算符优先顺序文法英文解释翻译、算符优先顺序文法的近义词、反义词、例句
英语翻译:
【计】 operator priority order grammar
分词翻译:
算的英语翻译:
calculate; reckon; count; in the end; include; let it go; plan; consider
符的英语翻译:
accord with; symbol
优先顺序文法的英语翻译:
【计】 priority order grammar
专业解析
在计算语言学和形式文法领域,算符优先顺序文法(Operator Precedence Grammar)是一种重要的上下文无关文法(Context-Free Grammar, CFG)子类,特别适用于高效地解析表达式。其核心在于通过定义运算符(算符)之间的优先级(Precedence)和结合性(Associativity)来解决语法分析过程中的歧义问题。
核心概念解释:
-
算符优先关系 (Operator Precedence Relations):
- 这是此类文法的核心机制。它为文法中出现的终结符(通常是运算符如
+
, -
, *
, /
等,以及界限符如 (
, )
)定义了三种二元关系:
- a ⋖ b:表示终结符
a
的优先级低于终结符 b
。在分析栈中,若栈顶是 a
而下一个输入符号是 b
,则意味着 b
的到来可能标志着以 a
结尾的子表达式结束,b
有更高的优先级,应优先与后面的符号结合。此时通常选择移进(shift)操作。
- a ≐ b:表示终结符
a
的优先级等于终结符 b
。这通常出现在具有相同优先级的运算符之间,或者运算符与界限符(如括号)匹配时。此时可能进行归约(reduce)操作(如果文法允许)或继续移进(如处理括号)。
- a ⋗ b:表示终结符
a
的优先级高于终结符 b
。在分析栈中,若栈顶是 a
而下一个输入符号是 b
,则意味着以 a
结尾的子表达式可以(或需要)被归约,因为 b
的优先级较低,不能“抢走” a
的操作数。此时通常选择归约操作。
- 这些关系(⋖, ≐, ⋗)构成了一个算符优先关系表,是驱动算符优先分析器(一种自底向上分析器)的关键。
-
优先顺序文法 (Precedence Grammar):
- 算符优先顺序文法是一种特殊的优先文法。它要求文法产生的语言中,任意两个可能相邻出现的终结符对(或者在考虑界限符的情况下)之间的优先关系是唯一且无冲突的。即,对于任何可能的终结符对
(a, b)
,关系 a ⋖ b
, a ≐ b
, a ⋗ b
中有且仅有一个成立。
- 这种无冲突性是保证算符优先分析器能够确定性地进行移进或归约决策的基础。
-
应用场景:
- 算符优先文法最主要的应用是高效地解析算术表达式和布尔表达式。它能够自然地处理运算符的优先级(如
*
优先级高于 +
)和结合性(如 +
是左结合)。
- 经典的算符优先分析器(如由算符优先关系表驱动)实现相对简单,分析速度快。
关键特征与优势:
- 高效解析表达式:特别擅长处理具有复杂优先级和结合性的表达式结构,解析过程通常比通用的 LR 分析器更简单快速。
- 解决歧义:通过明确定义的优先级和结合性规则,消除了解析表达式时的语法歧义。
- 自底向上分析:属于自底向上语法分析策略,从输入符号串开始,逐步归约到文法的开始符号。
- 局限性:虽然对表达式解析非常有效,但算符优先文法能描述的语言范围比 LR 文法(如 LR(0), SLR(1), LALR(1))要窄。它主要关注终结符之间的关系,对非终结符的处理相对简单,可能无法处理更复杂的语言结构。
与相关概念的联系:
- 上下文无关文法 (CFG):算符优先顺序文法是 CFG 的一个子集。
- LR 文法:LR 文法(特别是 LALR(1))是更强大、更通用的自底向上分析文法,能处理的语言范围更广,但分析器构造通常更复杂。算符优先文法可以看作是 LR 文法在特定领域(表达式解析)的一个高效特例或补充。
- Yacc/Bison:这些广泛使用的解析器生成工具主要基于 LALR(1) 技术,但它们通常内置了对运算符优先级和结合性声明的支持(使用
%left
, %right
, %nonassoc
指令)。这些声明本质上是在帮助工具自动处理类似算符优先关系的问题,尽管其核心引擎是 LALR(1)。
权威参考来源:
