算符優先順序文法英文解釋翻譯、算符優先順序文法的近義詞、反義詞、例句
英語翻譯:
【計】 operator priority order grammar
分詞翻譯:
算的英語翻譯:
calculate; reckon; count; in the end; include; let it go; plan; consider
符的英語翻譯:
accord with; symbol
優先順序文法的英語翻譯:
【計】 priority order grammar
專業解析
在計算語言學和形式文法領域,算符優先順序文法(Operator Precedence Grammar)是一種重要的上下文無關文法(Context-Free Grammar, CFG)子類,特别適用于高效地解析表達式。其核心在于通過定義運算符(算符)之間的優先級(Precedence)和結合性(Associativity)來解決語法分析過程中的歧義問題。
核心概念解釋:
-
算符優先關系 (Operator Precedence Relations):
- 這是此類文法的核心機制。它為文法中出現的終結符(通常是運算符如
+
, -
, *
, /
等,以及界限符如 (
, )
)定義了三種二元關系:
- a ⋖ b:表示終結符
a
的優先級低于終結符 b
。在分析棧中,若棧頂是 a
而下一個輸入符號是 b
,則意味着 b
的到來可能标志着以 a
結尾的子表達式結束,b
有更高的優先級,應優先與後面的符號結合。此時通常選擇移進(shift)操作。
- a ≐ b:表示終結符
a
的優先級等于終結符 b
。這通常出現在具有相同優先級的運算符之間,或者運算符與界限符(如括號)匹配時。此時可能進行歸約(reduce)操作(如果文法允許)或繼續移進(如處理括號)。
- a ⋗ b:表示終結符
a
的優先級高于終結符 b
。在分析棧中,若棧頂是 a
而下一個輸入符號是 b
,則意味着以 a
結尾的子表達式可以(或需要)被歸約,因為 b
的優先級較低,不能“搶走” a
的操作數。此時通常選擇歸約操作。
- 這些關系(⋖, ≐, ⋗)構成了一個算符優先關系表,是驅動算符優先分析器(一種自底向上分析器)的關鍵。
-
優先順序文法 (Precedence Grammar):
- 算符優先順序文法是一種特殊的優先文法。它要求文法産生的語言中,任意兩個可能相鄰出現的終結符對(或者在考慮界限符的情況下)之間的優先關系是唯一且無沖突的。即,對于任何可能的終結符對
(a, b)
,關系 a ⋖ b
, a ≐ b
, a ⋗ b
中有且僅有一個成立。
- 這種無沖突性是保證算符優先分析器能夠确定性地進行移進或歸約決策的基礎。
-
應用場景:
- 算符優先文法最主要的應用是高效地解析算術表達式和布爾表達式。它能夠自然地處理運算符的優先級(如
*
優先級高于 +
)和結合性(如 +
是左結合)。
- 經典的算符優先分析器(如由算符優先關系表驅動)實現相對簡單,分析速度快。
關鍵特征與優勢:
- 高效解析表達式:特别擅長處理具有複雜優先級和結合性的表達式結構,解析過程通常比通用的 LR 分析器更簡單快速。
- 解決歧義:通過明确定義的優先級和結合性規則,消除了解析表達式時的語法歧義。
- 自底向上分析:屬于自底向上語法分析策略,從輸入符號串開始,逐步歸約到文法的開始符號。
- 局限性:雖然對表達式解析非常有效,但算符優先文法能描述的語言範圍比 LR 文法(如 LR(0), SLR(1), LALR(1))要窄。它主要關注終結符之間的關系,對非終結符的處理相對簡單,可能無法處理更複雜的語言結構。
與相關概念的聯繫:
- 上下文無關文法 (CFG):算符優先順序文法是 CFG 的一個子集。
- LR 文法:LR 文法(特别是 LALR(1))是更強大、更通用的自底向上分析文法,能處理的語言範圍更廣,但分析器構造通常更複雜。算符優先文法可以看作是 LR 文法在特定領域(表達式解析)的一個高效特例或補充。
- Yacc/Bison:這些廣泛使用的解析器生成工具主要基于 LALR(1) 技術,但它們通常内置了對運算符優先級和結合性聲明的支持(使用
%left
, %right
, %nonassoc
指令)。這些聲明本質上是在幫助工具自動處理類似算符優先關系的問題,盡管其核心引擎是 LALR(1)。
權威參考來源:
