- •Содержание
- •1 Формальные языки и грамматики
- •1.1 Основные понятия теории формальных языков
- •Определение Цепочка, которая не содержит ни одного символа, называется пустой цепочкой и обозначается .
- •1.2 Способы задания языков
- •1.2.1 Формальные грамматики
- •1.2.1.1 Определение формальной грамматики
- •Определение Цепочка (vtvn)* выводима из цепочки в грамматике(обозначается*), если существует последовательность цепочек (n0) такая, что .
- •1.2.1.3 Эквивалентность грамматик
- •1.2.2 Формы Бэкуса - Наура
- •1.2.3 Диаграммы Вирта
- •1.2.5 Механизмы распознавания языков
- •1.2.5.1 Определение распознавателя
- •1.2.5.2 Схема работы распознавателя
- •1.2.5.3 Классификация распознавателей
- •2 Регулярные грамматики и языки
- •2.1 Регулярные выражения
- •2.2 Лемма о разрастании языка
- •2.3 Конечные автоматы
- •2.3.1 Определение конечного автомата
- •2.3.2 Распознавание строк конечным автоматом
- •Существуют следующие способы представления функции переходов: - командный способ.Каждую команду ка записывают в форме , где.
- •2.3.3 Преобразование конечных автоматов
- •2.3.3.1 Преобразование конечного автомата к детерминированному виду
- •Алгоритм Преобразование нка в дка
- •2.3.3.2 Минимизация конечного автомата
- •2.3.3.2.1 Устранение недостижимых состояний ка
- •2.3.3.2.2 Объединение эквивалентных состояний ка Алгоритм Объединение эквивалентных состояний ка
- •2.4 Взаимосвязь способов определения грамматик
- •2.4.1 Построение ка по регулярной грамматике
- •Выход:ка.
- •3 Контекстно-свободные языки и грамматики
- •3.1 Задача разбора
- •3.1.1 Вывод цепочек
- •Определение Цепочка (vtvn)* выводима из цепочки в грамматике(обозначается*), если существует последовательность цепочек (n0) такая, что .
- •3.1.2 Дерево разбора
- •3.1.2.1 Нисходящее дерево разбора
- •3.1.2.2 Восходящее дерево разбора
- •3.1.3 Однозначность грамматик
- •3.2 Преобразование кс-грамматик
- •3.2.1 Проверка существования языка грамматики
- •3.2.2 Устранение недостижимых символов
- •Алгоритм Устранение нетерминалов, не порождающих терминальных строк Вход: кс-грамматика.
- •Алгоритм Устранение недостижимых символов Вход: кс-грамматика.
- •Определим множество достижимых символов z грамматики g, т.Е. Множество
- •3.2.3 Устранение -правил Алгоритм Устранение -правил Вход: кс-грамматика.
- •3.2.4 Устранение цепных правил Алгоритм Устранение цепных правил Вход: кс-грамматика.
- •3.2.5 Левая факторизация правил Алгоритм Устранение левой факторизации правил Вход: кс-грамматика.
- •3.2.6 Устранение прямой левой рекурсии Алгоритм Устранение прямой левой рекурсии Вход: кс-грамматика.
- •3.3 Автомат с магазинной памятью
- •3.3.1 Определение мп-автомата
- •3.3.2 Разновидности мп-автоматов
- •3.3.3 Взаимосвязь мп-автоматов и кс-грамматик
- •3.3.3.1 Построение мп-автомата по кс-грамматике
- •3.3.3.2 Построение расширенного мп-автомата по кс-грамматике
- •3.4 Нисходящие распознаватели языков
- •3.4.1 Рекурсивный спуск
- •3.4.1.1 Сущность метода
- •3.4.1.2 Достаточные условия применимости метода рекурсивного спуска
- •3.4.2 Распознаватели ll(k)-грамматик
- •3.4.2.1 Определение ll(k)-грамматики
- •3.4.2.2 Необходимое и достаточное условие ll(1)-грамматики
- •3.4.2.3 Построение множества first(1, a)
- •3.4.2.4 Построение множества follow(1, a)
- •3.4.2.5 Алгоритм «сдвиг-свертка» для ll(1)-грамматик
- •Шаг 6. Получили следующую цепочку вывода:
- •3.5.1.1.2 Поиск основы сентенции грамматики
- •3.5.1.1.3 Построение множеств l(a) и r(a)
- •3.5.1.1.5 Алгоритм «сдвиг - свертка» для грамматик простого предшествования
- •Шаг 3. Функционирование распознавателя для цепочки (((aa)a)a) показано в таблице 3.9.
