高級(jí)語言及其語法描述2.1程序語言的定義語法：語言的語法是指這樣的一組規(guī)則，用它可以產(chǎn)生和形成一個(gè)合式的程序。例如：變量的標(biāo)示符要以非數(shù)字開頭…語法分為詞法規(guī)則和語法規(guī)則。詞法規(guī)則：指單詞符號(hào)的形成規(guī)則，單詞符號(hào)包括：各種類型常數(shù)、標(biāo)示符、算符和界符等。詞法分析工具：正規(guī)式和有限自動(dòng)機(jī)理論。語法規(guī)則：是語法單位的形成規(guī)則。語法單位包括：表達(dá)式、語句、子程序、函數(shù)等。語法規(guī)則描述工具：上、下文無關(guān)文法。語義：是指這樣的規(guī)則，使用它可以定義一個(gè)程序的意義。語義描述的方法：屬性文法的語法制導(dǎo)翻譯方法。該方法接近形式化方法。相同語句不同含義的例子：

Z=X+Y可以表示整數(shù)相加和實(shí)數(shù)相加等不同的語義。編譯程序就是要從基本的單詞符號(hào)和語法單位分析程序的語義。2.2高級(jí)語言的一般特性高級(jí)語言分類：過程式語言-命令驅(qū)動(dòng)、面向語句，如C語言等。函數(shù)式語言-從功能出發(fā)構(gòu)造函數(shù)，如LISP等?；谝?guī)則的語言-檢查一定的條件，當(dāng)他滿足，則執(zhí)行適當(dāng)?shù)膭?dòng)作，如Prolog語言。面向?qū)ο蟮恼Z言-支持封裝、繼承和多態(tài)性等。2.3程序語言的語法描述基本概念：Σ：是一個(gè)有窮字母表，它的每個(gè)元素稱為一個(gè)符號(hào)。Σ上的字（符號(hào)串）：是指由Σ中的符號(hào)所構(gòu)成的一個(gè)有窮序列。ε：不包含任何符號(hào)的序列稱為空字。Σ＊：表示Σ上所有字的集合，其中包括空字ε。φ:不包含任何元素的集合φ={}集合運(yùn)算：集合的積運(yùn)算：UV={αβ|α∈U&β∈V}Vn=VV…V：其中V0={ε}集合的或運(yùn)算：U∪V={α|α∈UORα∈V}集合的閉包運(yùn)算：V＊=V0∪V1∪V2∪V3∪…集合的正規(guī)閉包：V+=VV＊2.3.1上下文無關(guān)文法文法：描述語言的語法結(jié)構(gòu)的形式規(guī)則。特點(diǎn)：這些規(guī)則必須是準(zhǔn)確的，易于理解的，而且，應(yīng)當(dāng)有相當(dāng)強(qiáng)的描述能力，足以描述各種不同的結(jié)構(gòu)。例如：<句子>-><主語><謂語><間接賓語><直接賓語>上、下文無關(guān)文法：它所定義的語法范疇是完全獨(dú)立于這種范疇可能出現(xiàn)的環(huán)境的。一個(gè)上、下文無關(guān)文法G包括四個(gè)組成部分：一組終結(jié)符號(hào)一組非終結(jié)符號(hào)一個(gè)開始符號(hào)一組產(chǎn)生式終結(jié)符號(hào)：是組成語言的基本符號(hào)，在程序語言中就是以前屢次提到的單詞符號(hào)，如基本字、標(biāo)識(shí)符、常數(shù)、算符和界符等。非終結(jié)符號(hào)：用來代表語法范疇。如：語句A、表達(dá)式B等。開始符號(hào)：是一個(gè)特殊的非終結(jié)符號(hào)，它代表所定義的語言中我們最終感興趣的語法范疇，這個(gè)語法范疇通常稱為“句子”或是“程序”。產(chǎn)生式：是定義語法范疇的一種書寫規(guī)則。一個(gè)產(chǎn)生式的形式是A→α或A::=αA：是非終結(jié)符號(hào)α：是由終結(jié)符號(hào)或與非終結(jié)符號(hào)組成的一個(gè)符號(hào)串。例如：一個(gè)簡(jiǎn)單的算術(shù)表達(dá)式文法：E→iE→E+EE→E*E(2-1)E→(E)終結(jié)符號(hào)：i非終結(jié)符號(hào)：E開始符號(hào)：算術(shù)表達(dá)式產(chǎn)生式：(2-1)形式化定義：一個(gè)上下文無關(guān)文法是一個(gè)四元式（VT,VN,S,Γ）VT是一個(gè)非空有限集，它的每個(gè)元素稱為終結(jié)符號(hào)；VN是一個(gè)非空有限集，它的每個(gè)元素稱為非終結(jié)符號(hào)，VT∩VN=ф；S是一個(gè)非終結(jié)符號(hào)，稱為開始符號(hào)；S∈VN。Γ是一個(gè)產(chǎn)生式集合（有限），每個(gè)產(chǎn)生式的形式是P→а。其中，P∈VN，а∈（VT∪VN）＊。開始符號(hào)S至少必須在某個(gè)產(chǎn)生式的左部出現(xiàn)一次。P→а1|а2|…|аn。其中，аi稱為是P的一個(gè)候選式。→讀作定義，直豎讀為“或”,它是元語言符號(hào)。上、下文無關(guān)文法語言：從文法的開始符號(hào)出發(fā)，反復(fù)使用產(chǎn)生式，對(duì)非終結(jié)符施行替換和展開。例子：求解文法2-1的語言？E

