【編譯原理】第3章 詞法分析

3 詞法分析

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1、詞法分析程序

詞法分析----逐個讀入源程序字符並按照構詞規則切分成一系列單詞
主要任務：讀源程序，產生單詞符號
其他任務：濾掉空格，跳過註釋、換行符|追蹤換行標誌，複製出錯源程序|宏展開，……

單詞符號一般可分爲下列5種：
①基本字，關鍵字（保留字）：BEGIN、 END、 IF、 THEN等
②標識符（用戶自定義標識符 + 關鍵字）： 用戶定義的變量名、常數名、過程名
③常數（量）：如10、25、100等整數
④運算符： 如+、-、*、/、：=、#、>=、<=等
⑤界符：如‘,’、‘.’ 、‘;’ 、‘(’ 、‘)’等

2、正規表達式與正規集（正規語言）

正規表達式----說明單詞的pattern的一種重要的表示法（記號），是定義正規集的工具

定義（正規式和它所表示的正規集）：

若兩個正規式e1和e2所表示的正規集相同,則說e1和e2等價,寫作e1=e2。

設r,s,t爲正規式，正規式服從的代數規律有：

正規文法和正規式

對$\sum$上的正規式r ,存在一個RG=($V_N$,$V_T$,P,S)： L（G）= L（r）
對G=($V_N$,$V_T$,P,S),存在一個$\sum=V_T$上的正規式r : L（r）= L（G）

正規式與正規文法間的轉換

3、有窮自動機

確定有窮自動機（DFA） 不確定有窮自動機（NFA）

$\displaystyle\color{red}DFA$

DFA與文法對應關係：
狀態集K —$V_N$    字母表—$V_T$    轉換函數f— P    初態S—S



$\displaystyle\color{red}NFA$

與DFA區別：①S爲初態集 ②f函數值不唯一，即後繼狀態爲集合

NFA的確定化    子集法
DFA是NFA的特例.對每個NFA 　N一定存在一個DFA　Ｍ ，使得 L(M)=L(N)。
對每個NFA N存在着與之等價的DFA M ，與某一NFA等價的DFA不唯一。
對NFA確定化要解決的兩個問題→確定初態唯一性、確定後繼狀態唯一性



DFA的最小化    分割法
最小化操作：去除多餘狀態、合併等價狀態

4、有窮自動機和正規表達式

有窮自動機和正規表達式的等價性：
1）對於∑上的一個NFA M，可以構造一個∑上的正規式R,使得L( R)=L(M)。
2）對於∑上的一個正規式R，可以構造一個∑上的NFA M，似的L(M)=L( R)。

有窮自動機與正規表達式間的相互轉換

5、有窮自動機和正規文法

有窮自動機和正規文法的等價性：
1）對於一個NFA M，都存在 一個正規文法G，使得L(G)=L(M).
2）對於一個正規文法G, 都存在一個NFA M， ，使得L(M)=L(G).

NFA與文法G[S]對應關係：
狀態集K —$V_N$ 字母表—$V_T$ 轉換函數f— P（產生式） 初態S—S（開始符號） 終態Z — 新增終態Z

有窮自動機與正規文法間的相互轉換

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