Министерство образования и науки РФ

Государственное образовательное учреждение

Высшего профессионального образования

Иркутский Государственный университет

Институт математики, экономики и информатики

Регулярные грамматики и конечные автоматы. Практикум по лексическому анализу

Методические указания

2006 Печатается по решению научно-методического совета Иркутского Государственного университета

Предназначены для студентов первого курса специальности прикладная математика и информатика при изучении дисциплин «Языки программирования и методы трансляции», «Практикум на ЭВМ» и «Учебно-вычислительная практика». Могут быть полезны студентам других специальностей, изучающим математические модели формальных языков и процессов трансляции.

Составители: Курганский В.И.,

Бутаков М.И.

Рецензенты: Абдрахимов И.И.

Мезенцев А.В.

 Иркутский Государственный

университет, 2006 г.

Оглавление

Оглавление 3

Введение 4

1.Содержание и задачи практикума 5

2.Лексический анализ 6

2.1.Регулярные грамматики 6

2.2.Конечный автомат 7

3.Технология и средства решения учебных задач 9

3.1.Компонент FSMUnit 9

3.2.Класс Lexemes 10

3.3.Учебные транслирующие программы 10

4.Пример диалоговой настройки и испытаний компонента FSMUnit 12

5.Пример программы лексического анализатора входной строки 17

Заключение 20

Использованные источники 21

Введение

Изучение методов трансляции в курсе программирования привлекательно в первую очередь тем, что разработка транслятора предполагает разработку серии математических моделей и их программной реализации. Такой способ работы начинающего специалиста формирует эффективный стереотип профессионального поведения, способствует воспитанию не только современной технической, но и математической культуры.

Знания, навыки и умения, полученные при изучении методов трансляции полезны и в практическом плане, как при эксплуатации программных средств, так и при их разработке.

Студентами специальности 010200 - Прикладная математика и информатика методы трансляции изучаются в дисциплинах «Языки программирования и методы трансляции», «Практикум на ЭВМ», «Учебно-вычислительная практика».

1. Содержание и задачи практикума

Цель практикума практическое освоение математических моделей лексического анализа языков программирования, применение полученных знаний при разработке автоматных распознавателей.

Учебный материал составляют:

• Регулярные грамматики и их преобразования. Моделирование лексики формального языка регулярной грамматикой.

• Конечные автоматы.

• Построение конечного автомата по заданной регулярной грамматике.

• Моделирование лексического анализа входной цепочки набором конечных автоматов.

Теоретический материал по математическим моделям лексики и лексического анализа языкам программирования изложен в [1-4].

Результатом практикума является разработка Windows-приложения лексического анализатора входной цепочки. Windows-приложение разрабатывается в среде Microsoft Visual Studio.Net на языке Visual Basic.Net (см., например [5]).

Для автоматизации построения математической модели лексического анализа предлагается использовать компонент FSMUnit, разработанный выпускником кафедры Теории алгоритмов и программирования Бутаковым М.И.

Ниже приведены краткие сведения о моделировании синтаксиса формальных языков регулярной грамматикой и применении компонента PDMUnit.

В последнем разделе приведен пример учебного приложения на Visual Basic.Net. Приложение выполняет лексический анализ заданного арифметического выражения.