"深入浅出编译原理第四章：语法分析"

编译原理第四章主题是语法分析，它是编译过程中的重要一环。在语法分析中，我们需要对语言的语法结构进行描述，通常使用正规式和有限自动机来描述和识别语言的单词符号，而使用上下文无关文法来描述语法规则。 上下文无关文法的定义如下：一个上下文无关文法G是一个四元组G=(VT, VN, S, P)，其中VT是终结符集合（非空），VN是非终结符集合（非空，且VT和VN没有交集），S是文法的开始符号（S属于VN），P是产生式集合（有限的），每个产生式的形式为P->α，其中P属于VN，α属于(VT∪VN)*，并且开始符号S必须至少在某个产生式的左部出现一次。 一个简单的例子是定义只含有+、-、*的算术表达式的文法G=<{+, -, *, (, )} ;"： E -> E + E E -> E - E E -> E * E E -> (E) E -> i 在这个例子中，终结符集合VT包括+、-、*、(、)，非终结符集合VN只有一个E，开始符号S是E，产生式集合P包括上述的5条产生式。这个文法可以用来生成只含有+、-、*符号的算术表达式。 语法分析的算法主要有两种，一种是自上而下分析，另一种是自下而上分析。自上而下分析是从文法的开始符号出发，根据文法的产生式逐步展开，直到生成最终的终结符串。自下而上分析则是从终结符串开始，根据文法的产生式逆向推导，直到最后推出开始符号。 自上而下分析的主要算法有递归下降分析和预测分析。递归下降分析是通过编写递归的子程序来实现，每个非终结符对应一个子程序。预测分析则是通过构建预测分析表来预测下一个输入符号应该是哪个产生式。 在自上而下分析中，我们通常利用LL(1)文法进行分析。LL(1)文法是一种特殊的上下文无关文法，它可以通过查看下一个输入符号和栈顶符号来确定使用哪个产生式进行展开。LL(1)文法有以下几个特点：每个非终结符的产生式之间不能有公共前缀，每个非终结符的展开规则可以通过一个固定的预测集合来确定，预测集合中的终结符与非终结符之间不能有交集。 语法分析的过程中，我们可以利用语法分析树来表示分析过程。语法分析树是一种用来表示源程序结构的有根有序树，它的每个节点对应一个文法符号，树的根节点对应文法的开始符号。通过语法分析树，我们可以清晰地展示每个文法符号的展开过程。 语法分析的结果是生成语法树或者产生式的序列。在语法分析的过程中，我们还可以进行语义分析和中间代码生成，这些内容涉及到了语义规则和中间表示形式的定义。 总之，语法分析是编译过程中的重要一环，它的主要任务是根据语法规则对源程序进行解析，判断输入是否符合语法规范，并生成与程序功能相对应的中间表示形式。自上而下分析是一种常用的语法分析方法，它可以通过使用递归下降分析或者预测分析来实现。在语法分析的过程中，还可以进行语义分析和中间代码生成的工作，这些内容需要根据具体的编译器设计进行实现。