- •3.5.1.2 Грамматика операторного предшествования
- •3.5.1.2.1 Определение грамматики операторного предшествования
- •3.5.1.2.2 Построение множеств Lt(a) и Rt(a)
- •3.5.1.2.4 Алгоритм «сдвиг-свертка» для грамматики операторного предшествования
- •3.5.2 Распознаватели lr(k)-грамматик
- •3.6 Соотношение классов кс-грамматик и кс-языков
- •3.6.1 Соотношение классов кс-грамматик
- •3.6.2 Соотношение классов кс-языков
- •4 Принципы построения языка
- •4.1 Лексика, синтаксис и семантика языка
- •4.2 Определение транслятора, компилятора, интерпретатора и ассемблера.
- •4.3 Общая схема работы компилятора
- •4.4 Лексический анализ
- •4.4.1 Задачи лексического анализа
- •4.4.2 Диаграмма состояний с действиями
- •4.4.3 Функция scanner
- •4.5 Синтаксический анализатор программы
- •4.5.1 Задача синтаксического анализатора
- •4.5.2 Нисходящий синтаксический анализ
- •Теорема Достаточные условия применимости метода рекурсивного спуска
- •4.6 Семантический анализ программы
- •4.6.1 Обработка описаний
- •4.6.2 Анализ выражений
- •4.6.3 Проверка правильности операторов
- •4.7 Генерация кода
- •4.7.1 Формы внутреннего представления программы
- •4.7.1.1 Тетрады
- •4.7.1.2 Триады
- •4.7.1.3 Синтаксические деревья
- •4.7.1.4 Польская инверсная запись
- •Составной оператор begin s1; s2;...; Sn end в полиЗе записывается как s1 s2... Sn.
- •4.7.1.5 Ассемблерный код и машинные команды
- •4.7.2 Преобразование дерева операций в код на языке ассемблера
- •4.8 Оптимизация кода
- •4.8.1 Сущность оптимизации кода
- •4.8.2 Критерии эффективности результирующей программы
- •4.8.3 Методы оптимизации кода
- •4.8.4 Оптимизация линейных участков программ
- •4.8.4.1 Свертка объектного кода
- •4.8.4.2 Исключение лишних операций
- •4.8.5 Оптимизация логических выражений
- •4.8.6 Оптимизация циклов
- •4.8.7 Оптимизация вызовов процедур и функций
- •4.8.9 Машинно-зависимые методы оптимизации
- •4.8.9.1 Распределение регистров процессора
- •4.8.9.2 Оптимизация кода для процессоров, допускающих распараллеливание вычислений
- •5 Формальные методы описания перевода
- •5.1 Синтаксически управляемый перевод
- •5.1.1 Схемы компиляции
- •5.1.4 Практическое применение су-схем
- •5.2 Транслирующие грамматики
- •5.2.1 Понятие т-грамматики
- •5.3 Атрибутные транслирующие грамматики
- •5.3.1 Синтезируемые и наследуемые атрибуты
- •5.3.2 Определение и свойства ат-грамматики
- •5.3.3 Формирование ат-грамматики
- •Решение
Содержание
1 Формальные языки и грамматики
1.1 Операции над цепочками символов
1.2 Способы задания языков
1.2.1 Определение языков посредством множеств
1.2.2 Формы Бэкуса-Наура
1.2.3 Диаграммы Вирта
1.2.4 Формальные грамматики
1.2.4.1 Определение формальной грамматики
1.2.4.2 Классификация языков и грамматик
1.2.4.3 Эквивалентность грамматик
1.2.5 Механизмы распознавания языков
1.2.5.1 Определение распознавателя
1.2.5.2 Схема работы распознавателя
1.2.5.3 Классификация распознавателей
2 Регулярные языки
2.1 Регулярные выражения
2.2 Лемма о разрастании для регулярных языков
2.2 Конечные автоматы
2.2.1 Определение конечного автомата
2.2.2 Распознавание строк конечным автоматом
2.2.3 Преобразование конечных автоматов
2.2.3.1 Преобразование конечного автомата к детерминированному виду
2.2.3.2 Минимизация конечного автомата
2.2.3.2.1 Устранение недостижимых состояний автомата
2.2.3.2.2 Объединение эквивалентных состояний автомата
2.4 Взаимосвязь способов определения регулярных языков
2.4.1 Построение конечного автомата по регулярной грамматике
