gcc语言编译原理_CompilingBinaryFilesUsingACompiler

Making plain binary?les using a C compiler(i386+)

Cornelis Frank

April10,2000

I wrote this article because there isn’t much information on the Internet concerning this topic and I needed this for the EduOS project.

No liability is assumed for incidental or consequential damages in connection with or arising out of use of the information or programs contained herein.

So if you blow up your computer because of my bad“English”that’s your problem not mine. 1Which tools do you need?

An i386PC or higher.

A Linux distribution like Red Hat or Slackware.

GNU GCC compiler.This C compiler usually comes with Linux.To check if you’re having GCC type the following at the prompt:

gcc--version

This should give an output like:

2.7.2.3

The number probably will not match the above one,but that doesn’t really matter.

The binutils for Linux.

NASM Version0.97or higher.The Netwide Assembler,NASM,is an80x86assembler designed for portability and modularity.It supports a range of object?le formats,including Linux‘a.out’and ELF,NetBSD/FreeBSD,COFF,Microsoft16-bit OBJ and Win32.It will also output plain binary?les.Its syntax is designed to be simple and easy to understand, similar to Intel’s but less complex.It supports Pentium,P6and MMX opcodes,and has macro capability.

Normally you don’t have NASM on your system.Download it from:

https://www.wendangku.net/doc/1514604543.html,/pub/Linux/devel/lang/assemblers/

A text editor like pico or emacs.

1See also:Intel Architecture Software Developer’s Manual,V olume1:Basic Architecture,1.4.1.Bit and Byte Order

2See also:Intel Architecture Software Developer’s Manual,V olume1:Basic Architecture,4.2.2.Stack Alignment

0000000021

1111111121

000000002

010

Wherein x stands for a number represented in base x.Notice also that negative numbers are characterized by having the high bit on.Of course you don’t have to do the conversion to a negative version of a certain number yourself.The IA-32architecture has a speci?c instruction for this,called NEG.Table1shows us the two’s complement representation of a char.The advantage

Range

unsigned12825501127

3See also:Intel Architecture Software Developer’s Manual,V olume1:Basic Architecture,6.3.2.1.Type Conver-sion Instructions

4See also:Intel Architecture Software Developer’s Manual,V olume1:Basic Architecture,3.3.Memory Organi-zation

5See also:Intel Architecture Software Developer’s Manual,V olume3:System Programming Guide,Chapter3: Protected-mode memory management

6Source:A Book on C,fourth edition,A.10.Variable Arguments

start ,the variable v is the last argument that is declared in the header to your

variable argument function de?nition.This variable cannot be of storage class register ,and it cannot be an array type or a type such as char that is widened by automatic conversions.The macro va arg accesses the next argument in the list.The macro va

rounded

start will let the

argument

ebp ebp + 0x4ebp + 0x8

Figure 2:The arguments on the IA-32stack

pointer ap point to the variable after the given (?rst)variable v .This macro doesn’t return anything (indicated by the leading (void)).

The macro va

end will reset the argument pointer ap without returning anything.

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编译原理

致谢： 2005级周朝丽、丛志环、张云华、周娇、陈亮、陶锌、张世强等同学不仅对讲义的进一步完善提出了宝贵的意见和建议，而且提出的许多富有探讨性的问题，不仅令我进一步思考，同时也令讲义的许多内容进一步丰富，在此，本人、现在已经看到、未来将会看到该讲义的人对各位的“答疑解惑”表示由衷的谢意！ 参考书目： 1.编译原理，Alfred V. Aho, Ravi Sethi, Jeffrey D. Ullman著，李建中，姜守旭译。机械工 业出版社，2003 Compilers Principles, Techniques, and Tools（英文版名字） 2.编译原理及实践，（美）Kenneth C. Louden著，冯博琴等译。机械工业出版社，2000 Compiler Construction: Principles and Practice （英文版名字） 3.编译原理习题与解析(第2版)/伍春香编著-.--北京:清华大学出版社,2006 4.编译原理=Compiling Principle/周经野，张继福主编-.--武汉:武汉理工大学出版社,2003 5.程序设计语言编译方法. 肖军模编著. 大连理工大学出版社，2000。 6.程序设计语言编译原理/陈火旺等编.--北京:国防工业出版社,1984 7.编译方法/金成植编.--北京:高等教育出版社,1984 8.编译原理/蒋立源主编.--西安:西北工业大学出版社,1993.8 9.编译原理和技术/陈意云, 马万里编译.--安徽:中国科学技术大学出版社,1989.12 10.编译原理及其习题解答/何炎祥...[等]编著-.--武汉:武汉大学出版社,2004。 11.形式语言与自动机理论 12.FORTRAN语言程序设计，谭浩强、田淑清编著，高等教育出版社，1987年5月。 13.PASCAL程序设计，郗曼丽编著，陕西科学技术出版社。 14.讲义的一些部分来源于互联网上的多种资源，其链接难以一一提供，在此，谨向大家 致以真诚地敬意和诚挚的谢意，感谢大家通过互联网提供的极为有益的帮助和指导。 1

