[工学]编译原理02高级语言及其语法描述.pptVIP

第二章 高级语言及其语法描述 高级语言及其语法描述 讲述内容 1 程序语言的定义 2 高级语言的一般特性 3 程序语言的语法描述 1 程序语言的定义 任何程序语言都是一定字符集（字母表）上的一字符串（有限序列） 程序语言主要由语法和语义两个方面定义 1.1 语 法 一个语言的语法是指一组可以形成和产生合式程序的规则，包括词法规则和语法规则 例：字符串0.5*X1+C称为语言的一个语法范畴（语法单位），其中常数0.5，标识符X1和C，算符*和+称为语言的单词符号 词法规则是指单词符号的形成规则，将用正规式和有限自动机理论描述词法结构并进行词法分析 语法规则是指语法单位的形成规则，将用上下文无关文法进行分析 1.2 语 义 一个语言的语义是指一组可以定义一个程序意义的规则，这些规则称为语义规则，将用基于属性文法的语法制导翻译方法分析 程序是描述一定数据的处理过程，可视为如下的层次结构： 程序语言的每个组成成分都有（抽象的）逻辑和计算机实现两方面的意义 2 高级语言的一般特性 高级语言的分类 程序结构 数据类型与操作 语句与控制结构 2.1 高级语言的分类 从语言范型分类可分为： 强制式语言（过程式语言） 特点：命令驱动，面向语句 形式： 语句1； 语句2； …… 语句n； 例：FORTRAN,C,Pascal等 应用式语言（函数式语言） 特点：注重功能 形式： 函数n（…函数2（函数1（数据））…） 例：LISP等 基于规则的语言 特点：条件满足时执行动作 形式： 条件1→动作1 条件2→动作2 …… 条件n→动作n 例：Prolog等 面向对象语言 特点：封装，继承，多态 例：JAVA，C++等 2.2 程序结构 FORTRAN 一个FORTRAN程序由一个主程序段和若干个（可以是0个）辅程序段组成。 PROGRAM MAIN … END SUBROUTINE SUB1 … END … SUBROUTINE SUBn … END Pascal 子程序可以嵌套定义。 Java 类（Class）及继承（Inheritance）是重要的概念。 Class Car{ int color_number; int door_number; int speed; … push_break(){ … } Add_oil(){ … } } class Trash_Car extends car{ double amount; fill_trash(){ … } } 2.3 数据类型与操作 一个数据类型的三要素： 用于区别这种类型的数据对象的属性 这种类型的数据对象可以具有的值 可以作用于这种类型的数据对象的操作 2.3.1 初等数据类型 数值数据，逻辑数据，字符数据，指针类型 标识符与名字，如：PI 一个名字的属性包括类型和作用域 2.3.2 数据结构 数组（确定数组，可变数组），记录，字符串，表格，栈，队列 2.3.3 抽象数据类型 包括： 数据对象的一个集合 作用于这些数据对象的抽象运算的集合 这种类型对象的封装 例：C++和Java通过类对抽象数据类型提供支持 2.4 语句与控制结构 表达式 赋值句 控制语句 无条件转移语句：goto L 条件语句：if B then S if B then S1 else S2 循环语句：while B do S repeat S until B for i:=E1 step E2 until E3 do S 过程调用语句：call P(X1,X2,…,Xn) 返回语句：return(E) 说明句 简单句和复合句 3 程序语言的语法描述 对于高级程序语言及编译程序而言，语言的语法定义是非常重要的，下面将介绍语法结构的形式描述问题 首先引入几个概念： 设?是一个有穷字母表，它的每个元素称为一个符号。 ?上的一个符号串是指由?中的符号所构成的有穷序列。不包含符号的序列称为空字，记为?。用?*表示?上的所有符号串的全体，空字也包括在其中。如：若?={a,b}则?*={??,a,b,aa,ab,bb, aaa,…}。?表示不含任何元素的空集{}。这里要注意?、{}和{?}的区别。 ?*的子集U和V中的（连接）积定义为: UV={??∣??U ??V } 即集合UV中的符号串是由U和V的符号串连接而成的。注意，一般UV?VU，但（UV)W=U(VW). V自身的n次（连接）积记为： Vn = V V…V (n个V) 规定 V0 = {?}. 令：V* = V0?