- Compilers: Principles, Techniques, and Tools (2nd Edition) - Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman (Pearson Education, Inc., 2007) - 通常称为“龙书”。这是编译器领域的经典权威教材。第 4 章 “Syntax Analysis” 详细介绍了自底向上解析,并在 4.6 节 “Introduction to LR Parsing: Simple LR” 之前的讨论中,通常会涵盖算符优先文法作为自底向上解析的一种重要方法(尤其是在处理表达式时)。它清晰阐述了算符优先关系的定义、优先关系表的构造以及算符优先分析算法。参见教材第4章。
- Modern Compiler Implementation in C / Java / ML (系列书籍) - Andrew W. Appel (Cambridge University Press) - 这些书籍是编译器实现的现代经典教材。在讲解语法分析(Parsing)部分,通常会讨论自底向上解析技术,并解释算符优先分析的基本原理及其在表达式解析中的应用,同时也会指出其与更通用的 LR 分析技术的区别和联系。参见教材相关章节。
- 《编译原理及实践》 (Compilers: Principles and Practice) - Kenneth C. Louden (机械工业出版社引进) - 该书第 5 章 “Bottom-Up Parsing” 明确包含了对 Operator-Precedence Parsing 的专门讲解,包括优先关系的定义、优先表的构建以及分析算法的步骤,是理解该概念的优秀资源。参见教材第5章。
- 《计算机科学技术名词》第三版 (科学出版社) - 这是全国科学技术名词审定委员会公布的权威计算机术语词典。其中应包含“算符优先文法”、“运算符优先级”、“结合性”等术语的标准中文定义和英文对照。这是确认标准译名和概念定义的权威依据。参见该词典相关条目。
算符优先顺序文法是一种通过精确定义运算符(及界限符)之间的优先级(⋖, ≐, ⋗)和结合性来解决表达式解析歧义的特殊上下文无关文法。其核心是构建一个无冲突的算符优先关系表,驱动自底向上的语法分析过程。它在高效解析算术和布尔表达式方面具有显著优势,是编译器构造中处理表达式的重要理论基础,尽管其描述能力不及更通用的 LR 文法。理解该概念对于掌握语法分析技术和编译器原理至关重要。
网络扩展解释
算符优先顺序文法是编译原理中用于处理表达式语法分析的一种方法,其核心是通过定义运算符之间的优先级和结合性来确定表达式的计算顺序。以下是详细解释:
1.基本定义
算符优先文法属于上下文无关文法的子类,专门用于描述运算符的优先级和结合规则。它要求所有产生式的右部不包含两个相邻的非终结符,且不含空产生式(ε产生式)。例如,算术表达式文法中的运算符(如+、*)需满足特定优先级关系。
2.优先关系
算符优先文法通过三种关系定义运算符的优先级:
- <·(低于):左侧运算符优先级低于右侧运算符。
- ·=·(等于):左右运算符优先级相等(通常用于括号匹配)。
- ·>(高于):左侧运算符优先级高于右侧运算符。
例如,在表达式 ( a + b c ) 中,运算符优先级满足+ <· ,因此先计算 ( b * c )。
3.特点与限制
- 特点:
- 适用于自底向上语法分析(如移进-归约分析)。
- 可高效处理多优先级运算符的嵌套结构。
- 限制:
- 无法处理所有上下文无关文法(如右部含相邻非终结符的文法)。
- 对运算符结合性(左结合或右结合)需显式定义。
4.应用场景
算符优先文法广泛用于表达式解析:
- 构造优先关系表:根据文法规则生成运算符的优先关系矩阵。
- 语法分析过程:通过比较栈顶和输入符号的优先级,决定移进或归约操作。例如,解析 ( a + b c ) 时,优先归约 ( b c ) 为中间结果,再处理加法。
5.优缺点
- 优点:实现简单,适合快速解析复杂表达式。
- 缺点:无法处理所有文法(如含非终结符嵌套的结构),需结合其他方法(如LR分析)弥补不足。
通过算符优先顺序文法,编译器能准确确定表达式的计算顺序,是语法分析阶段的关键技术之一。其核心思想是通过局部优先关系解决全局结构的歧义问题。
分类
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