四川大学编译原理期末复习总结

一、简答题 1.什么是编译程序 答：编译程序是一种将高级语言程序(源程序)翻译成低级语言(目标程序)的程序。 将高级程序设计语言程序翻译成逻辑上等价的低级语言(汇编语言,机器语言)程序的翻译程序。 2.请写出文法的形式定义 答：一个文法G抽象地表示为四元组 G=（Vn,Vt,P,S） –其中Vn表示非终结符号 –Vt表示终结符号，Vn∪Vt=Ｖ(字母表)，Vn∩Vt=φ –S是开始符号， –P是产生式，形如：α→β(α∈V+且至少含有一个非终结符号，β∈V*) 3.语法分析阶段的功能是什么 答：在词法分析的基础上，根据语言的语法规则，将单词符号串分解成各类语法短语(例：程序、语句、表达式)。确定整个输入串是否构成语法上正确的程序。 4.局部优化有哪些常用的技术 答：优化技术1—删除公共子表达式 优化技术2—复写传播 优化技术3—删除无用代码 优化技术4—对程序进行代数恒等变换（降低运算强度） 优化技术5—代码外提 优化技术6—强度削弱 优化技术7—删除归纳变量 优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（代数简化） 优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（合并已知量） 5．编译过程分哪几个阶段 答：逻辑上分五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、目标代码生成。每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示。 6. 什么是文法 答：文法是描述语言的语法结构的形式规则。是一种工具，它可用于严格定义句子的结构； 用有穷的规则刻划无穷的集合；文法是被用来精确而无歧义地描述语言的句子的构成方式；文法描述语言的时候不考虑语言的含义。 7. 语义分析阶段的功能是什么 答：对语法分析所识别出的各类语法范畴分析其含义，进行初步的翻译(翻译成中间代码)； 并对静态语义进行审查。 8.代码优化须遵循哪些原则 答：等价原则：不改变运行结果 有效原则：优化后时间更短，占用空间更少 合算原则：应用较低的代价取得较好的优化效果 9.词法分析阶段的功能是什么 答：

编译原理知识点汇总

编译原理的复习提纲 1.编译原理=形式语言+编译技术 2.汇编程序： 把汇编语言程序翻译成等价的机器语言程序 3.编译程序： 把高级语言程序翻译成等价的低级语言程序 4.解释执行方式： 解释程序，逐个语句地模拟执行 翻译执行方式： 翻译程序，把程序设计语言程序翻译成等价的目标程序 5.计算机程序的编译过程类似，一般分为五个阶段： 词法分析、语法分析、语义分析及中间代码生成、代码优化、目标代码生成 词法分析的任务： 扫描源程序的字符串，识别出的最小的语法单位（标识符或无正负号数等） 语法分析是： 在词法分析的基础上的，语法分析不考虑语义。语法分析读入词法分析程序识别出的符号，根据给定的语法规则，识别出各个语法结构。 语义分析的任务是检查程序语义的正确性，解释程序结构的含义，语义分析包括检查变量是否有定义，变量在使用前是否具有值，数值是否溢出等。

语法分析完成之后，编译程序通常就依据语言的语义规则，利用语法制导技术把源程序翻译成某种中间代码。所谓中间代码是一种定义明确、便于处理、独立于计算机硬件的记号系统，可以认为是一种抽象机的程序 代码优化的主要任务是对前一阶段产生的中间代码进行等价变换，以便产生速度快、空间小的目标代码 编译的最后一个阶段是目标代码生成，其主要任务是把中间代码翻译成特定的机器指令或汇编程序 编译程序结构包括五个基本功能模块和两个辅助模块 6.编译划分成前端和后端。 编译前端的工作包括词法分析、语法分析、语义分析。编译前端只依赖于源程序，独立于目标计算机。前端进行分析 编译后端的工作主要是目标代码的生成和优化后端进行综合。独立于源程序，完全依赖于目标机器和中间代码。 把编译程序分为前端和后端的优点是： 可以优化配置不同的编译程序组合，实现编译重用，保持语言与机器的独立性。 7.汇编器把汇编语言代码翻译成一个特定的机器指令序列 第二章 1.符号，字母表，符号串，符号串的长度计算P18，子符号串的含义，符号串的简单运算XY，Xn， 2.符号串集合的概念，符号串集合的乘积运算，方幂运算，闭包与正闭包的概念P19，P20A0 ={ε} 3.重写规则，简称规则。非xx（V

编译原理习题及答案(整理后)

第一章 1、将编译程序分成若干个“遍”是为了。 b．使程序的结构更加清晰 2、构造编译程序应掌握。 a．源程序b．目标语言 c．编译方法 3、变量应当。 c．既持有左值又持有右值 4、编译程序绝大多数时间花在上。 d．管理表格 5、不可能是目标代码。 d．中间代码 6、使用可以定义一个程序的意义。 a．语义规则 7、词法分析器的输入是。 b．源程序 8、中间代码生成时所遵循的是- 。 c．语义规则 9、编译程序是对。 d．高级语言的翻译 10、语法分析应遵循。 c．构词规则 二、多项选择题 1、编译程序各阶段的工作都涉及到。 b．表格管理c．出错处理 2、编译程序工作时，通常有阶段。 a．词法分析b．语法分析c．中间代码生成e．目标代码生成 三、填空题 1、解释程序和编译程序的区别在于是否生成目标程序。 2、编译过程通常可分为5个阶段，分别是词法分析、语法分析中间代码生成、代码优化和目标代码生成。 3、编译程序工作过程中，第一段输入是源程序，最后阶段的输出为标代码生成程序。 4、编译程序是指将源程序程序翻译成目标语言程序的程序。

一、单项选择题 1、文法G：S→xSx|y所识别的语言是。 a. xyx b. (xyx)* c. x n yx n(n≥0) d. x*yx* 2、文法G描述的语言L(G)是指。 a. L(G)={α|S+?α , α∈V T*} b. L(G)={α|S*?α, α∈V T*} c. L(G)={α|S*?α,α∈(V T∪V N*)} d. L(G)={α|S+?α, α∈(V T∪V N*)} 3、有限状态自动机能识别。 a. 上下文无关文法 b. 上下文有关文法 c.正规文法 d. 短语文法 4、设G为算符优先文法，G的任意终结符对a、b有以下关系成立。 a. 若f(a)>g(b)，则a>b b.若f(a)

