得變換後的代碼運行結果與變換前代碼運行結果相同,而運行速度加快或佔用存儲空間減少.
優化原則：等價原則：經過優化後不應改變程序運行的結果.
有效原則：使優化後所產生的目標代碼運行時間較短,佔用的存儲空間較小.
合算原則：以盡可能低的代價取得較好的優化效果.
常見的優化技術
(1) 刪除多餘運算(刪除公共子表達式) (2) 代碼外提 +刪除歸納變數+ (3)強度削弱; (4)變換循環控制條件 (5)合並已知量與復寫傳播 (6)刪除無用賦值
基本塊定義
程序中只有一個入口和一個出口的一段順序執行的語句序列,稱為程序的一個基本塊.
給我分數啊.
『陸』 編譯原理中語法分析的一道問題
LALR我做著做著覺得不對，但SLR還是沒問題的，這道題工程量非常龐大，想必以後也一定有人問，我就簡要的帶過吧，我歸納的解題步驟是：
構造LR（0）項目集規范族
求出FOLLOW集
根據規則圈出sj和rj對應的產生式
算出goto數
構造分析表