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软考：软件设计师（中级）--学习笔记07程序设计语言与语言处理程序基础_软考语法推导树

作者：你好赵伟 | 2024-04-30 21:34:27

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软考语法推导树

七、程序设计语言与语言处理程序基础

7.1编译过程

解释型：在敲代码过程中及时提醒错误。

编译型：整段程序完成，编译运行后，才生成目标程序执行。

7.2文法的定义以及语法推导树

7.2.1文法

①文法定义

一个形式文法是一个有序四元组G=(V,T,S,P)，其中:
1) V:非终结符。不是语言组成部分，不是最终结果，可理解为占位符。[该符号可以推出其他符号]

2)T:终结符。是语言的组成部分，是最终结果。V∩T=Φ
3)S:起始符。是语言的开始符号。
4)P:产生式。用终结符替代非终结符的规则。形如α→β

正则闭包∶ $A^{+}=A^{1}\cup A^{2}\cup A^{3}\cup ...\cup A^{n}\cup ...$ (也就是所有幂的组合)。

闭包: $A^{*}=A^{0}\cup A^{+}$ (在正则闭包的基础上，加上 $A^{0}=$ {ε})。

②文法类型

7.2.2语法推导树

一棵语法树应具有以下特征:

每个结点都有一个标记，此标记是V的一个符号;
根的标记是S;
若一结点n至少有一个它自己除外的子孙，并且有标记A，则A肯定在 $V_{N}$ 中;
如果结点n的直接子孙，从左到右的次序是结点n1,n2,..nk，其标记分别是:A1,A2,…AK,那么A->A1,A2…AK,一定是P中的一个产生式。

{a,b}终结符，一般由小写字母表示

{S,A}非终结符，可推出其他符号

S起始符

P产生式

7.3有限自动机与正规式

7.3.1有限自动机

M=(S,Σ,δ,S0,Z)

1)S是一个有限集,每个元素为一个状态

2)Σ是一个有穷字母表，每个元素为一个输入字符

3)δ是转换函数:是一个单值对照

4)S0,属于S，是其唯一的初态

5)Z是一个终态集（可空)

有限状态自动机可以形象地用状态转换图表示，设有限状态自动机:

DFA= ({S,A,B,C,f},{1,0},δ,S,{f}),

其中:

6(S,0)=B,δ(S,1)=A,δ(A,0)=f,δ(A,1)=C,δ(B,0)=C,δ(B,1)= f,δ(C,0)=f,δ(C,1)=f

7.3.2正规式

正规式是描述程序语言单词的表达式，对于字母在在Σ，其上的正规式及其表示的正规集可以递归定义如下。

ε是一个正规式,它表示集合L(ε)={ε}。
若a是Σ上的字符,则a是一个正则式,它所表示的正规L(a)={a}。
若正规式r和s分别表示正规集L(r)=L(s)，则

(a)r|s是正规式,表示集合L(r)∪L(s);

(b) r·S是正规式,表示集合L(r)L(s);

(c）r*是正规式,表示集合(L(r))*;

(d) (r)是正规式,表示集合L(r)。

仅由有限次地使用上述三个步骤定义的表达式才是Σ上的正规式。由此可见，正规式要么为空，要么由字母、或、连接、闭包运算符组成。其中闭包运算符“*”且有最高的优先级，连接运算具有次高优先级，或运算符“|"具有最低优先级。

7.4表达式

前缀表达式(+ab)

中缀表达式(a+b)

后缀表达式(ab+)【左右根】

构造数时注意标点符号，括号决定了计算的先后顺序

例：表达式(a-b)*(c+5)的后缀式是ab-c5+*

7.5函数调用（传值与传址）

传递方式	主要特点
传值调用	形参取的是实参的值，形参的改变不会导致调用点所传的实参的值发生改变
引用（传址）调用	形参取的是实参的地址，即相当于实参存储单元的地址引用，因此其值的改变同时就改变了实参的值

7.6各种程序语言特点

1. Fortran语言(科学计算,执行效率高)

2. Pascal语言(为教学而开发的，表达能力强，Delphi )

3. C语言（指针操作能力强,高效)

4. Lisp语言(函数式程序语言，符号处理，人工智能)

5. C++语言(面向对象，高效)

6. Java语言（面向对象，中间代码,跨平台)

7. C#语言(面向对象，中间代码，.Net )

8. Prolog语言（逻辑推理，简洁性，表达能力，数据库和专家系统)

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