编译原理复习提纲整理Word文档格式.docx
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识别（接受）一定的符号串（单词）
2.状态转换图的程序实现的思路：
为每个状态结点都编写一个子程序
3.字母表的概念：
一般用∑表示
4.闭包的概念：
闭包V*中的每个字都是由V中的字经过若干次连接而成的
5.正则闭包的概念：
是V上所有符号串的集合
6.∑*定义：
表示∑上所有字的全体，空字ε也包括在其中
7.∑+空字ε不包含，非ε
8.ε，{}，{ε}之间的区别
9.ε所对应的正规集为{ε}
10.正规式与正规集的定义：
知道如何用正规式表示一个正规集
11.简述和的定义与区别
12.若M的某些结点既是初态结点又是终态结点，或者存在一条从某初态结点到某个终态结点的ε通路，那么空字ε可为M所识别
13.正规式与优先自动机的等价性
14.定理2.对于∑上的每一个正规式V，存在一个∑上的M，使得L（M）（V）
15.M的化简的概念和方法：
终态和非终态是可区别的，因为终态可以读出空字ε，而非终态不能读出空字ε
16.课后作业一个例题
17.构造一个，它接受∑={x，y}上所有倒数第二个字符为y的字符串
三、语法分析
（1）基本定义
1.上下文无关文法的定义
2.句型、句子的概念
3.文法和语言的对应关系，给出文法构造语言，文法G产生的句子的全体是该文法的语言
4.语法分析树与二义性：
判断文法的二义性方法：
如果一个文法含有二义性的句子（对应两棵不同的语法树），则称该文法是二义性文法
5.3型文法是正规文法、正则文法、线性文法
6.2型文法也称为称为上下文无关文法
7.若一个文法是递归的，则由它产生的语言的句子个数是无限的
（2）自上而下
8.文法左递归的定义
9.消除文法的左递归的方法：
直接左递归
10.消除回溯的方法：
提取公共左因子
11.递归下降分析法的概念，应满足什么条件？
12.递归下降法对文法的每个非终结符构造一个相应的子程序
13.预测分析法：
给文法构造预测分析表：
消除左递归、消除回溯、集、集。
举例子时，便成S→（T）
（3）自下而上
14.短语、直接短语的概念
15.句柄的概念（一个句型的最左直接短语）
16.规范归约（最左）、规范推导（最右）、规范句型
17.规范归约的关键问题是寻找句柄
18.在规范归约中，可归约串必出现在栈顶
19.算符文法、算符优先文法的概念，如何判断
20.构造算符优先关系表、、集合，可不考虑#号
21.素短语：
算符优先归约的关键问题是寻找最左素短语
22.算符优先法尤其适用于表达式的分析
23.给出文法G（P）
X→
Y→
Z→
24.该文法是否为算符优先文法？
请根据、集合构造算符优先关系表说明之（12分）
25.优先函数的优点：
便于比较，节省空间
26.优先函数的构造方法
27.欲构造行之有效的自上而下分析器，则必须消除文法中含有的左递归
28.分析法属于自底向上分析方法
29.从文法出发构造（0）分析表的步骤
四、语义分析
1.综合属性和继承属性概念
五、中间代码生成
1.中间代码是一种面向语法，易于翻译成目标代码的代码
2.后缀式（逆波兰式）的概念
3.逆波兰式中各运算法出现的顺序与实际运算顺序一致
4.后缀式与抽象语法树（表达式树）的关系
5.的含义
6.四元式表示方法，联系时通过临时变量，可以翻译各种语句
7.将赋值语句表示成后缀式和四元式
六、代码优化
1.简述代码优化的原则与优化的级别，并列举三种常用的优化技术
2.基本块、流图的概念，如何画、节点对应基本块
3.局部优化的方法，是对基本块进行优化的有效工具
4.P285中间注意
5.不变运算的代码外提的条件
6.循环优化中的强度削弱的含义
七、目标代码生成
1.编译程序生成的目标程序种类
一：
概述
1.编译方式与解释方式区别（小题）
在于是否生成目标代码，编译方式生成了目标代码。
2.编译程序总框架（简答题，背！
）
二：
词法分析