(E)(E+E)(i+E)(i+i)推導(dǎo)：稱

A直接推出，即：A，僅當(dāng)A→

是產(chǎn)生式，且、(VTVN)*如果α1

α1…

αn，則稱序列是一個(gè)推導(dǎo)；稱α1可推出αn；表示經(jīng)一步或若干步可推出表示經(jīng)0步或若干步推出假定G是一個(gè)文法，S是它的開始符號(hào)。如果有:則稱α是一個(gè)句型。僅含終結(jié)符號(hào)的句型是一個(gè)句子。文法G所產(chǎn)生的句子的全體是一個(gè)語言，將它記為L(zhǎng)(G)。L(G)={α|S

*α&α∈VT*}

最左推導(dǎo)：任何一步α=>β都是對(duì)α中的最左非終結(jié)符進(jìn)行替換的。最右推導(dǎo)：任何一步α=>β都是對(duì)α中的最右非終結(jié)符進(jìn)行替換的。例、例、例2.3.2語法分析樹與二義性語法樹定義：句型推導(dǎo)的樹形表示稱為語法樹。EEE(根)()i*+EEEii文法二義性：文法存在某個(gè)句子對(duì)應(yīng)兩顆不同的語法樹，則稱這個(gè)文法是二義性文法。例如：EEE(根)()i*+EEEiiEEE(根)()i+*EEEii二義性文法特點(diǎn)：文法的二義性和語言的二義性不同，不同的文法可以有相同的語言，即L(G)=L(G*)，其中G是二義性文法。文法的二義性證明是NP-Hard問題。上、下文無關(guān)文法的限制：文法中不含任何下面形式的產(chǎn)生式P→P

每個(gè)非終結(jié)符P必須都有用處。即：必須存在含P的句型，并且對(duì)于P不存在永不終結(jié)的回路。無二義性文法推導(dǎo)舉例：文法：E看作“表達(dá)式”，T看作“項(xiàng)”，F(xiàn)看作“因子”，則上述文法可以表示為：表達(dá)式->項(xiàng)|表示式+項(xiàng)項(xiàng)->因子|項(xiàng)*因子因子->(表達(dá)式)|i表達(dá)式項(xiàng)因子

(表達(dá)式)(表達(dá)式+項(xiàng))(項(xiàng)+項(xiàng))(項(xiàng)*因子+項(xiàng))(因子*因子+項(xiàng))(i*因子+項(xiàng))(i*i+因子)(i*i+i)2.3.3形式語言鳥瞰喬姆斯基（Chomsky）把文法分四類：0型、1型、2型和3型。其描述能力的強(qiáng)度有下列關(guān)系：0型強(qiáng)于1型、1型強(qiáng)于2型、2型強(qiáng)于3型。0型文法：設(shè)G=（VT,VN,S,Р），對(duì)每個(gè)產(chǎn)生式α→β有α∈（VN∪VT）*且β∈（VN∪VT）*對(duì)0型文法分別施加以下第i條限制，就得到I型文法：

