编译原理实验报告
实验名称: Chomsky 文法类型判断
实验时间:
2014 年 4 月 9 日
专业: 网路工程
学号:
E01114172
1.试验目的
输入:一组任意的规则。
输出:相应的 Chomsky 文法的类型
2.实验原理
1.0 型文法(短语文法)
如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式:
u:: = v
其中 u∈V+,v∈V*,则称该文法 G 为 0 型文法或短语文法,简写为 PSG。
0 型文法或短语结构文法的相应语言称为 0 型语言或短语结构语言 L0。这种
文法由于没有其他任何限制,因此 0 型文法也称为无限制文法,其相应的语言称
为无限制性语言。任何 0 型语言都是递归可枚举的,故 0 型语言又称递归可枚举
集。这种语言可由图灵机(Turning)来识别。
2.1 型文法(上下文有关文法)
如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式:
xUy:: = xuy
其中 U∈VN;u∈V+;x,y∈V*,则称该文法 G 为 1 型文法或上下文有关文法,
也称上下文敏感文法,简写为 CSG。
1 型文法的规则左部的 U 和右部的 u 具有相同的上文 x 和下文 y,利用该规
则进行推导时,要用 u 替换 U,必须在前面有 x 和后面有 y 的情况下才能进行,
显示了上下文有关的特性。
1 型文法所确定的语言为 1 型语言 L1,1 型语言可由线性有界自动机来识别。
3.2 型文法(上下文无关文法)
如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式:
U :: = u
其中 U∈VN;u∈V+,则称该文法 G 为 2 型文法或上下文无关文法,简写为
CFG。
按照这条规则,对于上下文无关文法,利用该规则进行推导时,无需考虑非
终结符 U 所在的上下文,总能用 u 替换 U,或者将 u 归约为 U,显示了上下文无
关的特点。
2 型文法所确定的语言为 2 型语言 L2,2 型语言可由非确定的下推自动机来
识别。
一般定义程序设计语言的文法是上下文无关的。如 C 语言便是如此。因此,
上下文无关文法及相应语言引起了人们较大的兴趣与重视。
4.3 型文法(正则文法,线性文法)
如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式:
U :: = T 或 U :: = WT
其中 T∈VT;U,W∈VN,则称该文法 G 为左线性文法。
如果对于某文法 G,P 中的每个规则具有下列形式:
U :: = T 或 U :: = TW
其中 T∈VT;U, W∈VN,则称该文法 G 为右线性文法。
左线性文法和右线性文法通称为 3 型文法或正则文法,有时又称为有穷状态
文法,简写为 RG。
按照定义,对于正则文法应用规则时,单个非终结符号只能被替换为单个终
结符号,或被替换为单个非终结符号加上单个终结符号,或者被替换为单个终结
符号加上单个非终结符号。
3 型文法所确定的语言为 3 型语言 L3,3 型语言可由确定的有限状态自动机
来识别。
在常见的程序设计语言中,多数与词法有关的文法属于 3 型文法。
可以看出,上述 4 类文法,从 0 型到 3 型,产生式限制越来越强,其后一
类都是前一类的子集,而描述语言的功能越来越弱,四类文法及其表示的语言
之间的关系可表示为:
0 型 1 型 2 型 3 型;即 L0 L1 L2 L3
3.实验内容
理解文法的判定规则,通过编程实现对文法类型的判断,并输出判定结果。
4.实验心得
通过这次实验我又一次理解了各类型文法规则的不同定义形式,并能清楚的
判断各类型文法,进而通过编程实现对于文法类型的判断,将理论付诸实践,实验
中获益很多。
5.实验代码与结果
#include
#include
using namespace std;
typedef struct CSS
{
//定义一个产生式结构体
string left; //定义产生式的左部
string right; //定义产生式的右部
}CSS;
bool Zero(CSS *p,int n)
{
int i,j;
//判断 0 型文法
for(i=0;i='A'&&p[i].left[j]<='Z')
//判断字符是否是非终结
符
break;
}
if(j==p[i].left.length())
{
cout<<"该文法不是 0 型文法"<}
bool First(CSS *p,int n)
{
int i;
if(Zero(p,n))
{
//判断 1 型文法
//先判断是否是 0 型文法
for(i=0;i
p[i].right.length())&&p[i].right.length()!=NUL
L) //判断产生式左部长度是否大于右部
break;
}
if(i==n)return 1;
else{
cout<<"该文法是 0 型文法"<='A'&&p[i].left[0]<='Z'))
break;
}
if(i==n)return 1;
else{
cout<<"该文法是 1 型文法"<int i;
if(Second(p,n))
{
//同上,先判断是否是 2 型文法
for(i=0;i
=3)||(p[i].right[0]
>='A'&&p[i].right[0]<='Z')) //判断产生式右部字符个数是否在 12 之间,判
断右部第一个字符是否是非终结符
break;
}
if(i==n)
{
for(i=0;i='A'&&p[i].right[1]<='Z'))break;
}
}
if(i==n)
{
cout<<"该文法属于 3 型文法"<>n;
CSS *p=new CSS[n];
for(i=0;i>input;
for(j=0;j{
}
if(input[j]=='-')
{
p[i].left=input.substr(0,j);
p[i].right=input.substr(j+2,input.length());
}
//调用文法类型判断,自顶向下
}
Third(p,n);
system("pause");
}
实验截图:
零型文法
一型文法
二型文法
三型文法