1.状态转换图的功能：
（较重要铺垫）
上图是一个很简单的状态转换图。
上图代表：
状态0通过X弧可以转换到状态1，通过Y弧可以转换到状态2
2.字母表的概念：
一个由有限元素组成的集合，每个元素称为一个符号或一个字，一般用∑表示一个字母表
例：
∑={a,b,c}
元素：
a，b，c
字母表中的字可拼接在一起构成一个序列，如等，符号的顺序不同所代表的序列也不同。
不包含任何字符的序列称为空字，用ε来表示
另外有几个概念必须先了解：
字（符号串）的连接
设x和y是两个字（符号串），则定义为他们的连接
和连接是
注:
（1）ε（空字）是连结运算的恒等元素εx=xε=x
（2）字（符号串）的n次连接
=…x
规定x0=ε
x1=x，x2，x3=
集合的（连接）积
设U和V是两个“字（符号串）的集合”，
则定义为他们的（连接）积
{∈U且y∈V}
例：
设{a,},{b,},
则{,,,}
集合V的n次（连接）积记为：
=VVV…V
n个
规定V0={ε}
设{a,b}，那么
V0={ε}
V1={}
V2{}
V32{,
}
3.闭包的概念：
设V是一个字（符号串）的集合，
则V的闭包定义为V*，
V*=V0∪V1∪V2∪…
注：
闭包V*中的每个字都是由V中的字经过有限次连接而成的
正则闭包的定义为
=*
闭包与正则闭包的差别在于，闭包里是含有ε的，因为闭包里有集合V0，而正则闭包由于在闭包的基础上又连接了一个V，所以正则闭包里是没有空字ε的。
∑*定义：
∑+表示∑上所有字的全体，但不包括ε
4.ε，{}，{ε}之间的区别（小题）
ε空字：
表不包含任示何字符的序列称
{}：
表示一个空集
{ε}：
表示含有空字ε的集合
5.正规式与正规集的定义：
我们可以把具有相同特征的字放在一起组成一个集合，即所谓的正规集
然后使用一种形式化的方法来表示正规集，即所谓的正规式
正规式是描述单词结构的一种形式；
正规集是该类单词的全集。
举例
对于下面的例子，大家应该好好思考一下后面4个的含义，对做大题是很有帮助的。
做大题时，题目通常会给你一个实际问题，你需要先把他要实现的功能抽象成一个正规集，再用正规式表达出来，才能继续做后面的步骤。
ε所对应的正规集为{ε}
6.简述有限自动机和的定义与区别（重要铺垫）
代表非确定的有限自动机；
代表确定的有限自动机
所谓的有限自动机，大家一定觉得这个概念坑爹死了。
其实他并不代表任何实体的机器，只是一种数学模型而已。
就像函数、数列是一种数学模型一样。
函数通过函数表达式实现他的功能：
你给他一个自变量，他能根据表达式求出因变量的值。
而有限自动机是通过状态转换图来实现功能，你给他一个初始状态和一个输入符号，他能根据你输入的这个符号将原状态转换到另一个状态，用他来模拟计算机的识别功能。
下面简单介绍一下（确定的有限自动机）的五元式表示法：
（重要）
定义：
一个确定有限自动机（）M是一个五元式：
M=（S,∑,f,s0,F），其中
1）S是一个有限的状态集合，它的每个元素我们称为一个状态
2）∑是一个有穷的输入符号的字母表，它的每个元素我们称为一个输入字符
3）f是从S×
∑→S的单值部分映射
4）s0是S的一个元素，为初始状态，它是唯一的
5）状态集合F是终止状态的集合，它是S的子集（可空）
一个非确定有限自动机（）M是一个五元式
M=（S,∑,f,S0,F），其中
S是一个有限的状态集合，它的每个元素我们称为一个状态
∑是一个有限的输入符号的字母表，它的每个元素我们称为一个输入字符
f是从S×
∑*→2S的部分映射，其中，2S表示S的幂集合（所有S的子集组成的集合）（f是非单值的à
M是非确定）
状态集合S0是初始状态集合，它是S的子集
状态集合F是终止状态的集合，它是S的子集
注：
和的区别在于（3）和（4），其他几点都差不多，这是有可能出简答题的，大家要记住他们的区别和联系
7的识别功能（小题）
对于∑*中任何字α，如果存在一条从初态结点到某个终态结点的道路，这条路上所有的标识符连成的字等于α，则α可被M所识别（接受，读出）
