第三章文法和语法[lly]3

第3章文法和语言;1、语言;研究程序设计语言及研究的三个方面： 每个程序构成的规律(语法 Syntax)每个程序的含义(语义 Semantics)每个程序和使用者的关系(语用 Pragmatics)

语言三个方面定义：语法 -- 表示构成语言句子的各个记号之间的组合规律语义 -- 表示按照各种表示方法所表示的各个记号的特定含义。(各个记号和记号所表示的对象之间的关系)语用 --表示在各个记号所出现的行为中，它们的来源、使用和影响。;以自然语言为例(用 EBNF 描述一种语言：);〈句子〉 ? 〈主语〉〈谓语〉 ? 〈代词〉〈谓语〉 ?　我〈谓语〉 ?　我〈动词〉〈直接宾语〉 ?　我是〈直接宾语〉 ?　我是〈名词〉 ?　我是大学生思考： “?”的含义？“我大学生是” 与“大学生是王明”是句子?;3、程序设计语言与文法关系：一个程序设计语言是一个记号系统，如自然语言一样，由语句组成，完整的定义应包含语法与语义两个方面。语法规定了语句形成的规则，(哪些符号序列是合法的，而与其含义无关)；语义不仅要限定语法规则(静态)，而且要表明程序要做什么(动态)。文法是阐述语法规则的工具，是形式语言理论基础。

为语言的语法描述寻求工具工具要对程序设计语言给出精确无二义的语法描述。(严谨、简洁、易读)形式工具--形式语言抽象地定义为一个数学系统。“形式”是指这样的事实：语言的所有规则只以什麽符号串能出现的方式来陈述。;字母表?：元素的非空有穷集合。(符号集)符号：字母表中的元素。;例如： Σ={0,1}ε,0,1,00,01,11,1001110等都是?上的符号串.;2)串的头与尾如果 z = xy 是一符号串，那么：x 是 z 的头，y 是 z 的尾；如果 x 非空，那么 y 是固有尾；如果 y 非空，那么 x 是固有头。;3、符号串的运算1)符号串的长度：符号串中符号的个数.符号串s的长度记为|s|。 ε的长度为02)连接：符号串x、y的连接,是把y的符号写在x的符号之后得到的符号串xy例： x=ST,y=abu 则 xy=STabu |x|=2,|y|=3,|xy|=5 εx = xε= x3)方幂：符号串x自身连接n次得到的符号串 xx…xx(n个x)定义为 x n x0=ε, x1=x, x2=xx, x3=xxx x=AB, 则 x0=ε, x1=AB, x2=ABAB, x3=ABABAB对于 n>0, x n = xxn-1 = xn-1x 4)符号串集合：若集合A中一切元素都是某字母表?上的符号串，则称A为字母表?上的符号串集合。;Σ* = Σ0 ∪ Σ1 ∪ Σ2 … ∪ Σn …Σ+ = Σ1 ∪ Σ2 … ∪ Σn …Σ* = Σ0 ∪ Σ+Σ+ = ΣΣ* = Σ* ΣΣ+ = Σ* -{ε};1、规则(重写规则、产生式或生成式)： 是形如α→β或α∷=β的(α，β)有序对，其中α是某字母表V的正闭包V+中的一个符号，β是V*中的一个符号。(α∈V+，β∈V* why?) α称为规则的左部(或生成式的左部)。 β称为规则的右部(或生成式的右部)。

例：〈句子〉::= 〈主语〉〈谓语〉〈主语〉::= 〈代词〉|〈名词〉〈代词〉::= 你 | 我 | 他;2、文法G定义为四元组(VN，VT，P，S)元素说明：VN ：非终结符集VT ：终结符集P：产生式(规则)集合S：开始符号(识别符号)VN、VT 和 P 是非空有穷集。S 至少在一条规则中作为左部出现。VN∩VT= φ， S∈VNV=VN∪VT，称为文法G的字母表(字汇表);例3.2 文法G=(VN，VT，P，S)VN ={标识符，字母，数字}VT ={a,b,c,…x,y,z,0,1,…,9}P={→ →→ →a,…, →z →0,…, →9 }S=

思考： C语言的标识符(变量命名)如何用文法定义？;文法习惯上只将产生式写出。并有如下约定：第一条产生式的左部是开始符号用尖括号括起的是非终结符，否则为终结符。或者大写字母表示非终结符，小写字母表示终结符G可写成G[S]，其中S是开始符号;3、推导的定义;例 文法G=(VN，VT，P，S)VN ={标识符，字母，数字}VT ={a,b,c,…x,y,z,0,1,…,9}P={→ →→