编译原理学习心得

编译原理学习心得 编译原理学习心得1 编译程序在计算机科学与技术的发展历史中发挥了巨大作用，是计算机系统的核心支撑软件。而“编译原理”这门课程一直以来是国内外大学计算机相关专业的重要课程。因为它的知识结构贯穿程序设计语言、系统环境以及体系结构，能以相对的视角体现从软件到硬件以及软硬件协同的整机概念。其理论基础又涉及形式语言与自动机、数据结构与算法等计算机学科的许多重要方面，为联系计算机科学理论和计算机系统的典范。 虽然编译原理这门课程在大多数的人里认为枯燥无味，学起来就像看天书一样。然而学习这门课程还是有一定的好处的。比如可以更加容易的理解在一个语言种哪些写法是等价的，哪些是有差异的，可以更加客观的比较不同语言的差异，并且学习新的语言的效率也会更加高，语言转换也会更加游刃有余。 不学“编译原理”这门课程的话，自己的编程思想会很浅显。而且编程也只仅仅停留在编程上，无法深入理解其中的原理。 学习编译原理的话，从文法、正规式、NFA与DFA的定义，下手，要用心动脑去体会 编译原理学习心得2

从联系最紧密的操作系统来说吧，你写多线程/多进程的程序就得和操作系统的知识打交道。写多线程得加锁吧，临界区、死锁的四个条件之类的标准的操作系统的内容吧(不得不吐槽一下，某国内一线电商干了三年的程序猿，写多线程居然不知道加锁，也是醉了)。进程间通信的几种方式什么管道、socket、共享内存等，这也是操作系统的内容吧。文件系统，这也是经常要打交道的东西。还有内存什么的，你做Android 开发，这些里边有很多东西都在系统层面被封装好了，但是你要是不知道原理，一旦出了错根本无从调试，况且你该不会打算写一辈子写Android 就是填逻辑吧。 然后，是编译原理，普通的程序猿是接触不到编译器或者虚拟机的开发的。但是这并不意味着编译原理就用不到。说个最常见的读取配置文件，只要你的配置文件有自定义的语法，你就要用编译原理的东西。还有类似于自动生成代码啦、正则表达式啦这些都算是编译原理的内容。你既然是写Java 的不了解虚拟机怎么可以，最基本的字节码总是需要能看懂的吧，分析一些疑难杂症的时候字节码还是很有用的。 最后，是计算机原理，如果只是做应用开发的话计算机原理其实不必要掌握的多深入，但是一些基本的概念还是要清楚的。比如寄存器、缓存、中断什么的，关键的时候可以帮助你调试。在一些对性能要求非常高的场合，也是很有作用的。此外，学了

编译原理课程设计心得体会

编译原理课程设计心得体会 假期期间我参加了由高平市教育局组织的构建高效课堂的培训，课题是三环节问题导学课课堂教学模式，张艳红老师论述了课堂是教学的主要阵地之一，是教师传授知识、学生学习知识的场所，教师和学生交往互动的空间，是教师引导学生发展、探究知识的主渠道，也是实现高效教学的主战场。要提高英语教学质量，就必须重视英语课堂教学，实现有效课堂教学。教师如何优化课堂教学，激发学生学习英语的兴趣，培养学生良好的英语学习习惯，通过这次理论学习和培训,使我对课堂有效教学有了更深刻的认知： 经过一个星期的编译原理课程设计，本人在老师的指导下，顺利完成该课程设计。通过该课程设计，收获颇多。 一、对实验原理有更深的理解 通过该课程设计，掌握了什么是编译程序，编译程序工作的基本过程及其各阶段的基本任务，熟悉了编译程序总流程框图，了解了编译程序的生成过程、构造工具及其相关的技术对课本上的知识有了更深的理解，课本上的知识师机械的，表面的。通过把该算法的内容，算法的执行顺序在计算机上实现，把原来以为很深奥的书本知识变的更为简单，对实验原理有更深的理解。 二、对该理论在实践中的应用有深刻的理解 要养成注释程序的好习惯，一个程序的完美与否不仅仅是实现功能，而应该让人一看就能明白你的思路，这样也为资料的保存和交流提供了方便;在设计课程过程中遇到问题是很正常德，但我们应该将每次遇到的问题记录下来，并分析清楚，以免下次再碰到同样的问题的课程设计结束了，但是从中学到的知识会让我受益终身。 通过把该算法的内容，算法的执行顺序在计算机上实现，知道和理解了该理论在计算机中是怎样执行的，对该理论在实践中的应用有深刻的理解。 自1987年就和程永革一起共事的歌舞话剧团演唱队队长骆汉泉含泪说道：“永革是我的好兄弟，这么多年，我们一起排练、演出，他的敬业精神一直留在我的脑海中，他的艺术才华和人品都给我们留下了深刻的印象。作为艺术人才，他尽职尽责，用自己的生命演绎出人生的追求。虽然他已经离我们而去，但是他难能可贵的责任担当和执着敬业的奉献精神一直感染着我们，我们也将在今后的工作中，以他为榜样，演好戏、做好人。” 月27日，全县《科学》教研会在城内小学召开。与其它学科教研会不同的是，《科学》教研会不是对新课标进行培训，而是科学课高效课堂的培训。原因是新拟定的《科学课程标准》还没有正式颁布。这次会议，全县专兼职老师一共100多人，观摩了三节高效课堂教学，聆听了龚主任所作的“构建自主探究式的高效课堂”专题讲座。