若M的某些结点既是初态结点又是终态结点，或者存在一条从某初态结点到某个终态结点的ε通路，那么空字ε可为M所识别
8.状态转换图的分裂规则（大题步骤）
例子：
（这里Y有两个圈圈代表他是最终状态的点）
划到最后要求每条弧上都只有一个字母或者数字
9.ε（I）和=ε（J）的构造方法（大题步骤）
这里先需要了解几个定义
我们假设有某个状态集I，这个集合中含有不同的状态。
定义1状态集I的a弧转换：
（I,a）
☐是一个状态集，是从I中的状态出发经过一条a弧到达的状态的全体。
定义2状态集I的ε（空字）闭包：
ε（I）
是一个状态集，由两部分组成:
⏹状态集I中的所有原状态。
⏹从I中的状态出发经过任意条ε弧，所能到达的状态的全体。
定义3=ε（（I,a））
☐是一个状态集。
下面给出一个实例：
有如下一个状态转换图假定{1,2}，求=？
（）={5,4,3}
ε（J）={5,4,3,6,2,7,8}
（即先做a弧转换，将求得的状态再求空字闭包）
本知识点旨在让大家掌握在知道了I这个状态集合后，怎样求
10.如何用子集法将非确定的有限自动机确定化（大题步骤）
方法：
先画一张表
I
…
ε（S0）
A
B
C
D
E
F
G
1.这张表的首行上首列上固定是大写字母I
2.表格后面有几列，取决于这个有限自动机的输入符号数量，有几个输入符号就有几列，这里假设的下标ab代表这个有限自动机的输入符号
3.第二行的第一列也是固定的，S0代表的是这个有限自动机的初始状态,即求S0的空字闭包，我们假设求出来的状态集合是A
4.将A所对应的分别求出来，我们假设是B和C
5.如果B和C都分别于A不同，需要将B，C作为新的状态集合加入到第一列中
6.继续求出B和C所对应的，再检验：
对于这四个状态集合，有没有与是不同的，如果有，加入到第一列的下面，再继续计算，如果与前面的相同就不再需要加入了。
7.按照这样的方法一直进行下去，知道第一列不再有新的状态集合加入了，这个表就构造好了。
8.再画一张表，与上面的表相对应
S
a
b
1
2
3
4
9.对于上面这种表的构造方法很简单，大家也可以不另外画表，而直接标在原来的表中
这种表来源是，在原来表的第一列上分别表上s01234·
·
，a和b不变，然后按照第一列中数字所对应的状态集，依次对应在后面的列上标上相应数字。
例如第一列中B对应1，C对应2，那么将第二列第二行中的B也标上1，第三列第二行中的C标上2，等等。
10.画出下面的这个表或在原表中标好后，就可以按照这个表画出状态转换图了，例如，0状态通过a弧转换成1状态，通过b弧转换成2状态；
1状态通过a弧转换成3状态，通过b弧转换成4状态，等等。
画出这个状态转换图后，就完成了一个非确定有限自动机的确定化。
11.有限自动机的化简（大题步骤）
分析：
这是一块用文字很难表述清楚的内容，并且在实际的化简中如果题目难度大是很容易出错的，但是期末考试通常不会太复杂，整体的思路如下：
1.将第10步中得到的已经确定的中的所有状态分为两组，一组为终态节点，一组为非终态节点。
需要补充的是，在上一步构造的表格中，s那一列的节点哪些是终态哪些是非终态呢？
这需要看你最初构造的正规式中的哪个是终态节点了。
例如在下面的12中，Y为终态节点，那么在以上的表格中只要是含有Y元素的状态集合都将成为终态集。
2.将每个分组检验，看他们是否还能分割，检验的方法实在难以用文字描述清楚，请大家看下面的实际例题，自己领会。
3.每个分组都不能再分割后，若还含有大于2个元素的分组，则这个分组中的所有状态都是等价的，可以用其中的一个代替他们，代替的方法是：
假设用状态1代替状态2，则把状态2及其引出去的弧全部删去，并把原来指向状态2的弧指向状态1
下面是老师复习上的一个例子，这是一个较为复杂的例子，可能会看不懂，大家多问一问周围会的同学，期末考试时，肯定不会出这么复杂，通常在将终态节点和非终态节点区分开后，剩下的就已经快分好了，所以大家不用太担心，化简也是有可能不考察的，大家看清题目要求。
