1编译原理概述.pptVIP

编译原理 第一章 概 述 内容 1.1 编译程序 1.2 编译过程 1.3 编译程序的基本结构 1.4 编译程序的生成方法 1.5 编译技术的发展和应用 1.1 编译程序(compiler) 翻译程序 自然语言：汉语←→阿拉伯语 高级程序设计语言←→机器语言 源语言文本→(翻译)→等价目标言语文本 编译程序： 是现代计算机系统的基本组成部分 从功能上看，编译程序就是一个语言翻译程序,它把一种语言(源语言)书写的程序翻译成等价的机器语言(目标语言)的程序. 编译程序 功能 编译程序所处的层次 软件 分类 软件：计算机系统中的程序及其文档 系统软件：居于计算机系统中最靠近硬件的一层，其他软件一般都通过系统软件发挥作用。他和具体的应用领域无关，如编译系统和操作系统等。 语言处理系统：把软件语言书写的各种程序处理成可在计算机上执行的程序。 软件语言：用于书写软件的语言。它主要包括需求定义语言，功能性语言，设计性语言，程序设计语言以及文档语言。 语言转(变)换系统 高级语言解释程序(interpreter) 解释程序，也是一种翻译程序，将源程序作为输入并执行，边解释边执行。 与编译程序的不同 不生成目标代码 能支持交互环境 内容 1.1 编译程序 1.2 编译过程 1.3 编译程序的基本结构 1.4 编译程序的生成方法 1.5 编译技术的发展和应用 1.2 编译过程 编译过程也是一种语言的翻译过程 类似于外文的翻译过程 如：It is a small world. 单词 语法 语义 修饰 中文 世界真小，人生何处不相逢，冤家路窄 外文翻译与编译 英译与编译的比较 编译过程 图 编译过程 从概念上来讲，一个编译程序的整个工作过程是划分成若干个阶段进行的，每个阶段将源程序的一种表示形式转换成另一种表示形式，各个阶段进行的操作在逻辑上紧密连接在一起。 典型的划分方法：一个编译过程划分成词法分析、语法分析、语义分析和中间代码生成，代码优化和目标代码生成五个阶段。 另外两个重要的工作：表格管理和出错处理与上述五个阶段都有联系 1、词法分析阶段 从左到右一个字符一个字符地读入源程序，对构成源程序的字符流进行扫描和分解 根据语言的词法规则（单词符号的形成规则） 从而识别出一个个单词具有独立意义的单词(也称单词符号，简称符号)。 词法分析 例 程序段 float r,h,s; s=2*3.1416*r*(h+r); 词法分析识别出以下单词符号： 基本字 float 标识符 r h s 常数 2 3.1416 运算符 * + 界符 ( ) ; = 2、语法分析 是在词法分析的基础上 根据语法规则（语法单位的形成规则） 从单词符号中识别出各种语法单位 如“语句”，“表达式”，“注释”等 表示成语法树 并进行语法检查 检查语法单位在语法结构上的正确性 语法分析 例 s=2*3.1416*r*(h+r); s 变量2*3.1416*r*(h+r) 表达式变量=表达式 是正确的 赋值语句 语法分析例之语法树 id1=id2+id3*10经语法分析得知其c语言的赋值语句 3 语义分析及中间代码生成 语义，对语言的语法单位赋予具体的意义 对每种语法单位进行静态 语义审查，分析其含义 用另一种语言形式来描述这种语义 比源语言更接近于目标语言的一种中间代码 如四元式 或直接用目标语言 语义分析主要的任务 完成静态语义审查和处理 上下文相关性审查 类型匹配审查 类型转换 如：s=2*3.1416*r*(h+r); 赋值语句的语义：计算赋值符号右边表达式的值，送到赋值号左边的变量中。 检查赋值号左右两边的类型是否匹配 根据赋值语句的语义，将它翻译成四元式中间代码 中间代码生成 4 代码优化 对前阶段产生的中间代码进行等价变换或改造 以期获得更高效的，即省空间和时间的目标代码 主要包括局部优化和循环优化等 代码优化 例 t1 = b* c t1 = b* c t2 = t1+ 0 t2 = t1 + t1 t3 = b* c a = t2 t4 = t2 + t3 a = t4 5 目标代码生成 将中间代码变换成 特定机器上的绝对指令代码 或可重定位的指令代码 或汇编指令代码 目标代码生成 例 编译过程 图 6 表格管理 建立表格，登记源程序中的或编译过程中产生的一些信息 编译各阶段都涉及到构造、查找、修改有关表格中信息 如符号表 记录源程序中使用的名字 收集每个名字的各种属性信息 类型、作用域、分配存储信息 7