编译原理论文

《编译原理》课程论文 编译程序是现代计算机系统的基本组成部分之一，而且多数计算机系统都配有不止一个高级语言的编译程序，对有些高级语言甚至配置了几个不同性能的编译程序。从功能上讲，一个编译程序就是一个语言翻译程序。语言翻译程序把一种源语言书写的程序翻译成另一种目标语言的等价程序，所以总的说编译程序是一种翻译程序，其源程序是高级语言，目标语言程序是低级语言。 编译程序完成从源程序到目标程序的翻译工作，是一个复杂的整体的过程。从概念上来讲，一个编译程序的整个工作过程是划分成几个阶段进行的，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是紧密连接在一起的。一般一个编译过程是词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。 编写编译器的原理和技术具有十分普遍的意义，以至于在每个计算机工作者的职业生涯中，本书中的原理和技术都会反复用到。在这本书中，向我们介绍了文法的概念，在讲词法分析的章节中讲述了构造一个有穷自动机的方法，以及如何将一个不确定的有穷自动机转化成确定的有穷自动机和有穷自动机的最小化等方法。 词法分析相对来说比较简单。可能是词法分析程序本身实现起来很简单吧，很多没有学过编译原理的人也同样可以写出各种各样的词法分析程序。不过编译原理在讲解词法分析的时候，重点把正则表达式和自动机原理加了进来，然后以一种十分标准的方式来讲解词法分析程序的产生。这样的做法道理很明显，就是要让词法分析从程序上升到理论的地步。 词法分析中的重点是有穷自动机DFA的生成以及DFA和正规式与正规文法的关系。还要熟练掌握NFA转换为DFA的方法及DFA的化简。 词法分析的核心应该是构建DFA，最后维护一个状态转移表。通过转态转移的结果来识别词性。DFA的思想和字典树很像。NFA通过求每个状态的闭包后构造出的自动机与DFA等价。正则表达式闭包，连接，或三种操作都有相应的NFA与其等价。所以正则表达式==NFA==DFA。DFA状态最小化算法化简DFA。LL(1)文法主要就是根据FIRST集判断向哪条路径走，来避免回溯；LR(0)文法构造项

编译原理复习题及答案

编译原理复习题及答案一、选择题 1．一个正规语言只能对应( B ) A 一个正规文法 B 一个最小有限状态自动机 2．文法G[A]：A→εA→aB B→Ab B→a是( A ) A 正规文法 B 二型文法 3．下面说法正确的是( A ) A 一个SLR（1）文法一定也是LALR（1）文法 B 一个LR（1）文法一定也是LALR（1）文法 4．一个上下文无关文法消除了左递归，提取了左公共因子后是满足LL（1）文法的( A ) A 必要条件 B 充分必要条件 5．下面说法正确的是( B ) A 一个正规式只能对应一个确定的有限状态自动机 B 一个正规语言可能对应多个正规文法 6．算符优先分析与规范归约相比的优点是( A ) A 归约速度快 B 对文法限制少 7．一个LR（1）文法合并同心集后若不是LALR（1）文法( B ) A 则可能存在移进/归约冲突 B 则可能存在归约/归约冲突 C 则可能存在移进/归约冲突和归约/归约冲突 8．下面说法正确的是( A ) A Lex是一个词法分析器的生成器 B Yacc是一个语法分析器 9．下面说法正确的是( A ) A 一个正规文法也一定是二型文法 B 一个二型文法也一定能有一个等价的正规文法 10．编译原理是对(C)。 A、机器语言的执行 B、汇编语言的翻译 C、高级语言的翻译 D、高级语言程序的解释执行

11．(A)是一种典型的解释型语言。 A．BASIC B．C C．FORTRAN D．PASCAL 12．把汇编语言程序翻译成机器可执行的目标程序的工作是由(B)完成的。 A. 编译器 B. 汇编器 C. 解释器 D. 预处理器 13．用高级语言编写的程序经编译后产生的程序叫(B) A．源程序?B．目标程序C．连接程序D．解释程序14．(C)不是编译程序的组成部分。 A.词法分析程序 B.代码生成程序? C.设备管理程序 D.语法分析程序 15．通常一个编译程序中，不仅包含词法分析，语法分析，语义分析，中间代码生成，代码优化，目标代码生成等六个部分，还应包括(C)。 A．模拟执行器B．解释器?C．表格处理和出错处理 ??? D．符号执行器16．编译程序绝大多数时间花在(D)上。 A．出错处理B．词法分析C．目标代码生成D．表格管理 17．源程序是句子的集合，(B)可以较好地反映句子的结构。 A. 线性表 B. 树 C. 完全图 D. 堆栈 18．词法分析器的输出结果是(D)。 A、单词自身值 B、单词在符号表中的位置 C、单词的种别编码 D、单词的种别编码和自身值 19．词法分析器不能(D) A. 识别出数值常量 B. 过滤源程序中的注释 C. 扫描源程序并识别记号 D. 发现括号不匹配 20．文法：G：S→xSx | y所识别的语言是(D)。 A、xyx B、(xyx)* C、x*yx* D、x n yx n(n≥0) 21．如果文法G是无二义的，则它的任何句子α(A) A．最左推导和最右推导对应的语法树必定相同 B．最左推导和最右推导对应的语法树可能不同 C．最左推导和最右推导必定相同 D．可能存在两个不同的最左推导，但它们对应的语法树相同 22．正则文法(A)二义性的。 A. 可以是 B. 一定不是 C. 一定是 23．(B)这样一些语言，它们能被确定的有穷自动机识别，但不能用正则表达式表示。 A. 存在 B. 不存在 C. 无法判定是否存在 24．给定文法A→bA | ca，为该文法句子的是(C)