12.实际大题
例题：
构造一个，它接受∑={x，y}上所有倒数第二个字符为y的字符串
在这里还是想先说明一下这道题的解题思路和步骤，希望大家能真正明白整个解题的过程，让大家真正明白这样的一道大题是应该怎么做的（具体的完整解答过程这里不贴出来了，这是2012年考试之前老师复习课上给的一道题目，本以为会考原题，但是最后考的是一个（0|10）*的题，
大家也可以看老师复习上给出的例题，都是非常经典的例题！
也是有可能出原题的）
上面这道题的分析思路是
1.根据他所描述的功能，构造出一个正规式，正规式先给大家：
（）*y（）
（其实对于这样的大题最关键就是构造对正规式，大家一定把老师最后的上所有的例题是如何构造正规式的都记下来！
这一步做不出来后面的都没分了！
2.构造一个初始状态X和和最终状态Y，将正规式写在他们的转换弧上。
3.按照第8点中的分裂规则对他进行分裂，分裂直到每一条转换弧上都只含有一个字符
4.分裂结束得到的一个状态转换图实际上就是一个（非确定的有限自动机）
5.在掌握了第9点知识的前提下，就可以按照第10点说的步骤，将求得的确定化
6.得到确定化之后的状态转换图，剩下的事情就是化简了。
也就是第11点当中的只是
看到这里强烈建议大家先动笔试一试上面这道例题，相信只要你认真学习了前面的知识，做出来是没有问题的，祝大家成功！
三：
语法分析
1.上下文无关文法的定义（重要铺垫）
文法：
是描述语言的语法结构的形式规则（或称语法规则）
上下文无关文法概念:
它所定义的语法范畴（或语法单位）是完全独立于这种范畴可能出现的环境的（与它所在的上下文无关）
（重要！
以下的概念一定要理解熟知！
上下文无关文法G可定义为一个四元式（，，S，P）
是终结符号集合，它的每个元素称为终结符号，用小写字母表示。
是非终结符号集合，它的每个元素称为非终结符号，用大写字母表示。
S是一个开始符号，是一个非终结符，至少在一个产生式作为左部出现
P是一个产生式的集合，它的每个元素称为一条产生式，可以表示为：
P→α|b，其中P是非终结符，叫做产生式的左部，α和b分别叫做这个产生式的一个侯选式，他们既可以是终结符，也可以是非终结符，也可以是他们的组合。
2.句型、句子的概念（小题）
设G是一个文法，S是它的开始符号，如果S
α，且α∈（∪）*则称α是G的一个句型；
如果S
α，且α∈*，则称α是G的一个句子；
句子实际上是仅含有终结符号的句型
3.文法和语言的对应关系：
（了解）
一个文法G所产生的句子的全体就是一个语言。
给定一个文法，就能从结构上唯一确定其语言；
给定一种语言，能找到其文法，但该文法不是唯一的
4.语法分析树与二义性：
用一棵树来表示句型的推导，简称语法树。
若一个文法的一个句子对应两棵不同的语法树，则称该句子是二义性句子如果一个文法含有二义性的句子，则称该文法是二义性文法。
（5,6,7均可能出填空判断选择等小题）
5.3型文法是正规文法、正则文法、线性文法（用于词法分析）
6.2型文法也称为上下文无关文法（用于语法分析）
7.1型文法也称为上下文有关文法
若一个文法是递归的，则由它产生的语言的句子个数是无限的。
（2）自上而下（以下8~12均为13的大题铺垫）
一个文法中如果存在某个产生式P→Pα（即有某个侯选式的最左边的符号是这个产生式左部非终结符本身），则此文法是有左递归的。
只要求消除直接左递归，方法见下面的例子。
设有产生式P→Pα|β
其中β不以P开头，α不为ε，那么，我们可以把P的规则改为如下的非直接左递归形式：
P→βP’
P’→αP’|ε
这样就消除了P→Pα|β这个式子的左递归。
（提示：
在做题时，要把整个文法的每个产生式都逐一检验，有时含有左递归的产生式是不只一个的，需要逐个消除。
10集合集的构造方法（较抽象）
集的构造方法：
对于任意一个符号X，构造他的集的方法是：
（1）若X∈（终结符），则（X）={X}.