- Compilers: Principles, Techniques, and Tools (2nd Edition) - Alfred V. Aho, Monica S. Lam, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman (Pearson Education, Inc., 2007) - 通常稱為“龍書”。這是編譯器領域的經典權威教材。第 4 章 “Syntax Analysis” 詳細介紹了自底向上解析,并在 4.6 節 “Introduction to LR Parsing: Simple LR” 之前的讨論中,通常會涵蓋算符優先文法作為自底向上解析的一種重要方法(尤其是在處理表達式時)。它清晰闡述了算符優先關系的定義、優先關系表的構造以及算符優先分析算法。參見教材第4章。
- Modern Compiler Implementation in C / Java / ML (系列書籍) - Andrew W. Appel (Cambridge University Press) - 這些書籍是編譯器實現的現代經典教材。在講解語法分析(Parsing)部分,通常會讨論自底向上解析技術,并解釋算符優先分析的基本原理及其在表達式解析中的應用,同時也會指出其與更通用的 LR 分析技術的區别和聯繫。參見教材相關章節。
- 《編譯原理及實踐》 (Compilers: Principles and Practice) - Kenneth C. Louden (機械工業出版社引進) - 該書第 5 章 “Bottom-Up Parsing” 明确包含了對 Operator-Precedence Parsing 的專門講解,包括優先關系的定義、優先表的構建以及分析算法的步驟,是理解該概念的優秀資源。參見教材第5章。
- 《計算機科學技術名詞》第三版 (科學出版社) - 這是全國科學技術名詞審定委員會公布的權威計算機術語詞典。其中應包含“算符優先文法”、“運算符優先級”、“結合性”等術語的标準中文定義和英文對照。這是确認标準譯名和概念定義的權威依據。參見該詞典相關條目。
算符優先順序文法是一種通過精确定義運算符(及界限符)之間的優先級(⋖, ≐, ⋗)和結合性來解決表達式解析歧義的特殊上下文無關文法。其核心是構建一個無沖突的算符優先關系表,驅動自底向上的語法分析過程。它在高效解析算術和布爾表達式方面具有顯著優勢,是編譯器構造中處理表達式的重要理論基礎,盡管其描述能力不及更通用的 LR 文法。理解該概念對于掌握語法分析技術和編譯器原理至關重要。
網絡擴展解釋
算符優先順序文法是編譯原理中用于處理表達式語法分析的一種方法,其核心是通過定義運算符之間的優先級和結合性來确定表達式的計算順序。以下是詳細解釋:
1.基本定義
算符優先文法屬于上下文無關文法的子類,專門用于描述運算符的優先級和結合規則。它要求所有産生式的右部不包含兩個相鄰的非終結符,且不含空産生式(ε産生式)。例如,算術表達式文法中的運算符(如+、*)需滿足特定優先級關系。
2.優先關系
算符優先文法通過三種關系定義運算符的優先級:
- <·(低于):左側運算符優先級低于右側運算符。
- ·=·(等于):左右運算符優先級相等(通常用于括號匹配)。
- ·>(高于):左側運算符優先級高于右側運算符。
例如,在表達式 ( a + b c ) 中,運算符優先級滿足+ <· ,因此先計算 ( b * c )。
3.特點與限制
- 特點:
- 適用于自底向上語法分析(如移進-歸約分析)。
- 可高效處理多優先級運算符的嵌套結構。
- 限制:
- 無法處理所有上下文無關文法(如右部含相鄰非終結符的文法)。
- 對運算符結合性(左結合或右結合)需顯式定義。
4.應用場景
算符優先文法廣泛用于表達式解析:
- 構造優先關系表:根據文法規則生成運算符的優先關系矩陣。
- 語法分析過程:通過比較棧頂和輸入符號的優先級,決定移進或歸約操作。例如,解析 ( a + b c ) 時,優先歸約 ( b c ) 為中間結果,再處理加法。
5.優缺點
- 優點:實現簡單,適合快速解析複雜表達式。
- 缺點:無法處理所有文法(如含非終結符嵌套的結構),需結合其他方法(如LR分析)彌補不足。
通過算符優先順序文法,編譯器能準确确定表達式的計算順序,是語法分析階段的關鍵技術之一。其核心思想是通過局部優先關系解決全局結構的歧義問題。
分類
ABCDEFGHIJKLMNOPQRSTUVWXYZ
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