每個(gè)產(chǎn)生式為α→β均滿足|α||β|;僅S→

例外，但S不得出現(xiàn)在任何產(chǎn)生式的右部。G為任何產(chǎn)生式為A→β，A∈VN，β∈（VN∪VT）＊。G的任何產(chǎn)生式為(1)A→αB或A→α(2)A→Bα或A→α其中α∈VT＊，A、B∈VN。(1)式右線性文法；(2)式左線性文法文法說明：1型文法也稱上、下文有關(guān)文法。這種文法意味著，對(duì)非終結(jié)符進(jìn)行替換時(shí)務(wù)必考慮上下文，并且，一般不允許替換成空串ε。例如，假若αAβ→αγβ是1型文G的一個(gè)產(chǎn)生式，α和β都不空，則非終結(jié)符A只有在α和β這樣的一個(gè)上下文環(huán)境中才可以把它替換為γ。2型文法也稱上、下文無關(guān)文法。3型文法也稱線性文法，或稱為正規(guī)文法。文法應(yīng)用舉例例1：判斷文法S→aSb|ab的類型，并推斷文法語言。由于S→aSb|ab與a、b無關(guān)，則是上下文無關(guān)文法。S→aSb|ab，有SaSbaaSbb…anSbn，文法對(duì)應(yīng)的語言為：L2={anbn|n1}[例2]現(xiàn)有文法如下：語句→if條件then語句|if條件then語句else語句|其它語句試判斷文法的二義性和類型？由文法可以推導(dǎo)出下面的二義性句型IfC1thenifC2thenS1elseS2，其中else不知與那個(gè)then匹配，所以它是二義性文法。由于替換僅在右側(cè)進(jìn)行，且不考慮條件，所以它上下、文無關(guān)的正規(guī)文法。某些語言是上、下文無關(guān)語言、但有些語言卻無法用上、下無關(guān)文法描述。有些語言即不是一個(gè)上、下文無關(guān)語言，但也不是一個(gè)上下有關(guān)語言。作業(yè)：第6題、第8題。每年進(jìn)入夏季，由于氣溫高、濕度大，對(duì)幼兒的照顧要特別注意，以下是出國(guó)留學(xué)網(wǎng)為您搜集整理的育兒健康小常識(shí)1.不是所有寶寶都需額外補(bǔ)充維生素很多家長(zhǎng)會(huì)問，孩子多大需要開始補(bǔ)充維生素?小嬰兒是否需要補(bǔ)充維生素?劉主任表示，孩子多大補(bǔ)充維生素沒有明確的界定，如果寶寶是吃母乳或奶粉，一般營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)都足夠、全面，不需要額外補(bǔ)充維生素，如果出現(xiàn)了某些癥狀，如缺乏維生素B或維生素C等，再有針對(duì)性的補(bǔ)充會(huì)更好。維生素D可以促進(jìn)鈣的吸收，小嬰兒也應(yīng)該補(bǔ)充，特別是純母乳喂養(yǎng)的寶寶，如果沒有補(bǔ)充維生素D，常帶寶寶曬太陽，也可以轉(zhuǎn)化為維生素D，從而促進(jìn)鈣的吸收。給寶寶曬太陽，一般每天半小時(shí)到1小時(shí)，注意不要遮擋著曬太陽，如果是戴太陽帽、打傘或擦防曬霜等，起不到曬太陽的效果。2.不能用維生素補(bǔ)充劑代替蔬菜水果有的家長(zhǎng)認(rèn)為，都是補(bǔ)充維生素，用維生素補(bǔ)充劑方便多了，因此就用維生素補(bǔ)充劑代替水果和蔬菜。劉主任表示，只要條件允許，應(yīng)盡量從食物中攝取維生素，如果是因?yàn)槟承┨厥馇闆r導(dǎo)致不能全面有效獲得維生素，則可以考慮食用維生素補(bǔ)充劑。而且維生素補(bǔ)充劑是不能代替蔬菜和水果的。因?yàn)槭卟?、水果中的各種維生素是按一定比例存在的天然成份，是多種維生素的集合體;而維生素制劑多數(shù)是人工合成的，兩者在性質(zhì)上會(huì)有所差別。蔬菜、水果除了含有維生素外，還含有一些雖然對(duì)人體的作用與維生素類似的天然物質(zhì)，如葉綠素、胡蘿卜素等。此外蔬菜中含有礦物質(zhì)、微量元素、碳水化合物、纖維素等非維生素類營(yíng)養(yǎng)成份。3.維生素補(bǔ)充劑含有的維生素種類不是越多越好有的家長(zhǎng)容易陷入一個(gè)誤區(qū)，認(rèn)為既然要補(bǔ)，那就補(bǔ)得全面一點(diǎn)，總給寶寶吃綜合性維生素。劉主任表示，維生素補(bǔ)充劑并不是所含種類越多越好。劉主任建議，對(duì)于挑食特別厲害的寶寶，吃東西的品種少，可以選擇補(bǔ)充綜合性維生素劑;如果是缺乏某些維生素，建議有針對(duì)性地補(bǔ)充更合適;如果只是缺乏某一種維生素，沒必要補(bǔ)充綜合維生素制劑，因?yàn)橛械木S生素會(huì)產(chǎn)生蓄積中毒的情況。4.維生素應(yīng)從正規(guī)渠道購買如果是身體缺乏維生素的話，還是要在醫(yī)生的指導(dǎo)下服用維生素藥品，如果是出于保健的需求，可以服用保健品5.維生素補(bǔ)多久補(bǔ)