（2）若X∈（非终结符），且有产生式X→a…（小写a代表任意一个终结符号，他是侯选式左边的第一个字符），则把a加入到（X）中；
若X→ε也是一条产生式，则把ε也加到（X）中。
若有产生式X→Y…（大写Y代表任意一个非终结符号，他是侯选式左边的第一个字符），则把（Y）中所有非ε元素都加到（X）中；
（书上的表述很难懂，这里我用自己的水话表述）
（1）对于文法中给定的开始符号S，置#与（S）中；
（2）将所有产生式侯选式中的非终结符都标出来，并从前往后挨个检查
为方便讨论，我们假设A→α是一个产生式，（这里B和C代表非终结符，α代表终结符）
1.先检验这个非终结符的右边还有没有别的符号（不管这个符号是终结符还是非终结符），在这是我们检查的第一个非终结符，它右边是有符号C的，
如果检验到的某个非终结符右边有别的符号，例如这里的B，那么检验他右边符号的集合，这里是（C）。
先将（C）中非空字ε的元素加入到（B）中；
注意，如果（C）中含有空字ε，还要把（A）中的元素也加入到（B）中（如果不含空字就不这么做）
2.如果检验到的终结符右边没有别的符号了，例如这里的C，那么，直接将（A）中的元素加入到（C）中。
在这里，α的存在是无关痛痒的。
也就是说，我们在检验某个非终结符时只要看他的右边就好了，左边有没有有什么都是无所谓的。
大家按照上面的方法，将每一个侯选式中的非终结符都这样检查一遍，最后就能求得所有非终结符的集了
大家不必知道概念，只须知道能够用递归下降分析法分析的文法是
（1）文法，要成为这种文法，必须满足以下条件：
（1）文法不含左递归（在这里提一句：
欲构造行之有效的自上而下分析器，则必须消除文法中含有的左递归，请大家记住这句话，有可能考小题）
（2）对于文法中每一个非终结符A的各个产生式的候选式的集两两不相交。
即，若
A→α1|α2|…|αn
则（αi）∩（αj）=Φ（i≠j）
（3）对于文法中的每个非终结符A，若它的某个候选式的集中包含ε,则必须满足
（A）∩（A）=Φ
12.预测分析表的构造
构造预测分析表的算法是：
（这里需要先画一张表格，代入题中很容易理解，光看步骤比较抽象，大家可以看第13中的大题，边看边理解）
（1）先画一张表格，表的首行是文法中所有的终结符号，首列是所有产生式的左部）
（2）检验文法中每个产生式的每一个侯选式。
我们先假设这里有一个产生式为A→α，若（α）中含有终结符a，则把“A→α”写入
（1）中构造的表中的M[]项（M[]表示以产生式左部A为行，终结符a为列所对应的表格）；
若（b）中含有终结符β，则把“A→β”写入
（1）中构造的表中的M[A,β]项（M[A,β]表示以产生式左部A为行，终结符β为列所对应的表格）；
按照这样的方法依次执行下去，直到把每一个产生式的每一个侯选式都检验完并对应填入表格。
（3）特别地，若某个产生式侯选式的集中包含有空子ε：
我们接着引用上例进行说明。
在A→α中，假设（α）里还包含有ε，则找出（A）中的所有终结符元素，我们假设其中一个是β,那么把“A→α”写入M[A,β]中，按照此方法将（A）中的所有元素逐一检验，并将“A→α”填入对应的表格中去即可。
13.实际大题（8~12点的综合知识，15分左右！
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