Stefan Sokołowski JĘZYKI FORMALNE I METODY KOMPILACJI Inst Informatyki Stosowanej, PWSZ Elbląg, 2015/2016 JĘZYKI FORMALNE reguły gry Wykład1,str1 Zasadnicze informacje: http://iispwszelblagpl/ stefan/dydaktyka/jezform slajdy do wykładów można(należy) robić notatki ale nie warto przepisywać slajdów z ekranu szkicowy program wykładu i laboratorium zadania z laboratorium spis literatury itd Uwaga: przeczytanie tych materiałów nie wystarczy do zaliczenia!
JĘZYKI FORMALNE reguły gry Wykład1,str2 Kontakt ze mną: konsultacje: piątki, 15:15 16:00 w pok 322 e-mail: ssokolowski@infugedupl antyspam: unikać frikoprowajderów; najlepiej używać konta mailowego w IIS PWSZ Wymaganie wstępne: zaliczone Podstawy programowania JĘZYKI FORMALNE reguły gry Wykład1,str3 Zaliczenie przedmiotu: laboratorium:min56pktna100 wykład:min56pktna100(doliczamewpunktydodatkowezaaktywność w trakcie wykładu i za znalezienie błędów w slajdach) NIE MA ZWOLNIEŃ! ocenaostateczna:04 laboratorium+06 wykład Skala ocen: 2 0 55 56 6263 727382 83 91 92 100 33+ 4 4+5
Napisy w różnych językach Wykład1,str4 chińskie przysłowie: lód o grubości trzech stóp nie bierze się z jednego mroźnego dnia preludium i fuga C-dur Bacha Napisy w różnych językach Wykład1,str5 Interesują nas napisy liniowe, w których znaki następują jeden za drugim, jednowymiarowo Nie interesują nas napisy wielowymiarowe Wetlina, Berehy i Połonina Caryńska
Język formalny Wykład1,str6 (nieformalny) M {a,aback,abandon,abase,,zoom} język(skończony) składający się ze słów języka angielskiego {0,1,10,11,100,101,} język(nieskończony) składający się z liczb binarnych { a n b n n 0 } ={λ,ab,aabb,aaabbb,} język(nieskończony) składający się z takich słów, w których występujątylkoliteryaib, liczbaliterajestrównaliczbieliterb, wszystkie litery a poprzedzają wszystkie litery b Język formalny Wykład1,str7 DEFINICJA: MΣ skończony niepusty alfabet, czyli zbiór tzw liter słowo dowolny ciąg skończonej długości o elementach z Σ Σ zbiórwszystkichsłów język dowolnyzbiórsłówl Σ nie mylić! Mλ słowopuste(ciągliterodługości0) Uwaga:toniejestlitera! def ={} język pusty(nie zawierający żadnego słowa) Λ def ={λ} język zawierający wyłącznie słowo puste M1( 2 1)(1 (2 1)() słowonadalfabetemσ def ={(,),,,1,2} {λ,a,b,ab,ba} języknadalfabetemσ def ={a,b}zawierającypięćsłów { a n n 0 } ={λ,a,aa,aaa,} jęznieskończnadalfσ def ={a}
Jak porządnie opisać język nieskończony? Wykład1,str8 {λ,ab,aabb,aaabbb,} cooznaczająkropeczki? { a n b n n 0 } lepiej,alesąniepożądaneelementyobce (liczby,zmienne,relacje,) Język definiujemy na dwa sposoby Przez generator cokolwiek wyprodukuje, uważamy za należące do języka akceptor cokolwiek zatwierdzi, uważamy za należące do języka Opis języka programowania przeznaczony dla programisty powinien być generatorem ma wyjaśniać, jak pisać poprawne programy Kompilator języka programowania powinien zawierać akceptor sprawdzający, czy program na jego wejściu należy do języka Generatory: gramatyki bezkontekstowe Wykład1,str9 DEFINICJA: Gramatyka bezkontekstowa G M alfabetterminalnyσ; alfabet nieterminalny lub pomocniczy N(rozłączny z Σ); skończonyzbiórpprodukcjipostacia w, gdziea Niw (N Σ) ; wybrany nieterminal S N nazywany symbolem początkowym albo aksjomatem gramatyki MTerminale: a, b Nieterminale: A Produkcje: A λ A aaa A bab
Jak gramatyka definiuje język? Wykład1,str10 DEFINICJA: Wywodliwość M jeśliwpjestprodukcjaa w,todladowolnychsłów u,v (N Σ),słowouwvnazywamybezpośredniowywodliwymze słowauav,cooznaczamyuav G uwv; jesliw 1 G w 2,w 2 G w 3,,w n 1 G w n,tosłowow n nazywamy wywodliwymzesłowaw 1,cooznaczamyw 1 Gw n DEFINICJA: Język L(G) generowany przez gramatykę G Mskłada się z tych słów{ wywodliwych z aksjomatu, które już nie zawierają nieterminali:l(g) def = w Σ S G w } MGramatyka: A λ A aaa A bab A bab bbabb bbaaabb bbaabb qq A bbaabb L(G) Fakt: ML(G)= { ww R w {a,b} } Jak gramatyka definiuje język? NIE MYLIĆ: Wykład1,str11 A λ A 0A1 formalny symbol w produkcji w gramatyce relacja bezpośredniej wywodliwości: jeślia wtoa w alenp0a1 00A11 anieprawda,że0a1 00A11 relacjawywodliwości: jeśliw 1 w 2 tow 1 w 2 alenpa 0011 anieprawda,żea 0011
Jak gramatyka definiuje język? Wykład1,str12 MGramatykaG: E T E E+T T F T T F F a F (E) E E+T T+T F+T a+t a+t F a+f F a+a F a+a a F+T F F+F F Jak gramatyka definiuje język? Wykład1,str13 MGramatykaG: E T E E+T T F T T F F a F (E) E T F (E) (E+T) (T+T) (F+T) (a+t) (a+f) (a+a) F+T F F+F F L(G)=wyrażeniaarytmetycznezbudowaneza,+,,(i)