C语言编译原理习题与解析：正规式与词法分析

"编译原理(陈意云 张昱)习题参考答案" 这篇摘要提供的是关于编译原理课程的习题解答，主要涉及词法分析这一章节。编译原理是计算机科学中的一个重要领域，它研究如何将高级编程语言转换为机器可执行的低级代码。陈意云和张昱可能是这门课程的授课教师，他们提供了这些习题的答案以帮助学生理解和掌握课程内容。 在第二章“词法分析”中，习题涉及到正规式及其描述的语言特性。正规式是一种用于描述有限语言的数学表达式，它们在编译器设计中用于构建词法分析器，识别程序源代码中的关键字、标识符、数字、运算符等。 (a) 题目要求解释正规式`0(0|1)*0`。这个正规式描述了在字母表{0,1}上的字符串，起始于0，结束于0，中间可以包含零个或多个0或1。这意味着它匹配所有以0开始和结束，中间可以任意次数0和1的组合的字符串，例如"0"、"00"、"010"等。 (b) 对于正规式`((ε|0)1*)*`，它描述了在{0,1}字母表上所有可能的字符串，包括空串。这里`(ε|0)`表示可以是空字符串或者0，`1*`表示0个或多个1，`((ε|0)1*)*`则意味着这样的序列可以重复任意次，因此它涵盖了所有可能的0和1的组合。 接着，习题要求给出C语言注释的正规定义。C语言的注释以`/*`开始，以`*/`结束，但不能包含以`*/`结尾的前缀。这个问题需要构造一个正规式来匹配这种格式，但由于题目没有给出完整的正规式解答，我们只能根据描述理解其复杂性，需要处理避免在注释内部出现`*/`的情况。 最后，习题探讨了如何描述由偶数个0和偶数个1组成的0和1串。这个问题通过建立一个状态机来解决，定义了四个状态来分别表示0和1的数量是偶数还是奇数。状态转换规则根据读入的0或1改变状态，最终只有当状态回到初始状态0时，才表示字符串由偶数个0和偶数个1组成。对应的正规文法也被给出。 这些习题和解答帮助学生深入理解正规式和状态机在词法分析中的应用，这是编译器设计的基础，对于构建编译器和解析器至关重要。通过解决这些问题，学生可以更好地掌握如何用形式化的方法描述和处理编程语言的结构。