2.4.2 Построение регулярной грамматики по конечному автомату
3 Контекстно-свободные языки
3.1 Задача разбора
3.1.1 Вывод цепочек
3.1.2 Дерево разбора
3.1.2.1 Нисходящее дерево разбора
3.1.2.2 Восходящее дерево разбора
3.1.3 Однозначность грамматик
3.2 Преобразование КС-грамматик
3.2.1 Проверка существования языка
3.2.2 Устранение недостижимых символов
3.2.3 Устранение -правил
3.2.4 Устранение цепных правил
3.2.5 Левая факторизация правил
3.2.6 Устранение прямой левой рекурсии
3.3 Автомат с магазинной памятью
3.3.1 Определение МП-автомата
3.3.2 Разновидности МП-автоматов
3.3.3 Взаимосвязь МП-автоматов и КС-грамматик
3.3.3.1 Построение МП-автомата по КС-грамматике
3.3.3.2 Построение расширенного МП-автомата по КС-грамматике
3.4 Нисходящие распознаватели языков
3.4.1 Рекурсивный спуск
3.4.1.1 Сущность метода
3.4.1.2 Достаточные условия применимости метода
3.4.2 Распознаватели LL(k)-грамматик
3.4.2.1 Определение LL(k)-грамматики
3.4.2.2 Необходимое и достаточное условие LL(1)-грамматики
3.4.2.3 Построение множеств FIRST(1, A)
3.4.2.4 Построение множеств FOLLOW(1, A)
3.4.2.5 Алгоритм «сдвиг-свертка» для LL(1)-грамматик
3.5 Восходящие распознаватели языков
3.5.1 Грамматики предшествования
3.5.1.1 Грамматики просторного предшествования
3.5.1.1.1 Определение грамматики простого предшествования
3.5.1.1.2 Поиск основы сентенции
3.5.1.1.3 Построение множеств L(A) и R(A)
3.5.1.1.4 Матрица предшествования
3.5.1.1.5 Алгоритм «сдвиг-свертка» для грамматик простого предшествования
3.5.1.2 Грамматики операторного предшествования
3.5.1.2.1 Определение грамматики операторного предшествования
3.5.1.2.2 Построение множеств Lt(A) и Rt(A)
3.5.1.2.3 Матрица операторного предшествования
3.5.1.2.4 Алгоритм «сдвиг-свертка» для грамматик простого предшествования
3.5.2 Распознаватели LR(k)-грамматик
3.6 Соотношение классов КС-грамматик
4 Принципы построения трансляторов
4.1 Лексика, синтаксис и семантика языка
4.2 Определение транслятора, компилятора, интерпретатора и ассемблера
4.3 Общая схема работы транслятора
4.5 Лексический анализ
4.5.1 Задачи лексического анализа
4.5.2 Диаграмма состояний с действиями
4.5.3 Функция scanner
4.6 Синтаксический анализ
4.6.1 Задачи синтаксического анализа
4.6.2 Нисходящий синтаксический анализ
4.7 Семантический анализ
4.8 Генерация кода
4.8.1 Формы внутреннего представления программы
4.8.1.1 Тетрады
4.8.1.2 Триады
4.8.1.3 Синтаксические деревья
4.8.1.4 Польская инверсная запись
4.8.1.5 Ассемблерный код и машинные команды
4.8.2 Преобразование дерева операций в код на языке ассемблера
4.9 Оптимизация кода
4.9.1 Сущность оптимизации кода
4.9.2 Критерии эффективности результирующей объектной программы
4.9.3 Методы оптимизации кода
4.9.4 Оптимизация линейных участков программ
4.9.4.1 Свертка объектного кода
4.9.4.2 Исключение лишних операций
4.9.5 Оптимизация циклов
4.9.6 Оптимизация логических выражений
4.9.7 Оптимизация вызовов процедур и функций
4.9.8 Машинно-зависимые методы оптимизации
5 Формальные методы описания перевода
5.1 Синтаксически управляемый перевод
5.1.1 Схемы компиляции
5.1.2 СУ-схемы
5.1.3 МП-преобразователи
5.1.4 Практическое применение СУ-схем
5.2 Транслирующие грамматики
5.2.1 Понятие Т-грамматики
5.2.2 Т-грамматика с подпрограммами
5.2.3 МП-преобразователь для Т-грамматики
5.3 Атрибутные транслирующие грамматики
5.3.1 Синтезируемые и наследуемые атрибуты
5.3.2 Определение и свойства АТ-грамматики
5.3.3 ФормированиеАТ-грамматики