编译原理概念总结

第一章 引论 ? 为什么要用编译器 ? 与编译器相关的程序 ? 翻译步骤 ? 编译器中的主要数据结构 1、语言处理器 1、简单的说，一个编译器就是一个程序，它可以阅读以某一种语言（源语言）编写的程序，并把该程序翻译成一个等价的、用另一种语言（目标语言）编写的程序。 2、编译器的重要任务之一就是报告它在翻译过程中发现的源程序中的错误。 3、使用编译器是为了提高编程的速度和准确度。 4、与编译器相关的程序：解释程序（interpreter ）、汇编程序（assembler ）、连接程序（linker ）、装入程序（loader ）、预处理器（preprocessor ）、编辑器（editor ）、调试程序（debugger ）、描述器（profiler ）、项目管理程序（project manager ）。 5、解释器是另一种常见的语言处理器。它并不通过翻译的方法生成目标程序。从用户的角度来看，解释器直接利用用户提供的输入执行源程序中指定的操作。 6、一个源程序可能被分割成多个模块，并存放于独立的文件中。把源程序聚合在 一起的任务有时会由一个被称为预处理器（preprocessor ）的程序独立完成。预处理器还负责把那些称为宏的缩写形式转换为源语言的语句。 7、连接器（linker ）能够解决外部内存地址的问题。 8、加载器（loader ）把所有的可执行目标文件放到内存中执行。 2、一个编译器的结构 Output Source Program Front end Back end Object

1、将编译器看成黑盒，则源程序映射为在语义上等价的目标程序，而这个映射由两部分组成：分析部分和综合部分。 2、分析部分把源程序分解成多个组成要素，并在这些要素之上加上语法结构。 3、综合部分根据中间表示和符号表中的信息来构造用户期待的目标程序。 4、编译器的第一个步骤：词法分析（lexical）或扫描（scanning）。词法分析器读入组成源程序的字符流，并且将它们组成有意义的词素（lexeme）的序列。词法分析器产生词法单元（token）。 5、分隔词素的空格会被词法分析器忽略掉。 6、编译器的第二个步骤：语法分析（syntax）或解析（parsing）。语法分析器使用由词法分析器生成的各个词法单元的第一个分量来创建树形的中间表示。 7、语义分析（static semantic analysis）：语义分析器使用语法树和符号表中的信息 来检查源程序是否和语言定义的语义一致。它同时也收集类型信息，并把这些信息存放在语法树或符号表中，以便在随后的中间代码生成过程中使用。语义分析的一个重要部分是类型检查（type checking）。编译器检查每个运算符是否具有匹配的运算分量。 8、总的说，编译器的翻译步骤是：扫描程序----语法分析程序----语义分析程序---- 源代码优化程序----代码生成器----目标代码优化程序。 3、编译器结构中的主要数据结构 1、记号（token） 2、语法树（syntax tree） 3、符号表（symbol table） 4、常数表（literal table） 5、中间代码（intermediate code） 6、临时文件（temporary file） 4、将编译器分成了只依赖于源语言（前端（ front end））的操作和只依赖于目 标语言（后端（ back end））的操作两部分。 第二章词法分析 ? 扫描处理 ? 正则表达式 ? 有穷自动机 ? 从正则表达式到D FA ? 利用L e x自动生成扫描程序 1、Tokens记号标记：identifiers、keywords、integers、floating-point、symbols、strings、comments 1、使用正则表达式去描述程序语言tokens 2、一个正则表达式是归纳确定 3、一个正则表达式R描述一组字符串集合L(R) 4、L(R) = the language defined by R 5、所有的token都能用正则表达式表示 2、正则表达式： 1、基本正则表达式：他们是字母比哦啊中的单个字符且自身匹配

编译原理词法分析和语法分析报告+代码(C语言版)

词法分析 一、实验目的 设计、编制并调试一个词法分析程序，加深对词法分析原理的理解。 二、实验要求 2.1 待分析的简单的词法 （1）关键字： begin if then while do end 所有的关键字都是小写。 （2）运算符和界符 ： = + - * / < <= <> > >= = ; ( ) # （3）其他单词是标识符（ID）和整型常数（SUM），通过以下正规式定义： ID = letter (letter | digit)* NUM = digit digit* （4）空格有空白、制表符和换行符组成。空格一般用来分隔ID、SUM、运算符、界符和关键字，词法分析阶段通常被忽略。 2.2 各种单词符号对应的种别码： 输入：所给文法的源程序字符串。 输出：二元组（syn,token或sum）构成的序列。 其中：syn为单词种别码； token为存放的单词自身字符串； sum为整型常数。 例如：对源程序begin x:=9: if x>9 then x:=2*x+1/3; end #的源文件，经过词法分析后输出如下序列： (1,begin)(10,x)(18,:=)(11,9)(26,;)(2,if)…… 三、词法分析程序的算法思想： 算法的基本任务是从字符串表示的源程序中识别出具有独立意义的单词符号，其基本思想是根据扫描到单词符号的第一个字符的种类，拼出相应的单词符号。

3.1 主程序示意图： 主程序示意图如图3-1所示。其中初始包括以下两个方面： ⑴关键字表的初值。 关键字作为特殊标识符处理，把它们预先安排在一张表格中（称为关键字表），当扫描程序识别出标识符时，查关键字表。如能查到匹配的单词，则该单词为关键字，否则为一般标识符。关键字表为一个字符串数组，其描述如下： Char *rwtab[6] = {“begin”, “if”, “then”, “while”, “do”, “end”,}; 图3-1 （2）程序中需要用到的主要变量为syn,token和sum 3.2 扫描子程序的算法思想： 首先设置3个变量：①token用来存放构成单词符号的字符串；②sum用来整型单词；③syn用来存放单词符号的种别码。扫描子程序主要部分流程如图3-2所示。

