1. Конечный автомат – таблица Сигнал А Сигнал Б Сигнал В Состояние 0 (начальное) Выполнить Действие A0 Перейти в состояние 1 Выполнить действие Б0 Оставаться в состоянии 0 Выполнить Действие В0 Перейти в состояние 1 Состояние 1 (конечное) Выполнить действие А1 Оставаться в состоянии 1 Выполнить Действие Б1 Перейти в состояние 0 Выполнить Действие В1 Перейти в состояние 0 Состояния Сигналы

2. Конечный автомат – граф А,В Б Б,В А

3. Конечный автомат – язык А В БА БВ ББА Б....БББВ АААААА ББББАААА БВВБАВВА ... Примеры допустимых последовательностей Б*(В|А)А*((Б|В)Б*(В|А)А*)* Язык ::= ФРАЗА (РАЗДЕЛИТЕЛЬ ФРАЗА)* ФРАЗА = Б*(В|А)А* РАЗДЕЛИТЕЛЬ = Б|В 1 0 1 А,В Б Б,В А

4. Конечный автомат - определение Q — конечное множество состояний автомата; q 0 — начальное состояние автомата F — множество заключительных (или допускающих) состояний Σ — входной алфавит (конечное множество допустимых входных символов), из которого формируются строки, считываемые автоматом; δ — заданное отображение / функция переходов автомата

6. Конечный автомат – реализация Int state = 0; // q0; while(char c = getkey()) { switch(state) { Case 0: goto st0; Case 1: goto st1; } St0: switch(c) { Case 'А': state = 1; goto end; Case 'Б': goto end; Case 'В': state = 1; goto end; } St1: switch(c) { Case 'А': goto end; Case 'Б': state = 0; goto end; Case 'В': state = 0; goto end; } End: } If (state == 1) exit_ok(); // state in F else exit_fail();

7. изоморфизм Сигнал А Сигнал Б Сигнал В Состояние 0 (начальное) Выполнить Действие A0 Перейти в состояние 1 Выполнить действие Б0 Оставаться в состоянии 0 Выполнить Действие В0 Перейти в состояние 1 Состояние 1 (конечное) Выполнить действие А1 Оставаться в состоянии 1 Выполнить Действие Б1 Перейти в состояние 0 Выполнить Действие В1 Перейти в состояние 0 Б*(В|А)А*((Б|В)Б*(В|А)А*)* Int state = q0; while(char c = getkey()) { switch(state) { Case 0: goto st0; Case 1: goto st1; } St0: switch(c) { Case 'А': state = 1; goto end; Case 'Б': goto end; Case 'В': state = 1; goto end; } St1: switch(c) { Case 'А': goto end; Case 'Б': state = 0; goto end; Case 'В': state = 0; goto end; } End: } If (state in F) exit_ok(); else exit_fail(); 1 0 1 А,В Б Б,В А

9. Автомат с конечным числом состояний

10. Машина

11. (Регулярный) язык

13. DFA – Deterministic finite automate

14. machine

15. language

16. expression

18. GREP

19. Lex

21. PCRE

22. POSIX

23. Python, PHP, ...

24. Регулярные выражения нерегулярность ([a-zA-Z]+)+ Классическая задача предпечатной подготовки s/ ([a-zA-Z]+)+ / /g perl -pi -e ' s/ ([a-zA-Z]+)+ / /g ' book.txt НЕРЕГУЛЯРНОСТЬ !!!

25. Регулярные выражения PERL NFA print "YES" if ( $ARGV[0] =~ /( a (?{ print "a1 "; }) b (?{ print "b1 "; }) cX ) | ( a (?{ print "a2 "; }) b (?{ print "b2 "; }) cd )/x ) # ./prog.pl abcd a1 b1 a2 b2 YES RAGEL DFA # ./prog_rl abcd a1 a2 b1 b2 YES

26. Ragel http://www.complang.org/ragel/ Adrian D. Thurston "Parsing Computer Languages with an Automaton Compiled from a Single Regular Expression." In 11th International Conference on Implementation and Application of Automata (CIAA 2006), Lecture Notes in Computer Science, volume 4094, pp. 285-286, Taipei, Taiwan, August 2006. pdf .

