编译原理my第1章2006.pptVIP

编 译 原 理Compiler Principles 关于编译原理 内容 介绍编译程序的工作原理与构造方法，详细介绍如何将一个用高级语言编写的源程序翻译成机器指令程序。 目的 了解编译程序的实现原理和技术。 利用从本课程学习到的知识，增强编写和调试程序的能力。 作用 编译原理是介绍如何将高级程序设计语言变换成计算机硬件所能识别的机器语言，以便计算机进行处理 它的理论基础坚实，其形式化系统不仅应用于翻译技术（中文翻译为英文），还大量应用于人工智能、多媒体技术及数据库等领域 学习任务 掌握编译的理论基础和形式化系统 了解编译的全过程及其具体实现方法 目的 了解编译程序的实现原理和技术。 利用从本课程学习到的知识，增强编写和调试程序的能力。 学习方法 认真听课，认真理解书中的基本概念、基本原理与基本算法 弄懂书中的例题与习题 在看书的时候或理解例题时候，一定要画出相应的细节变化过程，通过画图来加深理解 在理解的基础上记忆 理论结合实践 2. 几个概念 翻译：指能把某种语言的源程序，在不改变语义的条件下，转换成另一种语言程序——目标程序 翻译程序：把源程序翻译成与之等价的目标程序的程序。 汇编程序：源程序是汇编语言，目标程序是机器语言的翻译程序。 编译的两种类型 编译程序：源程序是高级语言，目标语言是某种汇编语言或机器语言的翻译程序。 解释程序：将某种高级语言程序作为输入接受并解释执行，不产生能被执行的结果目标代码。 接受某个高级语言的一个语句输入，进行解释并控制计算机执行，马上得到这句的执行结果，然后再接受下一句 编译过程可分为两个阶段或三个阶段： 语法分析 任务:以词法分析输出的单词序列为输入，根据语言的语法规则，把单词符号串分解成各类语法单位，如短语、句子、序列段等。如“X+0.6*Y”，在工程计算语言中被识别属于“算术表达式” 。 语法规则：语言的规则，又称为文法；规定单词如何构成语法、语句、过程和程序。 表示：BNF：A::=B|C 一个语法规则（文法）的实例：句子::=主谓宾 主语::=定名词 语法分析方法：推导：最左推导、最右推导 规约：最右规约、最左规约 语法树的方式 语义分析： 对语法分析识别出的各类语法范畴，判定各语法成分的含义和功能，确定它们的属性或执行时应运行的运算或操作。 中间代码生成 中间代码是一种结构简单、含义明确的记号系统，是介于源语言和目标语言之间的语言代码，一般独立于具体硬件。 任务是产生介于代码和目标代码之间的一种代码 分为两个阶段：对每个语法范畴进行静态语义检查；若语义正确，就进行中间代码的翻译。 常用逆波兰式、三元式、四元式及树型结构等。句子到中间代码、中间代码到二进制代码。 代码优化 对中间代码进行等价变换，以期最终产生更高效（省时间、省空间）的目标代码，优化策略主要有公共子表达式提取，循环优化等等。 两个标准： 空间指标：目标程序所占的存储空间的大小； 时间指标：目标程序运行时所需的时间指标。 原则：等价变换 主要方面：公共子表达式的提取、合并已知量、 删除无用语句、循环优化等 目标代码生成 接受中间代码（或经优化处理之后），变换为机器语言或汇编语言形式的目标程序。 目标代码主要有三种形式： 绝对地址码：可立即执行的目标代码，但每种型号的机器 目标代码都不同，不可能为每种机器都编 一个编译程序； 汇编语言：汇编语言程序，需要通过汇编程序汇编后才能 运行。 浮动地址码：先将各目标模块连接起来确定变量、常量在 主存中的位置，装入主存后才能成为可以运 行的绝对指令代码，需要由连接程序连接。 信息表格 编译程序在工作过程中需保持的一系列用以登记源程序各类信息和编译各阶段进展情况的表格。 与编译前三个阶段有关的表格有： 符号名表、常数表、过程引用表。 标号表：登记标号的定义与应用，执行哪条语句对应的四元式，词法分析时建立这个表，记录标号10，生成中间代码时，生成对应的四元式，填入该表中的四元式 例：10 if …… goto 10； 入口名表 作用：登记过程的层号，分程序符号表入口等 中间代码表：生成中间代码时生成 上节编译的六个阶段是编译程序工作的动态特征，每个阶段的工作都和“出错处理”与“表格管理”功能摸块相关。这八部分为典型编译程序具有的。它们之间的控制流及信息流如下： 3）多遍扫描：将整个编译程序划分成若干个相继执行的模块,