编译原理知识点总结

考试题型：填空24%简答4*4=16%+解答4*15=6 Chapter 1 重要概念 1?什么编译程序？P3 答：编译程序的主要功能是把用高级语言编写的源程序翻译为等 价的目标程序。 2. 编译程序的工作过程？（6个阶段）P4 1、词法分析程序2、语法分析程序3、语义分析程序4、中间代码生成5、代码优化程序6、目标代码生成 （不做优化是4个阶段，5、6不要） 4. 执行高级语言编写的程序：（编译执行、解释执行） 1）按编译方式在计算机上执行用高级语言编写的程序，一般须 经过两个阶段。第一个阶段称为编译阶段，其任务是由编译程序将源程序编译为目标程序，若目标程序不是机器代码，而是汇编语言程序，则尚需汇编程序再行汇编为机器代码程序；第二阶段称为运行阶段，其任务是在目标计算机上执行编译阶段所得到的

目标程序。 2）用高级语言编写的程序也可以通过解释程序来执行。解释程序也以源程序作为它的输入，它与编译程序的主要区别是在解释程序的执行过程中不产生目标程序，而是解释执行源程序本身。缺点：这种边翻译边执行的方式工作效率很低，但由于解释程序 的结构比编译程序简单，且占用内存较少，在执行过程中也易于在源程序一级对程序进行修改，因此一些规模较小的语言，如BASIC,也常采用此种方式。 5. P11第一段 编译程序的各部分之间的关系，是指他们之间的逻辑关系，而不一定是执行时间上的先后顺序，事实上，可按不同的执行流程来组织上述各部分的工作，这在很大程度上依赖与编译过程中对源程序扫描的遍数，以及如何划分各遍扫描所进行的工作。此处所说的“遍”，是指对源程序或其内部表示从头到尾扫视一次，并进行有关的加工处理工作。 （执行过程：单遍扫描、多遍扫描（大多数）） Chapter 2前后文无关文法和语言 1. 文法和语言的形式定义 产生语言就是制定出有限个规则（文法），借助于它们，就能产生出此语言的全部句子。 2. 文法规则四要素:

编译原理语法分析 算术表达式

package语法分析; public class displymain { public static void main(String args[]) { new frame(); } } package 语法分析; import java.awt.GridLayout; import java.awt.event.ActionEvent; import java.awt.event.ActionListener; import javax.swing.*; public class frame implements ActionListener{ JFrame frame1; JLabel L1,L2; JButton bt,bt2; JTextField input,result; top_down_grammar a =new top_down_grammar(); public frame() { frame1=new JFrame(""); input=new JTextField(20); result=new JTextField(20); L1=new JLabel("请输入表达式以#结束"); L2=new JLabel("结果是："); bt=new JButton("语法分析"); bt2=new JButton("关闭"); frame1.setTitle("递归下降子程序分析语法"); frame1.setLayout(new GridLayout(3,1)); frame1.add(L1); frame1.add(input); frame1.add(L2); frame1.add(result); frame1.add(bt); frame1.add(bt2); bt.addActionListener(this); bt2.addActionListener(this); frame1.setSize(500, 500); frame1.setVisible(true); } public void actionPerformed(ActionEvent e) { a.i=0; a.x.str=input.getText();

最全的编译原理知识点-完美总结

第一章 1. 程序设计语言是人与计算机联系的工具，通过程序设计语言指挥计算机按照自己的意志 进行运算和操作显示信息和输出运算结果。 2. 最早的计算机程序设计语言是机器语言(指令系统)。机器语言中的指令都是用二进制代码 直接表示的。 3. 机器语言和符号语言以及汇编语言都是低级程序设计语言。 4. 1954年FORTRAN I语言的问世标志计算机高级程序设计语言的诞生。 5. 计算机高级程序设计语言独立于机器，比较接近于自然语言，容易学习掌握,编写程序效 率高,编写的程序易读易理解易移植。 6. 翻译程序：将高级语言编写的程序翻译成机器语言。 7. 编译程序的工作过程：编译程序这要功能是将源程序翻译成等价的目标程序，这个翻译 过程分为词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化和目标代码生成。 8. 编译程序的重要意义在于它使高级语言独立于机器语言，使程序员用高级语言编写程序 时不必考虑那些直接与机器有关的琐碎的环节，这些细节由编译程序区处理。 9. 编译程序包括：词法分析程序、语法分析程序、语义分析程序、中间代码生成程序、代码优化程序和目标代码生成程序以及表格处理程序和出错处理程序。 10.编译程序的组织方式：编译过程分为六个阶段,改划分是编译程序的逻辑组织方式。编译 过程分为前端和后端。前端包括词法分析、语法分析、语义分析、中间代码生成、代码优化。后端包括目标代码生成,依赖于计算机的硬件系统和机器指令系统。这种组织方式便于编译程序的移植，如果移植到不同类型的机器上只需修改编译程序的后端即可。 11.翻译方式：编译方式和解释方式。 12.源程序：用高级语言编写的程序。源程序是编译程序加工的对象。 13.编译方式：先将源程序翻译成汇编语言程序或机器语言程序（目标程序），然后再执行。 这个翻译程序为编译程序. 14.编译方式中源程序的编译和目标程序的运行时分成两个阶段完成的。编译所的目标程序计算机暂时不能执行,必须由连接装配程序将目标程序和编译程序及系统子程序连接成一个可执行程序,这个可执行程序可直接被计算机执行。例如FORTRAN,ALGOL,PASCAL,C,C++等等。 15.解释方式：对源程序边翻译边执行，按解释方式进行翻译的翻译程序为解释程序。优点 在于便于对源程序调试和修改，加工处理过程慢。 16.解释程序：按解释方式进行翻译的翻译程序. 17.词法分析：词法分析是编译过程的基础，任务是扫描源程序，根据语言的词法规则分解 和识别出每个单词，并把单词翻译成相应的机内表示。在识别单词的过程中同时也做词法检查。 18.语法分析：语法分析师在词法分析的基础上进行的。任务是根据语言的语法规则把单词 符号串分解成格内语法单位，如表达式、语句等。通过语法分析确定整个输入符号串是否构成一个语法正确的程序。 19.语义分析：任务是对源程序进行语义检查，其目的是保证标识符和常数的正确使用，把 必要的信息收集保存到符表或中间代码程序中，并进行相应的处理。 20.中间代码生成：是必不可少的阶段，任务是在语法分析和语义分析基础上把语法成分的 语义对其继续翻译，翻译的结果是某种中间代码形式，这种中间代码的结果简单，接近计算机的指令形式，能够很容易被翻译成计算机指令，常用的中间代码有三元式，四元式和逆波兰式。 21.目标代码生成：任务:将中间代码或优化之后的中间代码转换为等价的目标代码,即机器指