27. Ragel – пример fsm := ( 'a' %{ print(“a1”); } 'b' %{ print(“b1”); } 'cX' ) | ( 'a' %{ print(“a2”); } 'b' %{ print(“b2”); } 'cd' );

28. Ragel – пример %%{ Machine example; fsm := ('a' %{ print(“a1”); } 'b' %{ print(“b1”); } “cX” ) | ('a' %{ print(“a2”); } 'b' %{ print(“b2”); } “cd” ); write data; }%% Int main(int, char** argv) { const char p = argv[0]; const char pe = p + strlen(p) + 1; int cs; %% write init; %% write exec; If (cs == example_error) return 2; return cs < example_first_final; }

29. Ragel – пример # mcedit example.rl # ragel6 example.rl -C -o example.cpp # gcc -o example example.cpp # ./example 'abcd' a1 a2 b1 b2 yes

30. Ragel host language host language: -C The host language is C, C++, Obj-C or Obj-C++ (default) -D The host language is D -J The host language is Java -R The host language is Ruby -A The host language is C#

31. Ragel – generated code style code style: (C/D/Java/Ruby/C#) -T0 Table driven FSM (default) code style: (C/D/Ruby/C#) -T1 Faster table driven FSM -F0 Flat table driven FSM -F1 Faster flat table-driven FSM code style: (C/D/C#) -G0 Goto-driven FSM -G1 Faster goto-driven FSM code style: (C/D) -G2 Really fast goto-driven FSM -P<N> N-Way Split really fast goto-driven FSM

32. Ragel – parse float action dgt { printf(&quot;DGT: %c&quot;, fc); } action dec { printf(&quot;DEC: .&quot;); } action exp { printf(&quot;EXP: %c&quot;, fc); } action exp_sign { printf(&quot;SGN: %c&quot;, fc); } action number { /*NUMBER*/ } number = ( [0-9]+ $dgt ( '.' @dec [0-9]+ $dgt )? ( [eE] ( [+] $exp_sign )? [0-9]+ $exp )? ) %number; main := ( number '' )*;

33. Ragel – parse float st0: if ( ++p == pe ) goto out0; if ( 48 <= (*p) && (*p) <= 57 ) goto tr0; goto st_err; tr0: { printf(&quot;DGT: %c&quot;, (*p)); } st1: if ( ++p == pe ) goto out1; switch ( (*p) ) { case 10: goto tr5; case 46: goto tr7; case 69: goto st4; case 101: goto st4; } if ( 48 <= (*p) && (*p) <= 57 ) goto tr0; goto st_err;

34. Ragel – parse float

36. Parsing data formats.

37. Lexical analysis of programming languages.

38. Validating user input.

40. state chart operators

41. a scanner operator

43. Control non-determinism using guarded operators.

44. Minimize state machines using Hopcroft's algorithm.

45. Visualize output with Graphviz.

46. Use byte, double byte or word-sized alphabets.

47. Generate C, C++, Objective-C, D, Java or Ruby code with no dependencies.

48. Choose from table or control flow driven state machines.

50. machine fsm_name;

51. Machine definition

52. <name> = <expression>;

53. Machine instantiation

54. <name> := <expression>;

55. Including ragel code

56. include FsmName “inputfile.rl”;

58. # comment until eol

59. Literal string / regexp

60. 'string' “string” [symbol_class] /basic_regex/

61. Integer

62. 1 0xFE -2

63. Host language block

64. { actionCodeCpp() }

66. “ hello” 'hello'

67. 'h' . 'e' . 'l' . 'l' . 'o'

68. 0x68 0x65 0x6c 0x6c 0x6f

70. [hello]

71. 'h' | 'e' | 'l' | 'l' | 'o'

72. 0x68 | 0x65 | 0x6c | 0x6c | 0x6f

74. /ab*[c-z].*[123]/

76. – ascii – Ascii characters. 0..127

77. – extend – Ascii extended characters. This is the range -128..127 for signed alphabets and the range 0..255 for unsigned alphabets.

78. – alpha – Alphabetic characters. [A-Za-z]

79. – digit – Digits. [0-9]

80. – alnum – Alpha numerics. [0-9A-Za-z]

81. – lower – Lowercase characters. [a-z]

83. – cntrl – Control characters. 0..31

84. – graph – Graphical characters. [!-~]

85. – print – Printable characters. [ -~]

86. – punct – Punctuation. Graphical characters that are not alphanumerics. [!-/:-@[-‘{-~]

87. – space – Whitespace. [ ]

88. – zlen – Zero length string. &quot;&quot;

89. – empty – Empty set. Matches nothing. ^any

90. Ragel – operators

92. expr | expr

93. Intersection

94. expr & expr

97. expr – expr

98. expr1 – (any* expr2 any*)

100. expr*

101. One or more repetition

102. expr+

103. expr . Expr*

104. Optional

105. expr?

107. !expr

108. any* - expr

109. Character negation

110. ^expr

111. any - expr

114. expr > action

116. expr @ action

117. All Transition action

118. expr $ action

119. Leaving action

120. expr % action

121. Ragel – actions

123. From-state actions

125. Local error actions Reset p, move pe, modify st

128. Alphtype unsigned short / private alphabet

129. Direct fsm spec with -> operator

130. Controlling nondeterminism with $precedence

131. Guarded concatenation

132. Getkey access, host face, streaming

133. Modularization