编译原理第一章练习和答案

例1设有文法G[S]: S →a|（T ）| T →T,S|S （1） 试给出句子(a,a,a)的最左推导。 （2） 试给出句子(a,a,a)的分析树 （3） 试给出句子(a,a,a)的最右推导和最右推导的逆过程(即最左规约)的每一步的句柄。 【解】(1) (a,a,a)的最左推导 S=>(T) =>(T,S) =>( T,S,S) =>( S,S,S) =>(a,S,S) =>(a,a,S) =>(a,a,a) （2）(a,a,a)的分析树 S ( T ) T ， S S T ， S a a (3) (a,a,a)最右推导 最左规约每一步的句柄 S=>(T) 句柄为：(T) =>(T,S) 句柄为：T,S =>(T,a) 句柄为：a =>(T,S,a) 句柄为：T,S =>(T,a,a) 句柄为：第一个a =>(S,a,a) 句柄为：S =>(a,a,a) 句柄为：第一个a 例2已知文法G[Z]: Z →0U|1V U →1Z|1 V →0Z|0 （1） 请写出此文法描述的只含有４个符号的全部句子。 （2） G [Z]产生的语言是什么？ （3） 该文法在Chomsky 文法分类中属于几型文法？ 【解】（1）0101，0110，1010， 1001 （2）分析G[Z]所推导出的句子的特点：由Z 开始的推导不外乎图1所示的四种情形。 图 1文法G[Z]可能的几种推导 Z 1 U Z U Z 1 Z 1 Z 1 V 由Z 推导出10或01后就终止或进入递归，而Z 的每次递归将推导出相同的符号串：10或

01。所以G[Z]产生的语言L(G[Z])={x|x∈(10|01)+ } (3)该文法属于3型文法。 例3 已知文法G=({A,B,C}，{a,b,c}，P，A), P由以下产生式组成: A→abc A→aBbc Bb→bB Bc→Cbcc bC→Cb aC→aaB aC→aa 此文法所表示的语言是什么？ 【解】 分析文法的规则： 每使用一次Bc→Cbcc，b、c的个数各增加一个； 每使用一次aC→aaB或aC→aa, a的个数就增加一个； 产生式Bb→bB、 bC→Cb起连接转换作用。 由于A是开始符号，由产生式A→abc推导得到终结符号串abc；由产生式A→aBbc推导得到B后，每当使用产生式Bb→bB、Bc→Cbcc、bC→Cb、aC→aaB就会递归调用B一次，所产生的a、b、c的个数分别增加一个，因此推导所得的终结符号串为abc、aabbcc、aaabbbccc、…所以文法描述的语言为{ a n b n c n|n>0}. 例4 构造描述语言L(G[S])={（n）n|n≥0} 的文法。 【解】(1)找出语言的一些典型句子: n=0 ε n=1 ( ) n=2 (()) … 所以, L(G[S])={ ε、( ) (())、((()))、…} (2)分析句子的特点: 只含有(和),(和)的个数相同且对称, 句子中所含的符号数可无限, 句子的个数可无限。 (3)凑规则:由 S→ε|() 得到ε|()，由 A→ (S) 得到 (())，(()) 是在（）的两边再加上一对（）得到，((()))是在(())的两边再加上一对（）得到，…所以将上述产生式合并为S→(S) |ε。 (4)得到文法 G[S]: S→(S) |ε (5)检验:语言所有的句子均可由文法G[S]推导出来, 文法G[S]推导出来的所有终结符号串均为语言的句子. 例5 构造描述语言L(G[S])={a m b n |n>m>0} 的文法。 【解】找出语言的一些典型句子:abb、abbb、…、aabbb、aabbbb、…,语言的句子的特点是仅含有a、b, a在b的左边，b的个数大于a的个数，a的个数至少是1。 单独生成c k, k>1 可用产生式 C→c |Cc 句子中要求b的个数大于a的个数，所以得到文法：

编译原理 形式语言题+答案

第2章形式语言 1．试分别构造产生下列语言的文法： （1）{a n#b n|n≥0}∪{c n#d n|n≥0}； （2）任何不是以0打头的所有奇整数所组成的集合。 答：(1) 对应文法为G(S)=({S,X,Y},{a,b,c,d,#}, {S→X, S→Y, X→aXb|#, Y→cYd|# },S) (2) G(S)=({S,A,B,I,J},{0,1,2,3,4,5,6,7,8,9}, {S→J|IBJ, B→0B|IB|ε, I→J|2|4|6|8, J→1|3|5|7|9},S) 2．对于下列的文法 S→AB|c A→bA|a B→aSb|c 试给出句子bbaacb的最右推导。 答：S=>AB=>AaSb=> Aacb=>bAacb=>bbAacb=>bbaacb 3．已知文法G[S]: S->(AS)|(b) A->(SaA)|(a) 请找出符号串(a)和(A((SaA)(b)))的短语、简单短语和句柄。 答： 因为S 不能? (a), 所以(a)不是文法的句型。没有短语、直接短语和句柄。 因为S ?(AS) ?(A(AS)) ?(A((SaA)S)) ?(A((SaA)(b))),所以(A((SaA)(b)))是文法的句型。

短语：(A((SaA)(b)))，((SaA)(b))，(SaA)，(b) 直接短语：(SaA)，(b) 句柄：(SaA) S ( A S ) ( A S ) ( S a A ) ( b ) 4．试描述由下列文法所产生的语言的特点： （1）S→10S0 S→aA A→bA A→a （2）S→aSS S→a 答：(1) 本文法构成的语言集为：L(G)={(10)n ab m a0n|n,m≥0}。 (2)由L(G)={a2n-1|n≥1}可知，该语言特点是：产生的句子是奇数个a。 附加题：试证明文法 S→AB|DC A→aA|a B→bBc|bc C→cC|c D→aDb|ab 为二义性文法。 答：因为存在句子：abc，它对应两个最右推导： S ? AB ? Abc ? abc S ? DC ? Dc ? abc 所以，本文法具有二义性。

编译原理期末复习总结

一、简答题 1.什么是编译程序？ 答：编译程序是一种将高级语言程序(源程序)翻译成低级语言(目标程序)的程序。 将高级程序设计语言程序翻译成逻辑上等价的低级语言(汇编语言,机器语言)程序的翻译程序。 2.请写出文法的形式定义？ 答：一个文法G抽象地表示为四元组 G=（Vn,Vt,P,S） –其中Vn表示非终结符号 –Vt表示终结符号，Vn∪Vt=Ｖ(字母表)，Vn∩Vt=φ –S是开始符号， –P是产生式，形如：α→β(α∈V+且至少含有一个非终结符号，β∈V*) 3.语法分析阶段的功能是什么？ 答：在词法分析的基础上，根据语言的语法规则，将单词符号串分解成各类语法短语(例：程序、语句、表达式)。确定整个输入串是否构成语法上正确的程序。 4.局部优化有哪些常用的技术？ 答：优化技术1—删除公共子表达式 优化技术2—复写传播 优化技术3—删除无用代码 优化技术4—对程序进行代数恒等变换（降低运算强度） 优化技术5—代码外提 优化技术6—强度削弱 优化技术7—删除归纳变量 优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（代数简化） 优化技术简介——对程序进行代数恒等变换（合并已知量） 5．编译过程分哪几个阶段？ 答：逻辑上分五个阶段：词法分析、语法分析、语义分析与中间代码生成、代码优化、目标代码生成。每个阶段把源程序从一种表示变换成另一种表示。 6. 什么是文法？ 答：文法是描述语言的语法结构的形式规则。是一种工具，它可用于严格定义句子的结构； 用有穷的规则刻划无穷的集合；文法是被用来精确而无歧义地描述语言的句子的构成方式；文法描述语言的时候不考虑语言的含义。 7. 语义分析阶段的功能是什么？ 答：对语法分析所识别出的各类语法范畴分析其含义，进行初步的翻译(翻译成中间代码)； 并对静态语义进行审查。 8.代码优化须遵循哪些原则？ 答：等价原则：不改变运行结果 有效原则：优化后时间更短，占用空间更少 合算原则：应用较低的代价取得较好的优化效果 9.词法分析阶段的功能是什么？ 答：

编译原理课程设计报告C语言词法与语法分析器的实现

编译原理课程设计报告 课题名称：编译原理课程设计 C-语言词法与语法分析器的实现

C-词法与语法分析器的实现 1.课程设计目标 （1）题目实用性 C-语言拥有一个完整语言的基本属性，通过编写C-语言的词法分析和语法分析，对于理解编译原理的相关理论和知识有很大的作用。通过编写C-语言词法和语法分析程序，能够对编译原理的相关知识：正则表达式、有限自动机、语法分析等有一个比较清晰的了解和掌握。（2）C-语言的词法说明 ①语言的关键字： else if int return void while 所有的关键字都是保留字，并且必须是小写。 ②专用符号： + - * / < <= > >= == != = ; , ( ) [ ] { } /* */ ③其他标记是ID和NUM，通过下列正则表达式定义： ID = letter letter* NUM = digit digit* letter = a|..|z|A|..|Z digit = 0|..|9 注：ID表示标识符，NUM表示数字，letter表示一个字母，digit表示一个数字。 小写和大写字母是有区别的。 ④空格由空白、换行符和制表符组成。空格通常被忽略。 ⑤注释用通常的c语言符号/ * . . . * /围起来。注释可以放在任何空白出现的位置(即注释不能放在标记)上，且可以超过一行。注释不能嵌套。

（3）程序设计目标 能够对一个程序正确的进行词法及语法分析。 2.分析与设计 （1）设计思想 a.词法分析 词法分析的实现主要利用有穷自动机理论。有穷自动机可用作描述在输入串中识别模式的过程，因此也能用作构造扫描程序。通过有穷自动机理论能够容易的设计出词法分析器。b.语法分析 语法分析采用递归下降分析。递归下降法是语法分析中最易懂的一种方法。它的主要原理是，对每个非终结符按其产生式结构构造相应语法分析子程序，其中终结符产生匹配命令，而非终结符则产生过程调用命令。因为文法递归相应子程序也递归，所以称这种方法为递归子程序下降法或递归下降法。其中子程序的结构与产生式结构几乎是一致的。 （2）程序流程图 程序主流程图： 词法分析: 语法分析：